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Elektrischer Strom: Woher kommt der Strom? 02:29 min

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Transkript Elektrischer Strom: Woher kommt der Strom?

Der Elektrowecker verbraucht Strom. Ohne Energie keine warme Dusche und kein heißer Kaffee. Ehe das Frühstück auf dem Tisch steht, ist schon viel Energie verbraucht worden. Für die Produktion der Nahrungsmittel, für den Transport, für die Kühlkette und die Fahrt in den Supermarkt. Jeden Tag verbraucht jeder einzelne Energie in verschiedensten Formen. Für Transport, für Wärme und Elektrizität. Die vielleicht wichtigste Energieform ist der elektrische Strom, weil er universell einsetzbar ist. Der Stromverbrauch ist ständig gestiegen in den letzten 100 Jahren. Alleine in Deutschland werden heute 600 Terawattstunden Strom im Jahr erzeugt und auch verbraucht. Woher kommt der Strom, den wir täglich nutzen? Es gibt in der Natur elektrische Ströme, zum Beispiel Blitze. Aber die lassen sich nicht wirtschaftlich nutzen. Die elektrische Energie wird erzeugt aus fossilen Rohstoffen, zum Beispiel Kohle, aus Erdöl oder Erdgas. Ausgangsmaterial für Elektrizität kann auch Uranerz sein. Und hier liegen ebenfalls Quellen für die Stromgewinnung: Wind, Wasser und Sonne. Der Vorteil: Diese Energiequellen erneuern sich ständig, genauso wie die Pflanzen, die immer wieder nachwachsen. Auch im Erdinneren ist permanent Energie vorhanden in Form von Wärme. Den Strom, der aus der Steckdose kommt, transportieren lange Leitungen ins Haus. Hergestellt wird er in Kraftwerken. Ein Großteil der Kraftwerke hat eine Leistung von jeweils mehr als 300 Megawatt. Viele gewinnen die elektrische Energie aus fossilen Rohstoffen, aus Erdgas oder Kohle.

Elektrischer Strom: Woher kommt der Strom? Übung

Du möchtest dein gelerntes Wissen anwenden? Mit den Aufgaben zum Video Elektrischer Strom: Woher kommt der Strom? kannst du es wiederholen und üben.

  • Bestimme Haushaltsgeräte, die Energie verbrauchen.

    Tipps

    Geräte, die Energie verbrauchen, haben eine Energiequelle:

    • Stromkabel mit Steckdose,
    • Akkus,
    • Batterien.

    Lösung

    In unserem Alltag ist uns häufig gar nicht mehr bewusst, wann wir Energie verbrauchen bzw. wann wir Geräte nutzen, die Energie verbrauchen.

    Im Zuge der Digitalisierung sind neben den Haushaltsgeräten vor allem auch Smartphones, Tablets, Laptops und andere Endgeräte hinzugekommen. Dass diese Geräte Energie verbrauchen, sagen uns Smartphone und Co. sogar selbst, wenn das Batteriesymbol rot aufleuchtet und die Akkus geladen werden müssen.

  • Beschreibe die verschiedenen Energieverbraucher, die für die Zubereitung eines Frühstücks benötigt werden.

    Tipps

    Gerade Obst und Gemüse benötigen viel Energie für die Bewässerung, den Transport und die Lagerung.

    Lösung

    Da viele Lebensmittel im Supermarkt sehr günstig angeboten werden, ist den VerbraucherInnen meist nicht klar, wie viel Energie in der Produktion und Verarbeitung von Lebensmitteln steckt.

    Tomaten beispielsweise

    • kommen meist aus Gewächshäusern in Spanien,
    • müssen regelmäßig bewässert werden,
    • müssen geerntet, verpackt und transportiert werden und
    • müssen beim Transport möglichst gekühlt werden.

    All diese Zwischenschritte verbrauchen Energie. Dabei handelt es sich bei der Tomate noch nicht einmal um ein Produkt, das erst in einer Fabrik hergestellt werden muss.

  • Gliedere die Energiequellen in erneuerbare und fossile Energieträger.

    Tipps

    Braunkohle und Steinkohle haben sich vor vielen Millionen Jahren gebildet.

