Erneuerbare / Regenerative Energien

Erneuerbare Energien / Regenerative Energien

Die Gewinnung von Energie teilt sich in der Regel in zwei verschiedene Gruppen auf. Zum einen die fossilen Energieträger wie Öl, Gas und Kohle. Zum anderen die erneuerbaren Energien wie die Sonne oder der Wind. Zudem gehören dazu auch schnell nachwachsende Rohstoffe wie Holz oder Biomasse. Im Gegensatz zu den fossilen Brennstoffen stehen die erneuerbaren Energieträger quasi unbegrenzt zu Verfügung und erneuern sich regelmäßig. Hinzukommt, dass ihre Nutzung weniger invasiv in die Umwelt eingreift. Denn Sonnenenergie lässt sich vergleichsweise einfach nutzen und muss nicht erst abgebaut oder gefördert werden.

Dabei lassen sich die erneuerbaren Energien aus diesen Kernelementen gewinnen:

Sonne
Wind
Biomasse
Wasser
Erdwärme

Durch sie wird die Energiewende möglich, bei der die Nutzung fossiler Brennstoffe sowie Atomenergie nach und nach zurückgefahren und auf erneuerbare Energiequelle umgestellt wird. Dafür wurde im Jahr 2000 das „Gesetz für den Ausbau erneuerbarer Energien“, kurz EEG, verabschiedet. Durch das Gesetz wurden die Netzbetreiber gezwungen Strom aus erneuerbaren Energien in das öffentliche Netz einzuspeisen. Und das sehr erfolgreich, denn der Anteil der erneuerbaren Energien beim Bruttostromverbrauch stieg von 3,4 Prozent im Jahr 1990 auf 42,1 Prozent im Jahr 2019. Insgesamt machen die erneuerbaren Energien mittlerweile einen Anteil von 17,1 Prozent des deutschen Endenergieverbrauchs aus.

Sonnenenergie

Über die Solarthermie für Warmwasser oder die Photovoltaik für die Stromerzeugung lässt sich Sonnenenergie direkt nutzen. Und das sehr effektiv. Denn die Energiemenge, die die Sonne täglich liefert, deckt den Bedarf der Erde für acht Jahre. Das wird sich in den nächsten 10 Milliarden Jahren auch nicht ändern. Deswegen kommt der Sonne eine Schlüsselrolle bei der Umstellung auf erneuerbare Energien zu.

Doch nicht nur für die direkte Nutzung spielt die Sonne eine Rolle. Durch sie entsteht unter anderem auch der Wind, der wiederum für die Windkraft nutzbar ist. Zudem steuert sie die Photosynthese, mit der Biomasse zur Energiegewinnung herstellt werden kann. Zusammen mit dem Mond ist sie für die Meeresgezeiten verantwortlich, mit denen Meeresströmungskraftwerke Energie erzeugen. Ihre Anziehungskraft sorgt auch für Reibung im Erdinnern und damit für Wärme für die Geothermienutzung.

Windenergie

Die Windenergie wird über Windkrafträder genutzt, deren Flügelbewegungen in einem Generator Strom erzeugen. Dieser wird in das Stromnetz eingespeist und kann an anderer Stelle für die Beleuchtung, den Betrieb von Geräten und Co. verwendet werden. Besonders effektiv fallen große Windparks aus, in denen zahlreiche Windkraftanlagen nebeneinander stehen. Dabei handelt es sich auf dem Land um sogenannte Onshore-Anlagen. Auf hoher See, etwa vor Küsten, sind es hingegen Offshore-Anlagen. Vor allem in der Nordsee finden sich hierzulande große Parks mit mehreren hundert Windrädern. In Pilotprojekten erforschen Tüftler zudem, ob sich große Segel auf Containerschiffen als alternativer Antrieb eignen.

Bioenergie

Bioenergie stammt, wie es der Name bereits vermuten lässt, von biologisch gewachsenen Erzeugnissen. Zum Beispiel Holz, Biodiesel oder Biomasse. Dabei besteht letztere vor allem aus pflanzlichen und tierischen Abfällen sowie Nebenprodukten aus der Landwirtschaft. Allen Bioenergieträgern gemeinsam ist, dass sie nachwachsen und sich mit etwas Wartezeit immer wieder herstellen lassen. Allerdings ist das nicht immer unproblematisch. Denn Biomasse und Co. benötigen Anbaufläche und treten dadurch schnell in Konkurrenz mit anderen Anbauprodukten für die Nahrungsmittelgewinnung. Darüber hinaus leidet bei großen Monokulturen das Ökosystem. Vor allem dann, wenn Regenwälder zugunsten großer Ackerflächen für Raps, Mais und Co. extra abgeholzt werden.

Wasserkraft

Die Wasserkraft gehört zu den ältesten Energieträgern und kommt seit gut 5.000 Jahren zum Einsatz. Dabei nutzt der Mensch die Strömungseigenschaften des Wassers aus und leitet dieses beispielsweise durch Turbinen, die Strom erzeugen. Dafür gibt es verschiedene Optionen:

Meeresströmungskraftwerke nutzen die Gezeiten und die natürliche Bewegung des Wassers
Speicherkraftwerke stauen Wasser mit einem Damm zu Seen und lassen es dann kontrolliert abfließen
Pumpspeicherkraftwerke pumpen Wasser nach oben und lassen es dann durch Turbinen wieder nach unten fließen

Allerdings hat auch die Wasserkraft ihre Nachteile. Die großen Stauseen benötigen Platz und binden eine große Menge Wasser an einem Ort. Für viele dieser Großprojekte mussten bereits Ortschaften weichen. Zudem kann es in den Gebieten zu sinkenden Flusspegeln kommen, wenn diese zu einem Staussee aufgestaut werden. Das bringt wiederum das Ökosystem durcheinander und kann zu massiven Austrocknungen führen.

Erdwärme

Die sogenannte Geothermie macht sich die Wärme zu Nutze, die im Innern der Erde natürlich entsteht. Das macht eine direkte und indirekte Verwendung möglich. So kann die Wärmeenergie direkt zum heizen genutzt werden. Bei der indirekten Verwendung treibt durch die Erdwärme entstehender Wasserdampf eine Turbine an und erzeugt Strom. Darüber hinaus ist mit Erdwärme auch die Kühlung möglich. Besonders häufig kommt sie allerdings zur Strom und Energiegewinnung zum Einsatz.

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