Erneuerbare Energien sind der Schlüssel zur nachhaltigen Zukunft unseres Planeten. Diese umweltfreundlichen Energiequellen bieten zahlreiche Vorteile, sowohl für die Umwelt als auch für unsere Gesellschaft.
Die Sonnenenergie beispielsweise nutzt die kraftvolle Energie der Sonne, um Strom zu erzeugen. Sie ist sauber, unbegrenzt verfügbar und reduziert unsere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen. Mit Solaranlagen auf unseren Dächern können wir unseren eigenen grünen Strom erzeugen und sogar Überschussenergie ins Netz.
Die Sonnenergie lässt sich auch vielfältig direkt nutzen. Solarzellen in Photovoltaikanlagen, solarthermische Kraftwerke und Sonnenkollektoren nutzen die Sonnenstrahlung ohne Umwege und wandeln die Strahlungsenergie in Strom oder Wärme um.
Die häufigsten erneuerbaren Energiequellen
Die beliebtesten erneuerbaren Energiequellen sind derzeit wie folgt:
Solarenergie: Sonnenlicht ist eine der häufigsten und frei verfügbaren Energieressourcen auf unserem Planeten. Die Menge an Sonnenenergie, die in einer Stunde die Erdoberfläche erreicht, übersteigt den gesamten Energiebedarf für ein ganzes Jahr. Obwohl dies eine perfekte erneuerbare Energiequelle zu sein scheint, variiert die nutzbare Menge an Solarenergie je nach Tages- und Jahreszeit sowie geografischem Standort. In Großbritannien gewinnt Solarenergie zunehmend an Beliebtheit als Ergänzung zum Energieverbrauch. Finden Sie heraus, ob es das Richtige für Sie ist, indem Sie unseren Ratgeber zur Solarenergie lesen.
Windenergie: Wind ist eine reichlich vorhandene Quelle sauberer Energie. Windparks werden immer vertrauter in Großbritannien, da sie einen zunehmenden Beitrag zur nationalen Stromversorgung leisten. Turbinen werden verwendet, um Generatoren anzutreiben, die dann Strom ins nationale Stromnetz einspeisen. Obwohl es Möglichkeiten für individuelle oder netzunabhängige Windkraftsysteme gibt, ist nicht jedes Grundstück für eine individuelle Windkraftanlage geeignet. Erfahren Sie mehr über Windenergie auf unserer Windkraftseite.
Wasserkraft: Wasserkraft ist als erneuerbare Energiequelle eine der am weitesten entwickelten kommerziellen Energien. Durch den Bau von Staudämmen oder Barrieren kann ein großes Reservoir genutzt werden, um einen kontrollierten Wasserfluss zu erzeugen, der eine Turbine antreibt und Strom erzeugt. Diese Energiequelle kann oft zuverlässiger sein als Solarenergie oder Windenergie (insbesondere bei Gezeitenenergie) und ermöglicht auch die Speicherung von Strom für Spitzenzeiten. Wasserkraft kann sowohl als kommerzielle Energiequelle rentabel sein (abhängig von der Art und im Vergleich zu anderen Energiequellen) als auch für Privathaushalte netzunabhängig genutzt werden. Erfahren Sie mehr auf unserer Wasserkraftseite.
Gezeitenenergie: Gezeitenenergie ist eine weitere Form der Wasserkraft, bei der zweimal täglich Gezeitenströmungen genutzt werden, um Turbinengeneratoren anzutreiben. Obwohl der Gezeitenfluss im Gegensatz zu einigen anderen Wasserkraftquellen nicht konstant ist, ist er sehr vorhersehbar und kann daher Phasen mit geringerer Gezeitenströmung ausgleichen. Erfahren Sie mehr auf unserer Seite zur Meeresenergie.
Geothermie: Durch die Nutzung der natürlichen Wärme unterhalb der Erdoberfläche kann Geothermie zur direkten Beheizung von Häusern oder zur Stromerzeugung genutzt werden. Obwohl Großbritannien von dieser Energiequelle vernachlässigbar ist im Vergleich zu Ländern wie Island, wo Erdwärme reichlich vorhanden ist.
