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Erdwärme
 
Die allgemeine Energiediskussion hat das Augenmerk der Forschung auch auf die Erdwärme gelenkt. Erdwärme ist die einzige Form erneuerbarer Energie, die weder direkt noch indirekt von der Sonneneinstrahlung gespeist wird.

Das Wärmepotenzial der Erde wird auf zwei Bereiche zurückgeführt: einerseits auf die Ursprungswärme, die von der Entstehung der Erde vor 4,5 Milliarden Jahren herrührt, andererseits auf die wesentlich bedeutendere Wärmeentwicklung im Erdinneren durch den Zerfall radioaktiver Elemente.

Die Erde ist der Forschung direkt nur an der äußeren Oberfläche zugänglich. Der heutige Stand der Bohrtechnik gestattet einen Einblick bis in eine Tiefe von rund 10 Kilometern. Bei einer Entfernung des Erdmittelpunkts von der Erdoberfläche von 6 370 Kilometern sind dies jedoch nur Nadelstiche. Über die Beschaffenheit tieferer Schichten geben physikalische Untersuchungen, vor allem Untersuchungen der Erdbebenwellen, ziemlich genaue Aufschlüsse.

Demzufolge ist die Erde schalenartig aufgebaut. Es werden im Allgemeinen vier Zonen unterschieden:

die feste Erdkruste,
der feste Erdmantel,
der flüssige Erdkern
der wahrscheinlich feste innere Erdkern.

Die feste Erdkruste ist unter den Weltmeeren durchschnittlich fünf bis zehn Kilometer, unter den Kontinenten bis zu 35 km dick und besteht vorwiegend aus Granit und Basalt. Der feste Erdmantel hat eine Dicke von etwa 2 900 km und enthält eisenreiche Silikate. Im flüssigen Erdkern aus Nickel und Eisen mit einer Dicke von 2 200 km treten Temperaturen bis zu 3 000 °C auf. Nach Schätzungen der Wissenschaftler ist der innere Nickel-Eisen-Erdkern vermutlich fest.

Sein Durchmesser beträgt rund 1 250 km, die Temperaturen liegen bei bis zu 6 000 °C. Die Temperaturen nehmen von der Erdoberfläche bis zum Erdmittelpunkt stetig zu. Dieser Temperaturunterschied bewirkt einen dauernden Wärmefluss. Er beträgt aufgrund der relativ schlechten Wärmeleitfähigkeit von Gestein nur 0,06 bis 0,07 W/m2.

Vor 250 Millionen Jahren gab es noch keinen Atlantik, sondern einen Urkontinent. Im Laufe der Zeit ist dieser Urkontinent auseinander gebrochen und einzelne Teile drifteten auseinander. Nach und nach entstanden die Kontinente.


Heute ist die Erdkruste, auch Lithosphäre genannt, keine einheitliche Hülle rund um den Planeten. Sie stellt also keineswegs ein stabiles Gebilde dar, sondern besteht aus einer Anzahl miteinander verklebter und gegeneinander verschiebbarer Platten, die unter den Meeren weniger dick sind als unter den Kontinenten.

Diese Platten bewegen sich auf der zähflüssigen Unterlage des Erdmantels. Motor für diese Bewegungen sind Konvektionsströmungen im Erdmantel.

Werden die Platten nun durch Bewegung des Magmas im feuerflüssigen Erdinneren verschoben, kann es zum Abreißen der Klebestellen kommen und somit zu Erdbeben. Man spricht von Plutonismus, wenn das Magma die Erdoberfläche nicht erreicht und im Erdmantel stecken bleibt, und von Vulkanismus, wenn das Magma an die Oberfläche dringt.