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Was sind erneuerbare Energieträger?
Die erneuerbaren Energien sind ein hochaktuelles Thema, in aller Munde und Inhalt zahlreicher Artikel. Solltest du dich daher fragen, was genau unter die erneuerbaren Energien fällt, erhältst du hier eine kleine Erklärung.
Was macht die erneuerbaren Energien so besonders?
Bei erneuerbaren Energien (regenerative Energien) handelt es sich um Energie, die aus nachhaltigen Quellen stammt, wie zum Beispiel Wasserkraft, Windenergie, Sonnenenergie, Biomasse oder Erdwärme. Die Erklärung, worin der Unterschied zu fossilen Energieträgern wie Erdöl, Erdgas, Stein- und Braunkohle besteht, ist ganz einfach: Die erneuerbaren Energiequellen verbrauchen sich nicht, sie sind also nicht endlich.
Im Fokus steht hier das Thema Nachhaltigkeit. So kann durch die Nutzung von erneuerbaren Energien zum Beispiel der Ausstoß von CO2 verringert werden. Doch nicht nur die Klimafreundlichkeit nimmt im Hinblick auf diese Energieträger einen großen Stellenwert ein, sondern auch der Wunsch, mehr Unabhängigkeit vom Import fossiler Energiequellen zu erlangen. In Deutschland herrschen verschiedene Gesetze vor, um die Nutzung erneuerbarer Energien und deren Effizienz zu fördern, wie zum Beispiel das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG). Der Ausbau erneuerbarer Energien ist eine der wichtigsten Säulen der Energiewende.
Wasserkraft
Bereits seit Ende des 19. Jahrhunderts wird Strom aus Wasserkraft erzeugt. Wasserkraft ist nach der traditionellen Biomassenutzung die am meisten genutzte erneuerbare Energiequelle auf der ganzen Welt. Bei der Nutzung von Wasserkraft wird Bewegungsenergie (die Wasserströmung) in nutzbare Energie umgewandelt, zum Beispiel durch Turbinenräder: Diese wandeln die kinetische und potenzielle Energie jener Strömung in mechanische Rotationsenergie um, die wiederum Maschinen oder Generatoren antreibt.
Windenergie
Die Windenergie hat eine lange Tradition als Energiequelle – so wurden früher schon Windmühlen zum Beispiel zum Mahlen von Getreide genutzt. Das Prinzip dieser erneuerbaren Energie lässt sich leicht erklären: Anlagen für Windenergie gewinnen Strom aus der Kraft des Windes und nutzen den Auftrieb, den dieser beim Vorbeiströmen an den Rotorblättern auslöst. Mit einer Gesamtstromerzeugung von 111 Terawattstunden nehmen Windenergieanlagen einen Anteil von 18,6 Prozent am deutschen Bruttostromverbrauch ein.
Sonnenenergie
Die Kraft der Sonne kann sowohl für die Erzeugung von Strom als auch für die Wärmeerzeugung genutzt werden. Man unterscheidet hier die folgenden Technologien:
- Photovoltaik: Durch Photovoltaikmodule auf dem Dach wird das Sonnenlicht in elektrische Energie umgewandelt.
- Solarthermie: Bei der Wärmeerzeugung spricht man hingegen von Solarkollektoren, in denen Flüssigkeit zirkuliert, um Wärme zum Heizen und zur Warmwasserbereitung zu gewinnen.
Bioenergie
Aus fester, flüssiger und gasförmiger Biomasse kann man Wärme, Strom und Kraftstoffe herstellen. Pflanzliche und tierische Abfälle werden hier genauso eingesetzt wie nachwachsende Rohstoffe, zum Beispiel Energiepflanzen oder Holz. Bioenergie wird in Deutschland vor allem beim Heizen genutzt, aber auch für die Stromerzeugung und als Biokraftstoff. Bioenergie leistet innerhalb der erneuerbaren Energien auch einen beachtlichen Anteil:
- 23 Prozent zur erneuerbaren Stromversorgung
- 86 Prozent an erneuerbarer Wärme
- 91 Prozent am erneuerbaren Verkehr
Erdwärme
Die Geothermie, auch bekannt als Erdwärme, nutzt man für die Erzeugung von Strom, die Kühlung und zum Heizen. Dabei ist zwischen den verschiedenen Tiefen zu unterscheiden. Bis zu 400 Meter Tiefe kommt eine Wärmesonde kombiniert mit einer Wärmepumpe zum Einsatz. Möglich wird das durch ein unterschiedliches Temperaturpotenzial zwischen Boden und Umgebungsluft. Stößt man in tiefere Schichten jenseits der 400 Meter vor, lassen sich das dort befindliche heiße Wasser und der Wasserdampf zur Stromerzeugung und für Fernwärmenetze nutzen.
Kombination von erneuerbaren Energien: Eine Erklärung
Wenn eine nachhaltige Energieversorgung funktionieren soll, müssen die erneuerbaren Energien zusammenspielen. Solar- und Windenergie sind zum Beispiel vom Wetter und von der Tageszeit abhängig. Als Ergänzung eignen sich flexible Kraftwerke, die einspringen, wenn die Sonne mal nicht scheint, wie zum Beispiel gut regelbare Biomasse- und Pumpspeicherkraftwerke sowie Geothermie- und Gaskraftwerke. Braunkohle- und Atomkraftwerke lassen sich im Vergleich kaum regeln, sie führen zu einer unflexiblen Stromversorgung und bremsen den Einsatz erneuerbarer Energien.