Biomasseenergie: Bei Biomasseenergie handelt es sich um die Umwandlung von pflanzlichem Material in feste Brennstoffe zur Stromerzeugung. Obwohl dies im Wesentlichen die Verbrennung organischer Materialien zur Stromerzeugung bedeutet, ist es heute ein viel saubererer und energieeffizienterer Prozess. Durch die Umwandlung von landwirtschaftlichen, industriellen und häuslichen Abfällen in feste, flüssige und gasförmige Brennstoffe wird Biomasseenergie zu deutlich geringeren wirtschaftlichen und ökologischen Kosten erzeugt.
Wie ist Photovoltaik erneuerbar?
Solarzellen sind erstaunliche technologische Meisterwerke, die die Energie der Sonne direkt in elektrischen Strom umwandeln. Das Herzstück jeder Solarzelle besteht aus einem Halbleiter, der in der Regel aus Silizium besteht und den sogenannten “photovoltaischen Effekt” nutzt. Dieser Effekt tritt auf, wenn bestimmte Halbleiterschichten übereinander angeordnet sind und von Licht (Photonen) beeinflusst werden. Dadurch entstehen freie Ladungen, die als Elektronen über einen elektrischen Leiter abfließen können. Der resultierende Gleichstrom kann direkt zur Stromversorgung elektrischer Geräte verwendet oder in Batterien gespeichert werden. Wenn dieser Gleichstrom in Wechselstrom um.
Warum sind erneuerbare Energien so wichtig?
Zu den ökologischen und wirtschaftlichen Vorteilen der Nutzung erneuerbarer Energien gehören verschiedene Aspekte. Zum einen erzeugen sie Energie, die keine Treibhausgasemissionen aus fossilen Brennstoffen verursacht und somit dazu beiträgt, bestimmte Formen der Luftverschmutzung zu reduzieren. Darüber hinaus sorgen erneuerbare Energien für eine Diversifizierung der Energieversorgung und verringern die Abhängigkeit von importierten Brennstoffen.
Es gibt zahlreiche Gründe, warum die Nutzung erneuerbarer Energiequellen für unsere Zukunft von großer Bedeutung ist. Im Vergleich zu fossilen Brennstoffen sind erneuerbare Energien viel reichhaltiger vorhanden. Aus diesem Grund arbeiten Regierungen weltweit daran, erneuerbare Energien zu entwickeln und ihre Länder ausschließlich mit dieser sauberen Energie zu versorgen.
Ein weiterer wichtiger Punkt ist, dass die Nutzung erneuerbarer Energien kaum oder gar keine schädlichen Emissionen verursacht. Dadurch spielen sie eine entscheidende Rolle bei der Verhinderung einer weiteren globalen Erwärmung. Es ist daher von großer Bedeutung, dass wir diese saubere Energiequelle verstärkt nutzen, da unsere Netto-Null-Ziele für die Zukunft stark davon abhängen.
Die Zukunft der erneuerbaren Energien
Mit dem Anstieg der Weltbevölkerung steigt auch der Energiebedarf für die Stromversorgung unserer Häuser, Unternehmen und Gemeinden. Innovation und der Ausbau erneuerbarer Energiequellen sind entscheidend, um ein nachhaltiges Energieniveau aufrechtzuerhalten und unseren Planeten vor dem Klimawandel zu schützen.
Erneuerbare Energiequellen machen derzeit 26 % des weltweiten Stroms aus, aber laut der Internationalen Energieagentur (IEA) wird ihr Anteil bis 2024 voraussichtlich auf 30 % steigen. “Dies ist eine entscheidende Zeit für erneuerbare Energien”, sagte der Geschäftsführer der IEA, Fatih Birol.
Im Jahr 2020 erreichte Großbritannien einen bemerkenswerten Meilenstein im Bereich erneuerbarer Energien. Am Mittwoch, den 10. Juni, feierte das Land zum ersten Mal zwei aufeinanderfolgende Monate, in denen es ausschließlich erneuerbare Energien nutzte. Dies ist ein bedeutender Fortschritt in Richtung erneuerbarer Energien.
Es wird erwartet, dass die Anzahl der erneuerbaren Energiequellen in Zukunft weiter steigen wird, da die Nachfrage nach Strom wächst. Dies wird die Preise für erneuerbare Energien senken – gut für den Planeten und gut für unsere Geldbörsen.
