Lernmodul Energieträger 3 - Adenauer Campus

3. Wie wird Energie auf der Erde gespeichert?

Die ersten Lebewesen, denen es gelang, Sonnenenergie aktiv zu speichern und für ihr Wachstum zu nutzen, waren Pflanzen. Sie nutzen dafür die Wellenlängen der Solarstrahlung, die wir als sichtbares Licht erkennen. Treffen Sonnenstrahlen auf Pflanzen, werden durch Photosynthese energiearme Stoffe wie Kohlendioxid und Wasser in energiereiche Kohlenhydrate wie Zucker und Stärke umgewandelt.

Durch abgestorbene Pflanzen und Tiere entstand vor Jahrmillionen auch die „fossile" Energie. Die Überreste wurden über einen sehr langen Zeitraum mit Gestein und Wasser überlagert, wodurch die darin gespeicherte Energie immer mehr verdichtet wurde. So bildete sich erst Torf, dann Braunkohle und Steinkohle. Erdöl und Erdgas sind Produkte der Meere und Küstensümpfe: Abgestorbene Algen und Kleinstlebewesen sanken auf den Meeresboden ab und verwandelten sich in Faulschlamm. Dessen Kohlenstoffverbindungen wurden über Jahrmillionen aufgespalten, je nach Umgebungstemperatur und Druck in gasförmige und flüssige Varianten: Gas und Öl. Durch die Verdichtung über einen sehr langen Zeitraum ist die Konzentration der Energie – der „Brennwert" – in fossilen Energieträgern höher als in Holz oder anderen organischen Stoffen.

Der gesamte Kohlenstoffgehalt der Erde – im Gestein, in der Atmosphäre, in Gewässern und in Lebewesen – bleibt immer gleich. Zwischen Luft, Wasser und Lebewesen werden die Kohlenstoffe ständig ausgetauscht.

Der Mensch hat durch die Verbrennung von Holz, Öl, Gas und Kohle sehr stark in den Kohlenstoffhaushalt der Erde eingegriffen. Dadurch ist der Anteil von Kohlendioxid und anderen Treibhausgasen in der Atmosphäre vor allem in den letzten 200 Jahren seit der industriellen Revolution enorm gestiegen – und mit ihm die Durchschnittstemperatur der Erde.

Die Wissenschaftler sind sich heute einig, dass der unkontrollierte Klimawandel sehr große Gefahren für das Leben auf der Erde birgt. Gelingt es nicht, schnell eine Trendumkehr beim Ausstoß von Treibhausgasen wie Kohlendioxid (CO2) zu erreichen, rechnen Klimaforscher mit einem weltweiten Temperaturanstieg um 4 bis 5 Grad Celsius bis 2100 und um 8 bis 12 Grad Celsius bis 2300. Die Meeresspiegel würden dadurch um viele Meter steigen. Daher wollen zahlreiche Länder ihre Energieversorgung von fossilen Energieträgern zu erneuerbaren Energiequellen umstellen.