Erneuerbare Energie

Wird Energie aus fossilen Energieträgern wie Stein- oder Braunkohle, Erdöl, Erdgas oder Uran gewonnen, werden diese Rohstoffe dabei verbraucht. Dagegen ist Energie aus Sonnen-, Wind-, und Wasserkraft ebenso nachhaltig wie Energie aus Erdwärme oder Biomasse. Diese Energieträger sind erneuerbar und verbrauchen sich nicht. Soll die Energiewende in Deutschland gelingen, muss die Energieversorgung klimaverträglich werden. Daher ist der Ausbau erneuerbarer Energien ein wesentlicher Baustein der Energiewende.

Was sind Erneuerbare Energien?

Die gesamte Erzeugung von Energien befindet sich in einem rasanten Wandel. Künftig soll keine Energie mehr aus Kohle, Öl oder Atomkraft erzeugt werden. Daher werden immer mehr Energien aus regenerativen Quellen erzeugt: Sonne, Wind, Wasser, Erdwärme und Biomasse. Um die Erwärmung der Erde zu begrenzen, möglichst auch auf die anvisierten maximal 1,5 Grad, muss die Emission an Treibhausgasen so weit wie möglich reduziert werden.

Daher müssen immer mehr erneuerbare Energien genutzt werden und einen immer größeren Teil des Stroms erzeugen. Wollen wir die Erde auch für die nachfolgenden Generationen erhalten, gibt es zur Energiewende keine Alternative. Zum Klimaschutz trägt es bei, wenn grundsätzlich so wenig Energien wie möglich verbraucht werden und diese effizient genutzt werden können. Die dafür nötigen Anlagen gilt es klug zu planen, schließlich hat auch hier der Schutz der Natur Vorrang.

Welche Arten von erneuerbaren Energien gibt es?

Die Energiewende zielt darauf ab, die Erzeugung von Energie aus Atomkraft, Kohle und Öl zu beenden. Statt dessen sollen aus regenerativen Quellen wie Sonne, Wind, Wasser, Biomasse und Erdwärme erneuerbare Energien und Ökostrom erzeugt werden. Seit im Jahr 2000 das EEG, das Erneuerbare-Energien-Gesetz, verabschiedet wurde, machen nachhaltige Energiequellen den etablierten Kohle- oder Atomkraftwerken echte Konkurrenz. Hier erfahren Sie, welche Arten von erneuerbaren Energien es gibt, und was deren jeweiligen Vorzüge sind.

Auf den Mix kommt es an

Weil die Stromproduktion den Schwankungen von Wind und Sonne unterliegt, stellt diese Unregelmäßigkeit eine der größten Herausforderungen beim Einsatz erneuerbarer Energie dar. Je nach Region, Jahreszeit und Wetter schwankt besonders die Produktion von Strom aus Sonne und Wind. Dagegen können konventionelle Kraftwerke Strom kontinuierlich erzeugen. Um die Schwankungen des Ökostroms auszugleichen, sind daher Speicher und ein Ausgleich über Leitungen wichtig.

Während zuvor zentrale Großkraftwerke die benötigte Energie erzeugten und im Land verteilten, sind seit der Energiewende viele dezentrale Inseln entstanden. Diese müssen gut miteinander vernetzt werden. Netzschwankungen können über miteinander vernetzte Stromspeicher kurzfristig ausgeglichen werden. Das funktioniert aber nur dann, wenn es genügend dieser Speichermöglichkeiten gibt und wenn die Infrastruktur digitalisiert und damit smart ist.

Solarthermie und Photovoltaik

Die Sonne als Fixstern ist ein gewaltiges Kraftwerk, strahlt pausenlos Licht und Wärme ab. Täglich kommen so viele Sonnenstrahlen auf der Erde an, dass damit der Bedarf an weltweit benötigter Energie von mehreren Jahren gedeckt werden könnte. Diese erneuerbare Energie kann zur Stromerzeugung oder zur Erhitzung von Flüssigkeiten genutzt werden. Wird mit Hilfe der Sonne Wärme erzeugt, ist es die sogenannte Solarthermie. In Photovoltaik-Anlagen wird dagegen Strom erzeugt. Beide Arten nutzen die Sonnenenergie und werden daher oft umgangssprachlich als Solaranlagen bezeichnet.

Auf privaten Hausdächern sind Solarthermie-Anlagen weit verbreitet. Kollektoren sammeln das Sonnenlicht und erhitzen damit eine in ihnen befindliche Flüssigkeit. Diese wiederum erhitzt das Wasser in einem Kessel, so dass es als Warmwasser oder Heizwasser dient. Haben Sie eine solche Anlage auf dem eigenen Hausdach, können Sie einen großen Teil der bisherigen Brennstoffe und damit auch Heizkosten sparen. Große Kraftwerke nutzen Solarthermie mit Heliostaten, Parabolspiegeln oder Parabolrinnen zur Erzeugung von Wasserdampf.