Erneuerbare Energien in Deutschland
Die erneuerbare Energie in Deutschland basiert hauptsächlich auf Wind, Biomasse, Solar- und Wasserkraft. Bis zum Jahr 2014 verfügte Deutschland über die weltweit größte installierte Photovoltaikleistung, und bis 2021 waren es über 58 GW. Zusätzlich dazu hat Deutschland mit 64 GW im Jahr 2021 (59 GW im Jahr 2018) die drittgrößte installierte Gesamtwindkraftkapazität weltweit und ist mit über 7 GW das zweitgrößte Land für Offshore-Windenergie. Deutschland wird als der weltweit erste große Wirtschaftsraum für erneuerbare Energien bezeichnet.
Der Anteil erneuerbarer Stromerzeugung stieg von nur 3,4 % des Bruttostromverbrauchs im Jahr 1990, der hauptsächlich durch konventionelle Wasserkraft erzeugt wurde, auf über 10 % im Jahr 2005, dank zusätzlicher Biomasse und Windkraft. Im Jahr 2019 erreichte er 42,1 % des Verbrauchs. Der Übergang zu erneuerbaren Energien im Transport- und Wärme- und Kältesektor verlief jedoch langsamer, wie in den meisten Ländern.
Im Jahr 2010 waren laut offiziellen Angaben rund 370.000 Menschen im Bereich erneuerbare Energien beschäftigt, insbesondere in kleinen und mittleren Unternehmen. Dies ist mehr als das Doppelte der Zahl der Arbeitsplätze im Jahr 2004 (160.500). Etwa zwei Drittel dieser Arbeitsplätze entfallen auf das Erneuerbare-Energien-Gesetz.
Die deutsche Bundesregierung arbeitet intensiv daran, die Kommerzialisierung erneuerbarer Energien voranzutreiben, insbesondere im Bereich Offshore-Windparks. Eine der großen Herausforderungen besteht darin, ausreichende Netzkapazitäten aufzubauen, um den in der Nordsee erzeugten Strom zu den großen Industrieverbrauchern im Süden des Landes zu übertragen. Die Energiewende in Deutschland, die seit 2011 in Gang ist, umfasst eine tiefgreifende Änderung der Energiepolitik, bei der der Fokus von Angebot auf Nachfrage verlagert wird und eine verstärkte dezentrale Energieerzeugung angestrebt wird, z. B. durch die Nutzung kleiner Blockheizkraftwerke. Ziel ist es, die Überproduktion und den unnötigen Energieverbrauch durch Energiesparmaßnahmen und Effizienzsteigerung zu reduzieren.
Photovoltaik-Solarenergie
Die Technologie der Solar-Photovoltaik (PV) wandelt Sonnenlicht in elektrischen Strom um und kann sowohl in das Stromnetz integriert als auch in netzunabhängigen Anwendungen genutzt werden. Die erste großangelegte Produktion begann im Jahr 2000, als deutsche Umweltschützer zusammen mit Eurosolar staatliche Unterstützung für das 100.000-Dächer-Programm erhielten. Im Juli 2012 erreichte die kumulierte installierte Gesamtleistung von Solar-PV beeindruckende 29,7 GW. Im Jahr 2011 trug Solar-PV mit 18 TWh·h, was 3 % des gesamten Strombedarfs entspricht, zur Stromversorgung bei. Mit der raschen Zunahme von Solaranlagen wurden im ersten Halbjahr 2012 etwa 5,3 % des gesamten Strombedarfs aus Sonnenenergie gedeckt.
Am Samstag, den 25. Mai 2012, erreichte die Solarenergie einen historischen Höchststand, als sie beeindruckende 22 GW in das Stromnetz einspeiste, was etwa 20 Atomkraftwerken entspricht. Dieser Meilenstein wurde durch die gesteigerte Kapazität und ausgezeichnete Wetterbedingungen im ganzen Land ermöglicht und deckte die Hälfte des landesweiten Strombedarfs zur Mittagszeit. Im Jahr 2012 war Deutschland mit 7,6 GW an neu angeschlossenen Solar-PV-Anlagen der am schnellsten wachsende Markt für diese Technologie. Einige Marktanalysten prognostizieren, dass der Anteil der Solarenergie bis 2050 auf 25 % steigen könnte. In den fünf Jahren seit 2006 sind die Preise für PV-Anlagen um mehr als 50 % gesunken.