    Gezeiten sind der Wechsel von Ebbe und Flut. Dieser Wechsel findet jeden Tag zweimal statt und kann sich daher nicht aufbrauchen.

    Lösung

    Im Laufe der Industrialisierung und innerhalb der letzten 100 Jahre wurden die fossilen Energieträger immer weiter aufgebraucht. Viele Lagerstätten sind leer. Immer mehr Tagebauten – insbesondere für Kohle – werden geschlossen.

    Auch um die Umwelt nicht weiter mit $\text{CO}_2$ zu belasten, wird es immer wichtiger, auf erneuerbare Energiequellen umzusteigen.

    • Wasser, Sonne und Wind können auf sehr vielfältige Weise für die Energiegewinnung genutzt werden.
    • Doch auch die Wärme aus dem Erdinneren kann fossile Brennstoffe ablösen.

  • Ordne die Schritte der Energiegewinnung am Beispiel von Braunkohle.

    Tipps

    Kohle wird im Kohlebergwerk abgebaut, heute meist an der Oberfläche mit Hilfe von riesigen Kohlebaggern. Deshalb spricht man von Tagebau.

    Im Anschluss an den Kohleabbau erfolgt der Transport zum Kohlekraftwerk.

    Im Kraftwerk wird Kohle verbrannt, um Wasserdampf zu erzeugen. Der Wasserdampf treibt dann im Anschluss eine Turbine an.

    Lösung

    Der Prozess, mit dem aus Kohle Strom gewonnen werden kann, ist sehr aufwändig und erfordert viele Zwischenschritte. Denn erst, wenn Kohle verfeuert wird, kann mit der gewonnenen Hitze Wasserdampf erzeugt werden.

    Der Strom wird also über Umwege gewonnen. Hinzu kommt, dass Braunkohle keine so hohe Energiedichte hat wie Erdgas oder Erdöl. Man braucht also große Mengen Braunkohle, um ausreichend Strom für die Industrie und die Haushalte zu erzeugen.

    Aufgrund des hohen Kohlendioxidausstoßes bei der Kohleverbrennung sowie der Endlichkeit der Kohlevorkommen befindet sich die Kohleindustrie im Abbau.

  • Zeige auf, warum Blitze nicht als alternative Energiequelle genutzt werden können.

    Tipps

    Blitze erzeugen sehr viel mehr Energie, als die meisten Elektrogeräte verarbeiten können. Die Geräte würden mit diesen Strömen kaputt gehen.

    Lösung

    Blitze entstehen, wenn in der Atmosphäre sehr viel Energie vorhanden ist. Meist geschieht dies, wenn es sehr warm ist. Dann ist die Luft nämlich viel in Bewegung und so wird Reibung erzeugt.

    Diese Ladung entlädt sich über Blitze schlagartig. Man kann zwar ungefähr bestimmen, wo es Blitze geben wird, da sie meist mit einem Gewitter einhergehen. Aber genaue Vorhersagen sind unmöglich.

    Wie viel Energie in einem Blitz steckt, kann man erahnen, wenn man den dazugehörigen Donner hört. Dieser ist nämlich der Knall, der beim Blitzen entsteht.

  • Stelle die Vor- und Nachteile erneuerbarer Energieträger gegenüber.

    Tipps

    Der geringere Ausstoß von $\text{CO}_2$ ist das zentrale Element im Kampf gegen den Klimawandel und somit einer der wichtigsten Vorteile der erneuerbaren Energieträger.

    Lösung

    Derzeit befindet sich Deutschland im Umbau, was die Energieversorgung betrifft.

    • Bis 2030 soll in Deutschland keine Kohle mehr zur Gewinnung von Strom genutzt werden.
    • Die Politik muss jedoch auch noch andere Faktoren im Blick behalten – und zwar die Arbeitsplätze, die an den Kraftwerken und Tagebauten hängen.
    • In einigen Regionen werden viele Menschen ihre Jobs verlieren.
    • Da gilt es, strukturiert vorzugehen und viele Millionen Euro Strukturhilfen bereitzuhalten, um den Prozess des Wandels zu begleiten.