Dieser wird via Turbine in elektrischen Strom umgewandelt. In Photovoltaik-Anlagen wird Strom direkt aus der Sonnenenergie erzeugt. Bei Photovoltaikanlagen auf Hausdächern wird inzwischen möglichst viel von der Energie selbst genutzt. Je niedriger die Preise für Solarstromspeicher werden, desto besser lassen sie sich mit Photovoltaik-Anlagen kombinieren. Während private Anlagen bis zu 30 kWp erreichen, wird auf großen Flächen wesentlich mehr Strom erzeugt.

Solarpark Solarenergie

Windkraft als erneuerbare Energien nutzen

Windmühlen nutzten schon seit Hunderten von Jahren die Windkraft zum Mahlen von Korn. Moderne Windräder funktionieren nach dem gleichen Prinzip. Sie werden vom Wind angetrieben und erzeugen damit in ihren Turbinen Strom. Entlang der Küste stehen Offshore-Anlagen in Nord- und Ostsee, die mit dem dort stetig wehenden Wind viele erneuerbare Energien erzeugen können. Auch im Binnenland stehen viele Windräder. In den vergangenen Jahren wurden sie stetig leistungsstärker und effizienter. Nur privat werden Kleinwindkraftanlagen noch kaum genutzt, hier hat die Energiewende von viel Potential. Dabei lassen sich diese kleinen Anlagen gemeinsam mit Photovoltaik und Batteriespeicher kombinieren.

Erneuerbare Energien aus der Erde: Geothermie

Tief in der Erde befindet sich zähflüssiges, bis zu 5.000 Grad Celsius heißes Magma. Diese Energien steigen durch die Erdkruste und heizen diese auf. Hier lassen sie sich in Strom oder Wärme als erneuerbare Energien nutzen. Ob sich diese Erdwärme tatsächlich als Energien nutzen lässt, hängt von den konkreten geologischen Bedingungen ab.

Werden die Energien der tiefen Geothermie genutzt, holt ein Wärmekraftwerk aus bis zu fünf Kilometern Tiefe kochend heißes Wasser und erzeugt damit Strom. Doch auch in geringeren Tiefen nutzen Erdwärmesonden die Energien der Tiefe und heizen im Winter Gebäude. Sie nutzen den Temperaturunterschied und arbeiten ähnlich wie ein Kühlschrank – nur umgekehrt. Wenn Sie selbst eine Photovoltaik-Anlage auf dem Dach betreiben, können Sie mit dem eigenen Strom die Wärmepumpe betreiben und die Heizkosten senken.

Erneuerbare Energien aus Biomasse

Auch die Erzeugung erneuerbarer Energien aus Biomasse gehört zur Energiewende. Hier werden die Energien aus Pflanzen wie Mais oder Raps verwendet. In großen Tanks zersetzt sich die Biomasse zu einem Gas, dieses wird entweder zur Erzeugung der Energien verbrannt oder als Zusatz in Biokraftstoffen genutzt. Da es sich jedoch bei Biomasse um pflanzliche Produkte handelt, deren Anbaufläche auch für Nahrungsmittel genutzt werden könnte, ist der ökologische Nutzen erneuerbarer Energien aus Biomasse eher umstritten. Dagegen können kleinere Biogas-Anlagen von Landwirten mit Gülle betrieben werden, die damit nicht mehr auf die Felder ausgebracht werden muss.

Ein Biomasse-Kraftwerk von innen

Was ist die beste erneuerbare Energie?

Geht es um die Energiewende, kommt es vor allem darauf an, dass immer weniger fossile Energien oder Atomenergie genutzt werden. Statt dessen sollen erneuerbare Energien sowohl für Strom als auch für Wärme und Mobilität sorgen. Für die Erzeugung von elektrischem Strom wird aktuell der größte Anteil erneuerbarer Energien genutzt. 2020 wurden bereits mehr als 45 Prozent des Stroms aus Solar-, Wind- und Wasserkraft sowie Bioenergie erzeugt. Dagegen war der Anteil der erneuerbaren Energien bei der Erzeugung von Wärme rund 15 Prozent, bei Verkehr knapp über fünf Prozent. Der Anteil an erneuerbaren Energien im Gesamtmix betrug immerhin schon mehr als 17 Prozent. Allerdings reicht das im europäischen Vergleich nur für den 16. Platz. Auch wenn der Klimawandel allein Grund genug für die Energiewende ist, erneuerbare Energie hat noch mehr Vorteile:

  • Fossile Brennstoffe kosten Geld. Öl und Kohle muss importiert werden – und das oft aus Ländern, die es mit den Verletzungen der Menschenrechte nicht so genau nehmen.
  • Fossile Brennstoffe, zu denen auch das radioaktive Uran gehört, gehen irgendwann zur Neige. Je knapper die Ressourcen werden, desto heftiger kann es zu Konflikten kommen.
  • Die Erschließung neuer Energiequellen wird ständig schwieriger und ist oft schädlich für die Umwelt.
  • Überhaupt ist die Gewinnung fossiler Brennstoffe mit einer erheblichen Belastung für die Umwelt und die Menschen verbunden.

