Iceland's secret power - Jean-Baptiste P. Koehl

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TED-Ed


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Übersetzung: Lea Capek Lektorat: Andrea Hielscher
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While the weather in Iceland is often cold, wet, and windy,
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Das Wetter in Island ist zwar oft kalt, nass und windig,
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a nearly endless supply of heat bubbles away below the surface.
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doch unter der Oberfläche brodelt ein nahezu endloser Wärmevorrat.
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In fact, almost every building in the country is heated by geothermal energy,
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Tatsächlich wird fast jedes Gebäude des Landes mit Erdwärme beheizt --
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in a process with virtually no carbon emissions.
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in einem Prozess, der kaum CO2 freisetzt.
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So how exactly does this renewable energy work?
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Wie genau funktioniert diese erneuerbare Energiequelle?
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Between the Earth’s core and its crust is a mixed layer
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Zwischen Erdkern und Erdkruste befindet sich der Erdmantel,
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of solid and partially molten rock called the mantle.
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eine Schicht aus festem und teilweise geschmolzenem Gestein.
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Temperatures here range from 1,000 to 3,500 degrees Celsius.
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Dort herrschen Temperaturen von 1.000 bis 3.500 Grad Celsius.
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Some of this heat comes from the radioactive decay of metals.
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Ein Teil der Hitze stammt vom Zerfall radioaktiver Metalle.
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But much of it comes from Earth’s core,
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Doch das meiste stammt vom Erdkern,
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which has been radiating energy since the planet formed
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der seit seiner Entstehung vor über 4 Milliarden Jahren
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over four billion years ago.
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Energie abstrahlt.
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While the mantle moves slowly,
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Zwar zirkuliert der Mantel langsam 40 Kilometer unterhalb der Erdkruste,
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circulating roughly 40 kilometers below the Earth’s crust,
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there are places where it surges closer to the surface.
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doch an manchen Orten steigt er näher an die Oberfläche.
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Here, the magma forms pockets and veins in the ground,
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Hier bildet das Magma Taschen und Venen im Boden;
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heating underground rivers and pools to temperatures reaching 300 degrees.
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dabei erhitzt es unterirdische Flüsse und Becken auf Temperaturen bis 300 Grad.
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Controlling heated water is at the heart of harnessing geothermal energy,
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Mit der Steuerung heißen Wassers lässt sich Erdwärme nutzen,
und zwar auf zwei Arten.
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and there are two primary models for how to do it.
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One is to build a geothermal power plant
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Man kann ein Erdwärmekraftwerk bauen,
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which uses these hot, deep pools to produce electricity.
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das mit diesen heißen, tiefen Reservoirs Elektrizität produziert.
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First, engineers drill a well several kilometers into permeable rock
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Zuerst bohren Ingenieure einen mehrere Kilometer tiefen Schacht
in durchlässiges Gestein wie Sandstein oder Basalt.
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like sandstone or basalt.
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As the hot, highly pressurized groundwater flows into the well,
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Fließt das heiße, unter Hochdruck stehende Grundwasser in den Schacht,
produziert der schnelle Druck- und Temperaturwandel
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the rapid change in pressure and temperature
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produces huge amounts of steam.
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große Mengen Dampf.
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This steam then turns the blades of a turbine to generate electricity.
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Dieser Dampf dreht die Turbinenblätter und erzeugt Elektrizität.
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Finally, the remaining cooled water and condensed steam
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Abgekühltes Wasser und kondensierter Dampf werden dann zurück in den Boden gepumpt
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are injected back into the ground to create an open loop
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und erzeugen einen offenen Kreislauf,
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that provides electricity without losing water.
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der ohne Wasserverlust Energie bereitstellt.
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However, we don't have to drill this deep to take advantage of the planet's heat.
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Man muss aber nicht immer so tief bohren, um die Wärme des Planeten zu nutzen.
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Thanks to solar radiation,
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Durch Sonneneinstrahlung erwärmt sich der Boden in 1,5 m Tiefe
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dirt just 1.5 meters deep can reach temperatures over 20 degrees Celsius.
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und erreicht Temperaturen über 20 Grad Celsius.
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Geothermal heat pumps pipe water or antifreeze liquid
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Wärmepumpen leiten Wasser oder Kühlmittel durch diese Erdschicht,
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through this layer of earth to siphon its energy.
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um deren Wärme abzuzapfen.
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These liquids are then pumped through local infrastructure,
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Die Flüssigkeiten werden durch die örtliche Infrastruktur gepumpt,
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dispersing their heat before moving back through the ground
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verteilen ihre Wärme und kehren dann in den Boden zurück,
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to absorb more energy.
