Energiequellen der Zukunft

Fossile Energieträger sind endlich und setzen bei der Verbrennung viel CO2 frei – beides sind Gründe, nach Möglichkeiten zu suchen, von Kohle, Öl und Gas wegzukommen. Lesen Sie hier, welche Energiequellen es in Zukunft geben könnte.

Energie steckt überall: In der Sonne, dem Wind, dem Wasser, in der Muskelmasse von Tier und Mensch. Schon vor langer Zeit wurden Wind und Wasser als mechanische Energielieferanten genutzt. Im Zeitalter von erhöhter Mobilität und zig Elektrogeräten um uns herum ist der Energiehunger aber so groß wie nie – mit weiterhin stark steigender Tendenz. So stieg der weltweite Energieverbrauch von etwa 1.000 Mtoe (Megatonne Öleinheiten = das Äquivalent von 1.000 Tonnen Erdöl) im Jahr 1900 auf über 12.000 Mtoe im Jahr 2010. Die Menschheit muss demzufolge immer weitere Energiequellen erschließen. Nach 1900 kamen zu Holz und Kohle als Brennstoffe Öl und Gas hinzu, später die Atomenergie. Mittlerweile versucht man verstärkt, erneuerbare Energiequellen in großem Maße nutzbar zu machen.

Wie lange reichen fossile Energieträger noch?

ErdölförderungDie fossilen Energieträger sind endlich und irgendwann sind alle Reserven aufgebraucht.

Um Energie in den verschiedensten Formen – etwa Strom, Wärme oder dem Antrieb von Fahrzeugen – nutzen zu können, ist der Mensch erfinderisch geworden. Am einfachsten zu handhaben und mit einem hohen Wirkungsgrad sind etwa fossile Energieträger wie Kohle, Öl und Gas. Das Problem: Sie entstanden über Jahrmillionen und sind endlich. Der Mensch muss sich also nicht nur wegen des erhöhten Ausstoßes von CO2 Gedanken um die Verwendung von fossilen Energieträgern machen. Alleine 2015 wurden 4,3 Milliarden Tonnen Erdöl gefördert. Wie lange die Ressourcen noch reichen, ist unklar. Experten nennen Zahlen zwischen wenigen Jahrzenten und ein paar Jahrhunderten. Die Fördertechniken werden immer besser, sodass man unerreichbar geglaubte Vorkommen doch erschließen kann und mit zunehmender Verteuerung der Energieträger lohnt es sich, vorher unrentabel erscheinende Reserven anzuzapfen. Dennoch geht man von aus, dass Öl als erstes zum Erliegen kommt, gefolgt von Gas und mit etwas mehr Abstand Kohle.

Denkt man über Alternativen nach, fallen einem Kernkraftwerke, Sonne, Wind und Wasser ein. Doch welche Energiequellen könnte man in Zukunft noch nutzen? Betreiben wir ein wenig Wahrsagerei – was und wie viel der hier einzelnen vorgestellten Möglichkeiten künftig umgesetzt werden wird, kann nur die Zeit sicher zeigen.

Atomenergie als Lösung?

Gegen Atomstrom wehren sich viele Menschen: Zu unsicher erscheint die Technik, zu groß die Reichweite und die Konsequenzen eines Störfalles. Trotzdem wird diese Energiequelle von manchen als saubere Technologie der Zukunft bezeichnet. Angenommen, die künftige Technik könnte AKWs sicher gestalten – wäre das dann die ultimative Lösung? Nein, denn auch Atomkraftwerke benötigen Rohstoffe wie etwa Uran, und dessen Vorräte dürften in einem sehr ähnlichen Zeitraum wie die der fossilen Energieträger enden.

AKW Gundremmingen

Atomkraftwerke in Deutschland

Hier erfahren Sie, wo in Deutschland Atomkraftwerke stehen und wie deren Zukunft aussieht.

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Energiewende

Atomenergie-Ausstieg

Welche Möglichkeiten es gibt, um selber keinen Atomstrom mehr zu nutzen, lesen Sie hier.