Wasserkraft ist weltweit die wichtigste erneuerbare Energie

Weltweit ist die gewaltige Kraft des Wassers die wichtigste Form von erneuerbaren Energien. Allein in Norwegen wird fast der gesamte Bedarf an Strom durch Wasserkraft erzeugt. In Deutschland dagegen sind es gerade einmal 3 Prozent. Doch die regionalen Gegebenheiten lassen kaum mehr Nutzung an Wasserkraft zu. Daher ist die Wasserkraft zwar weltweit, jedoch nicht hierzulande für erneuerbare Energien einsetzbar.

Wasserkraftwerk

Windkraft ist in Deutschland die wichtigste erneuerbare Energie zur Stromgewinnung

Die Windkraft ist aktuell mit einem Anteil von fast 9 Prozent von den Offshore-Anlagen und über 40 Prozent von den Windkraftanlagen auf dem Festland am Mix der erneuerbaren Energien vertreten. Sie ist für die Erzeugung von Strom die wichtigste Quelle für erneuerbare Energie. Trotzdem werden immer weniger Windkraftanlagen montiert. Weltweit werden immer mehr Anlagen zur Windkrafterzeugung installiert, in Deutschland dagegen stagniert der Ausbau. Dabei wäre hier noch deutlich mehr Potential vorhanden.

Mit Photovoltaik erneuerbare Energien nutzen

Die Zeit, als Deutschland in Punkto Sonnenenergie führend war, ist vorbei. China, USA und Japan liegen jetzt vorne. Trotzdem ist die Nutzung der Energien durch Photovoltaik-Anlagen immer noch die zweitwichtigste Quelle hierzulande. Und es gibt noch viel Potential, schließlich ließen sich Dächer, Lärmschutzwände, Balkone, Straßen, Gewässer und ungenutzte Flächen zur Erzeugung von Solar-Energien nutzen.

Selbst für mehr erneuerbare Energien sorgen:

  • Zu einem Anbieter für erneuerbare Energien und Ökostrom wechseln.
  • In Schule, beim Arbeitgeber oder Sportverein darauf hinarbeiten, dass dieser ebenfalls zu einem Anbieter für Ökostrom wechselt.
  • Selbst Photovoltaik installieren. Das geht auf dem Dach, aber auch auf dem Balkon.
  • Die Energiewende immer wieder zum Thema machen und darüber sprechen.
  • Wählen gehen. Auch wenn fast alle Parteien von Klimawandel und Energiewende reden, sind die geplanten Maßnahmen nicht immer geeignet, die Energiewende tatsächlich herbeizuführen und erneuerbare Energien zu fördern.
  • Fridays for Future unterstützen: Die junge Generation wird vom Klimawandel betroffen sein – wenn die Energiewende ausbleibt und im Mix zu wenig erneuerbare Energie genutzt wird.
  • Energien sparen: Werden Energien nicht verbraucht, müssen sie auch nicht erzeugt werden. Strom sparen gehört ebenfalls zum Mix bei der Nutzung erneuerbarer Energie.

Das erneuerbare Energien Gesetz

Seit dem Jahr 2000 bildet das Erneuerbare Energien Gesetz die Grundlage für den stetigen Ausbau von Windkraft und Photovoltaik. Die Verabschiedung des Erneuerbare Energien Gesetzes hat dafür gesorgt, dass inzwischen an vielen Tagen im Jahr mehr als die Hälfte des genutzten Stroms aus erneuerbarer Energie gewonnen wird. Dieser Strom trägt dazu bei, dass unser Land nicht nur die eigenen Klimaziele, sondern auch die Ziele der Europäischen Union erreichen kann. Soll bis 2050 die anvisierte Treibhausgasneutralität tatsächlich erreicht werden, reicht das allerdings noch nicht aus. Der Anteil an erneuerbarer Energie muss weiter steigen. Daher wurden im EEG 2021 die nötigen Rahmenbedingungen festgelegt.

Erneuerbare Energien müssen weiter ausgebaut werden

Noch vor 2050 soll in Deutschland der gesamte Strom treibhausgasneutral erzeugt werden. Das gilt nicht nur für die hierzulande erzeugten Energien, sondern auch für die hier verbrauchten und in anderen Ländern erzeugten Energien. Soll die Stromerzeugung in der gesamten Europäischen Union treibhausgasneutral werden, kommt es auf alle Länder an.