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um wieder Energie aufzunehmen.
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While external electricity is needed to operate the pumps,
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Obwohl Energie von außen benötigt wird, um die Pumpen zu betreiben,
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the energy provided is far greater than the energy used,
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erhalten wir viel mehr Energie, als wir investieren.
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meaning this process is also a sustainable loop.
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Dieser Prozess ist also ein nachhaltiger Kreislauf.
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In fact, geothermal heat pumps are both cheaper to operate
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Geothermale Wärmepumpen sind günstiger zu betreiben
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and at least two times more energy efficient than fossil fuel equivalents.
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und mindestens doppelt so effizient wie Äquivalente fossiler Brennstoffe.
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Whether geothermal energy is radiating just below our feet,
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Ob Geothermalenergie direkt unter unseren Füßen abgegeben wird
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or heating water several kilometers deep,
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oder Wasser in großer Tiefe erhitzt wird,
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the planet is constantly radiating heat.
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unsere Erde strahlt konstant Energie ab.
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Averaged across one year,
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Übers Jahr verteilt gibt die Erde dreimal mehr Energie ab,
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Earth gives off roughly three times more energy than humanity consumes.
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als die Menschheit verbraucht.
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So why does geothermal only account for 0.2% of humanity’s energy production?
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Warum macht Erdwärme also nur 0,2 % unserer Energieproduktion aus?
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The answer has to do with heat, location, and cost.
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Die Antwort hat mit Hitze, Standort und Kosten zu tun.
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Since geothermal heat pumps rely on the consistent heat
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Da geothermale Wärmepumpen
von konstanten Temperaturen nahe der Oberfläche abhängen,
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found in shallow earth,
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they can be implemented almost anywhere.
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lassen sie sich fast überall installieren.
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But geothermal power plants require tapping into
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Aber Wärmekraftwerke müssen heiße Geothermiefelder anzapfen --
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high-temperature geothermal fields;
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regions hotter than 180 degrees and typically several kilometres underground.
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Regionen, die heißer als 180 Grad sind
und normalerweise mehrere Kilometer tief liegen.
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These high temperature zones are hard to find,
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Diese Hochtemperaturzonen sind schwer zu finden
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and drilling this deep for just one of the several wells a plant will need
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und die Bohrung für nur einen von mehreren Schächten einer Anlage
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can cost up to $20 million.
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kann bis zu 20 Millionen Dollar kosten.
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There are regions with shallower geothermal fields.
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Es gibt Regionen mit höher gelegenen geothermalen Feldern.
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Iceland and Japan are near active volcanoes and tectonic plate boundaries,
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Island und Japan liegen an aktiven Vulkanen und tektonischen Plattengrenzen,
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where magma rises up through the crust.
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wo Magma durch die Kruste aufsteigt.
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But these same factors also make those regions prone to earthquakes,
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Doch diese Faktoren machen solche Regionen anfälliger für Erdbeben,
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which can also be triggered by intensive drilling.
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die auch durch intensive Bohrungen ausgelöst werden können.
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Furthermore, while geothermal energy is clean and renewable,
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Erdwärme ist zwar sauber und erneuerbar,
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it’s not entirely harmless.
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aber nicht ganz harmlos.
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Drilling can release vapors containing pollutants
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Bohrungen können Gase freisetzen,
die Schadstoffe wie Methan und Schwefelwasserstoff enthalten.
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like methane and hydrogen sulfide.
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And drilling tools that use pressurized water can contaminate groundwater.
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Druckwasser-Bohrwerkzeuge können das Grundwasser verschmutzen.
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Fortunately, new technologies are emerging to meet these challenges.
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Doch mit Hilfe neuer Technologien können wir den Herausforderungen begegnen.
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Emission control systems can capture pollutants,
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Emissions-Kontrollsysteme können Schadstoffe filtern
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and electromagnetic monitoring can help detect seismic risks.
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und elektromagnetische Überwachung hilft, seismische Risiken zu erkennen.
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We're also uncovering entirely new sources of geothermal energy,
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Außerdem entdecken wir völlig neue Quellen geothermaler Energie,
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like pockets of magma in mid-ocean volcanoes.
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beispielsweise Magmataschen in Ozeanvulkanen.
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So if we can safely and responsibly tap into the heat sustaining our planet,
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Wenn wir die Energie des Planeten
sicher und verantwortungsvoll erschließen können,
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we might be able to sustain humanity as well.
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können wir vielleicht auch die Menschheit erhalten.
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