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windradErneuerbare Energien gelten als zukunftsfähige Energiequelle.

Erneuerbare als Energiequellen der Zukunft

Wichtig scheint somit zu sein, dass wir künftig auf erneuerbare Energien setzen. Wind, Sonne und Wasserströmung stehen quasi in unendlichen Mengen zur Verfügung und müssen „nur“ in nutzbare Energie umgewandelt werden. Das größte Problem stellt sich derzeit in der Speicherung von großen Energiemengen und dem Transport von A nach B. Wind und Sonne sind unbeständig, an einem Tag wird viel Strom produziert, an einem anderen wenig bis gar keiner. Künftig müssen somit unser Stromnetz ausgebaut und Speichermöglichkeiten verbessert werden. Großräumige Netze über ganz Europa würden etwa helfen, Schwankungen zu kompensieren.

Auch in Wasserkraftwerke und Geothermieanlagen lohnt es sich zu investieren, da diese beständig Strom liefern können. Weiterhin erscheint Energie aus Biomasse eine interessante Möglichkeit – wobei hier die Konkurrenz der Energie- zur Nahrungspflanze bedacht werden sollte.

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Die EEG-Umlage

Die Förderung von Strom aus erneuerbaren Energien und damit der Energiewende wird durch die EEG-Umlage gefördert. Da die Umlage von den Stromverbrauchen getragen wird, führt sie regelmäßig zu Unmut.

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Atomstrom-Ende

Die Energiewende

Die Energiewende ist ein Ziel, welches nicht nur in Deutschland eine Rolle spielt. Es geht vor allem darum, dass Klima und somit die Gesundheit zu schützen. Dafür wird vor allem auf die Energiegewinnung geachtet.

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Solarenergie Windenergie

Erneuerbare Energien

Erneuerbare Energien sind jene Energieträger, die sich verhältnismäßig schnell erneuern und die quasi unerschöpflich sind. Sie gelten als Energiequelle der Zukunft.

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Geothermie mal anders

Erdwärme als praktisch nie versiegende Energiequelle ist schon länger bekannt, aber man kann die Idee immer weiter auf die Spitze treiben: Aktuell wird in Island daran geforscht, die Wärme eines Vulkans anzuzapfen. In dessen Umgebung ist das Gestein so heiß, dass man keine Abkühlung feststellen wird, egal wie viel Wärme und damit Energie man zum Beispiel durch Erhitzen von Wasser nach oben schafft. Jedoch ist das gar nicht so leicht, denn in einer Tiefe von über vier Kilometern, um die es hier geht, herrschen Extrembedingungen – vor allem wenn man versehentlich auf Magma trifft…

Wärmepumpe

Heizen mit Erdwärme

Die Erde selber steckt voll ungenutzer Energie, unter anderem in Form von Wärme. Bereits in nur 100 Metern Tiefe herrscht das ganze Jahre über stabil eine Temperatur von zehn Grad. diese Wärme kann mit Hilfe der Geothermie zum Heizen genutzt werden.

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Wärmepumpe Erdwärme

Experten-Interview

Hier finden Sie ein Interview mit dem Bundesverband Wärmepumpe e.V. zu den unterschiedlichen Techniken, den Vor- und Nachteilen und den möglichen Kosten der Wärmepumpe. Schließlich gilt diese als eine klimaschonende Heizmöglichkeit.

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Kernfusion – Es werde Licht

Blickt man etwas weiter Richtung technischer Innovation, stößt man früher oder später auf das Konzept der Kernfusion. Dabei handelt es sich im weitesten Sinne um eine andere Form der Solarenergie: Das heißt, man versucht, genau wie unser Lieblingsstern, Wasserstoff unter riesigem Druck und höllischer Temperatur zu Helium zu fusionieren.

