Erneuerbare Energien

Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien

Unter dem Begriff der erneuerbaren Energien, auch regenerative oder alternative Energien genannt, sind Energieträger zusammengefasst, die sich verhältnismäßig schnell erneuern und quasi unerschöpflich sind. Somit stehen sie im Kontrast zu den fossilen Brennstoffen wie Erdöl und Erdgas, da sich diese nur sehr langsam über Millionen von Jahren regenerieren.

Erneuerbare Energien© luigi giordano / Fotolia.com

Die nachhaltige Energiepolitik legt großen Wert auf erneuerbare Energien und die Energiewende baut auf diesen Alternativen zu Kohle und Atom. Zu den regenerativen Energien zählt man die Sonnenenergie, Erdwärme, Wasser- und Windkraft sowie nachwachsende Rohstoffe (Biomasse). Strom, der aus solchen Quellen gewonnen wurde, wird oft als Ökostrom bezeichnet.

Sonnenenergie

Die Sonne setzt durch Kernfusion in Form von Solarstrahlung große Energiemengen frei. Die Sonne ist auch die Quelle aller anderen alternativen Energieträger. So entsteht durch die Sonnenenergie Wind und durch den Wind Wellen. Auch Pflanzen nutzen die energiereiche Strahlung und binden durch Photosynthese Energie in Form von Biomasse. Zudem sollte man die passive Sonnenenergie nicht vernachlässigen. Diese Energieform bezeichnet das natürliche Erwärmen der Umgebungstemperatur, somit auch den Häusern. Im Sommer ist ein Heizen der Räume meist nicht nötig.

Mithilfe von Solartechnik lässt sich die Sonnenenergie auch auf direktem Weg nutzen. Hierzu kommen Solarzellen, auch Photovoltaik genannt zum Einsatz, welche Strom produzieren. Über Solarkollektoren (Solarthermie) kann Wärme gewonnen werden, welche über Heizwasser weitergegeben wird oder Solarwärmekraftwerke erzeugen mithilfe von Wasserdampf Strom.

Wasserkraft

In Wasserkraftanlagen wird Strömungsenergie mithilfe von Turbinen in Rotationsenergie und diese wiederum dank Generatoren in Strom umgewandelt. Durch den Wasserkreislauf der Erde gelangt Wasser in Höhenlagen, von wo aus es bergab fließt. Auf diesem Weg kann der Mensch sich die potenzielle Energie im Wasser zunutze machen, indem er Wasserkraftwerke nutzt. 2016 wurden etwa drei Prozent der Energie in Deutschland durch Wasserkraftwerke gewonnen. Man unterscheidet zwischen Kleinwasserkraftwerken, Speicherkraftwerken und Laufwasserkraftwerken. Weniger bekannt sind Wellen- und Osmosekraftwerke.

Windenergie

Bei der Windkraftnutzung werden Winde genutzt, um Strom mittels Windkraftanlagen zu produzieren. Windkraftanlagen finden sich in allen Regionen der Welt. Sie können sowohl auf See als auch an den Küsten oder im Landesinneren zum Einsatz kommen. Offshore-Windparks, also Kraftwerke auf See, sind noch nicht so weit verbreitet wie die an Land, da bedeutend höhere Ansprüche an die Konstruktion der Anlagen gestellt werden. Was die Windenergie an Land betrifft, sind die "Spargel" in der Landschaft vielen Bürgern ein Dorn im Auge.

Bioenergie oder Biomasse

Die Nutzung von Bioenergie ist äußerst vielseitig. Es können aus unterschiedlichsten Rohstoffen Kraftstoffe, Strom und Wärme erzeugt werden. Im Gegensatz zu den anderen erneuerbaren Energien handelt es sich hier um eine Vielzahl von Anwendungsgebieten. Grob wird die Bioenergiegewinnung in den Strom-, Wärme- und Kraftstoffmarkt unterteilt. Da Bioenergie brennstoffbasiert ist, entscheidet über das Wie, Ob und Wo eines Bioenergieprojektes die Verfügbarkeit der Energieträger und die eventuellen Transportkosten. Gespeichert wird die gewonnene Energie in Form von Biogas oder Biotreibstoff und die Energie kann unabhängig vom Wetter eingesetzt und geliefert werden.

Geothermie

Geothermie bezeichnet zuerst die gespeicherte Wärme in der Erdkruste. Diese entsteht durch die Reibung der tektonischen Platten aneinander oder bei radioaktivem Zerfall. Ein weiterer Teil der Wärme stammt zudem aus der Entstehungszeit der Erde. Aus der Erdkruste heraus kann die Wärme der Erde entzogen und sowohl direkt genutzt als auch in Strom umgewandelt werden.

Erneuerbare Energien zum Heizen nutzen

Auch beim Heizen in den eigenen vier Wänden kann man auf erneuerbare Energien setzen. Es gibt bereits zahlreiche Heizungsmodelle, die erneuerbare Energien nutzen, um Wärme zu erzeugen. Luft-Wärmepumpe und Erdwärme-Pumpe bringen die ohnehin in der Umwelt vorhandene Wärme auf ein höheres Niveau. Die Pelletheizung wird mit dem erneuerbaren Brennstoff Holzpellets befeuert. Auch mit Solarthermie kann man seine Wohnung beheizen. Will man nicht auf die Öl- oder Gasheizung verzichten, lässt sich mit einer Kombination mit einer Solaranlage Energie sparen.

Photovoltaik

Solarenergie

Die wohl beliebteste Form erneuerbarer Energien in Privathaushalten ist die Photvoltaik. So wird der Hausherr zum Stromproduzenten.

Photovoltaik
Wärmepumpe

Wärmepumpe

Wärmepumpen funktionieren vom Prinzip her wie ein Kühlschrank, nur umgekehrt. So lässt sich umweltfreundlich und kostengünstig heizen.

Wärmepumpe
Holzpellets

Holzpellet-Heizung

Mit Holz zu heizen ist nicht nur mit einem Kamin möglich, eine moderne Holzpellet-Heizung sorgt vollkommen automatisch für angenehmen Wärme.

Pelletheizung

Entwicklung und Ausbau der erneuerbaren Energien

In Deutschland vermehrt sich der Anteil der erneuerbaren Energie zusehends. Besonders Wind- und Sonnenenergie wurden im den letzten Jahren verstärkt ausgebaut. Nachdem in Deutschland der Atomausstieg beschlossen wurde, beschleunigt sich der Ausbau und lässt Kraftwerke für regenerative Energien immer zahlreicher werden. Eine der größten Herausforderungen dabei ist die Unregelmäßigkeit der Stromerzeugung, die durch Jahreszeit und Wetter beeinflusst wird. Hier müssen geeignete Speichermechanismen gefunden werden, sollen erneuerbare Energien eines Tages den gesamten Strombedarf liefern.

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