Klimaschutzprogramm 2030 als Meilenstein für das erneuerbare Energien Gesetz

Damit bis 2050 Treibhausgasneutralität erreicht wird, sollen bis 2030 bereits 65 Prozent des Stroms in Deutschland aus erneuerbaren Energien erzeugt werden. Dieses Ziel ist damit per Gesetz fix. Damit das geschaffen werden kann, wurden sowohl die Ausbaupfade, als auch der Anteil der jeweiligen Technologie festgelegt. Wie viel der jeweiligen Teilmengen dann ausgeschrieben und auch realisiert werden müssen, lässt sich daraus ableiten.

Um das Ziel tatsächlich zu erreichen, wird ein jährliches Monitoring festgeschrieben. Per Gesetz sind weitere Flächen für den Windausbau nutzbar, und Photovoltaikanlagen sollen ebenfalls weiter ausgebaut werden. Allerdings kann der Anteil von 65 Prozent an erneuerbaren Energien nur dann erreicht werden, wenn sowohl der Bund, als auch die Länder und jede einzelne Kommune mitzieht. Daher müssen die rechtlichen Voraussetzungen bei der Planung und Genehmigung derartiger Anlagen entsprechend angepasst werden, ebenso das Natur- und Artenschutzrecht.

Kosten für erneuerbare Energien

Die Förderungen für neue Anlagen werden schrittweise gesenkt. Soll das EEG in der Bevölkerung akzeptiert werden, darf die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien nicht zu einer Kostenexplosion führen. Daher wurde das Gesetz von Maßnahmen flankiert, mit denen die Förderkosten gesenkt werden sollen. Für die einzelnen Verbraucher ist die teilweise Finanzierung der EEG-Umlage aus dem Bundeshaushalt wirksam. Wird für die Emission von Kohlendioxid ein Preis in den Sektoren Wärme und Verkehr erhoben, soll ein Teil dieser Einnahmen in die EEG-Umlage fließen.

Bessere Akzeptanz von erneuerbaren Energien

Auch wenn viele Menschen längst begriffen haben, dass sich der Klimawandel nur durch den Einsatz erneuerbarer Energien aufhalten lässt, mag kaum jemand die Anlagen zur Stromerzeugung direkt in seiner Nachbarschaft. Das gilt nicht nur für Photovoltaik, das gilt vor allem für die Windkraftanlagen. Damit diese eine höhere Akzeptanz erfahren, können gerade Betreiber von Windanlagen die Kommunen finanziell an den Erträgen beteiligen. Für die Erzeugung von erneuerbaren Energien aus Photovoltaik werden die Rahmenbedingungen für den Mieterstrom verbessert. Damit können Mieterinnen und Mieter an der Energiewende teilhaben.

Erneuerbare Energie mit weniger Förderung

Künftig sollen erneuerbare Energien mit deutlich weniger Förderung auskommen. Ob es statt dessen der Markt richten kann, will die Bundesregierung regelmäßig untersuchen. Bis 2027 soll daher ein Vorschlag vorgelegt werden, der sich mit dem Umstieg von der Förderung auf den marktgetriebenen Ausbau erneuerbarer Energie beschäftigt.

Welche Förderung erhalten Erneuerbare Energien in Deutschland?

Um den Ausbau von erneuerbaren Energien zu fördern, werden die entsprechenden Technologien staatlich unterstützt. Es gibt EU-Programme zur Förderung, aber auch Förderprogramme auf Bundesebene, Förderungen durch die Bundesländer, Kommunen und Energieversorger. In der Förderdatenbank des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie finden Sie einen Überblick zu den entsprechenden aktuellen Förderprogrammen für erneuerbare Energien, ebenso über die Website der KfW-Förderbank, des Bundesamtes für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) und des Bundesumweltministeriums. Während für die Stromerzeugung das Erneuerbare Energien Gesetz das entscheidende Förderinstrument ist, wird erneuerbare Wärme über finanzielle Förderung beim Kauf neuer Technologien unterstützt.

Wie speichert man Erneuerbare Energien?

Eine Möglichkeit, Strom aus erneuerbarer Energie zu speichern sind Pumpspeicherkraftwerke. Wird mehr Strom erzeugt als benötigt wird, pumpt dieses Wasser in ein bergauf liegendes Vorratsbecken. Bei einem erneuten Strombedarf läuft das Wasser via Rohre wieder nach unten und erzeugt mit Hilfe einer Turbine elektrischen Strom. Auch wenn Pumpspeicherkraftwerke für erneuerbare Energien eine gute Speichermöglichkeit wären, sind die dafür möglichen Standorte begrenzt. Eine weitere Möglichkeit ist es, erneuerbare Energien zu nutzen und daraus Methan oder Wasserstoff zu erzeugen. Diese lassen sich später als Träger von Energien weiter nutzen. 🌱

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