Kernfusion ist unterm Strich also das Gegenteil der Kernspaltung aus unseren heutigen AKWs, jedoch um Welten sicherer. Gibt es im Fusionsreaktor einen Störfall, hört die Reaktion einfach auf, weil weder Druck noch Temperatur aufrechterhalten werden. Zwar sind auch hier (leicht) radioaktive Rohstoffe und Abfälle zu erwarten, deren Halbwertszeit beträgt jedoch Jahrzehnte statt der Jahrmillionen und -milliarden, die man von Uran kennt. Könnte dies die Energiequelle der Zukunft sein?

Ganz so einfach ist die Nutzung der Kernfusion dann doch nicht. Wurde die auf dem gleichen Prinzip aufbauende Wasserstoffbombe schon im Kalten Krieg perfektioniert, kämpft die zivile Nutzung der Technologie seit Jahren damit, dass unterm Strich kein Plus an Energie erreicht wird, weil man unter kontrollierten Bedingungen arbeiten muss. Auch in Deutschland wird aktiv an dieser Möglichkeit der Energiegewinnung geforscht: Prominentestes Beispiel ist der Forschungsreaktor Wendelstein 7-X in Greifswald, der vom Max-Planck-Institut für Plasmaphysik betrieben wird. Ein weiterer Standort befindet sich in Garching bei München.

Greifen nach den Sternen

EnergiequellenIm Weltall schlummern unendliche Mengen an Rohstoffen und Energiequellen.

Selbst die Kernfusion kennt Grenzen, auch wenn der zugrundeliegende Rohstoff in großen Mengen auf der Erde vorkommt – im Wasser. Irgendwann gehen uns also viele Energieformen und auch andere Rohstoffe, wie seltene Erden für unsere moderne Technik, aus. Jeder, der häufiger mit Science Fiction in Berührung kommt, kennt auf dieses Problem eine mögliche Antwort: Auf zu den Sternen! Vielleicht liegen unsere Energiequellen der Zukunft nämlich gar nicht auf der Erde?

Als kurzes Beispiel sei unser treuester Begleiter, der Mond, genannt. Auf ihm schlummern gewaltige Mengen Helium-3, die in einer zweiten Generation funktionsfähiger Kernfusionsreaktoren zu Energie umgewandelt werden könnten, aber auch weitere Anwendungen zum Beispiel als Kühlmittel finden könnten.

Wenn uns die kostbaren Metalle und Halbmetalle für Smartphone und Co. ausgehen, finden wir im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter möglicherweise Ersatz in sizilium- oder eisenhaltigen Gesteinen. Direkt danach kommt man in den Orbit des Jupiters, dessen Monde große Mengen an Ressourcen enthalten – nicht zuletzt Wasser. Wie bald man in die Tiefen des Sonnensystems vordringt und vor allem wie, ob mit menschlicher Basis oder Robotern, ist aktuell nicht abzusehen.

Was bleibt auf der Erde zu tun?

Auch näher an unserer Haustür lässt sich im All noch einiges machen. So könnte man sich leicht Solaranlagen vorstellen, die im Weltall ohne störende Atmosphäre und mit viel Platz deutlich effizienter wären. Einziger Haken: Wie bekommen wir die Energie hier herunter? Um nur einen der bisweilen skurrilen Vorschläge zu nennen, könnte man einen stark konzentrierten Laser nutzen, um die Energie zu Boden zu schicken. Das Zielen dürfte mit heutiger Technik zwar schwierig, aber machbar sein, jedoch ist der Wirkungsgrad eines Lasers zur Energieübertragung nicht der beste.

Generell haben wir auf der Erde noch einiges zu tun. Nach der Kardaschow-Skala, die die Entwicklung außerirdischer Zivilisationen klassifiziert, erreichen wir nicht einmal den Typ I. Das heißt, dass wir weit davon entfernt sind, all die Energie zu nutzen, die von der Sonne jeden Tag zur Erde gesandt wird. Könnten wir alle Energie, die auf dem Planeten verfügbar ist, direkt oder indirekt nutzen, würden wir zu Typ I aufsteigen. Auf der interkosmischen Skala sind wir damit aller Wahrscheinlichkeit nach aber immer noch sehr kleine Lichter.

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