Ein Stausee in den Bergen sowie Photovoltaik- und Windkraftanlagen zur Erzeugung Erneuerbarer Energien

Strom durch Erneuerbare Energien zu gewinnen ist die eine Sache. Doch nachfolgend kommt es auch darauf an, ob der 'grüne Strom' direkt in industriellen Prozessen verwendet wird oder für E-Autos oder die Erzeugung von Wasserstoff, der wiederum auf unterschiedlichste Wiese genutzt werden kann. - Bild: Alberto Masnovo - stock.adobe.com

Erneuerbare Energien vermeiden Treibhausgase. In vielen Bereichen verdrängen sie fossile Energieträger und vermeiden damit Emissionen. Die meisten Emissionen werden durch die erneuerbare Stromerzeugung eingespart, aber auch im Wärme- und Verkehrssektor tragen erneuerbare Energien zum Klimaschutz bei. Laut Umweltbundesamt wurden 2020 so 227 Millionen Tonnen Kohlendioxid-Äquivalente vermieden. Somit sind die Erneuerbaren Energien das Rückgrat der CO2-neutralen Industrie, die in Deutschland und Europa anvisiert wird.

Diese Erneuerbaren Energien gibt es

 

  • Windkraft: Wichtigster Energieträger bei der Vermeidung von Treibhausgas-Emissionen ist die Windenergie. Sie kommt ausschließlich in der Stromerzeugung zum Einsatz. Einfache Regel: Umso mehr Wind, desto mehr Strom kann erzeugt werden. Der Windkraft kommt vor allem an sonnenarmen und windreichen Tagen mehr Bedeutung zu. 

 

  • Solarenergie: Im Jahr 2020 wurden 8,9 Prozent (laut UBA) des erzeugten Stroms durch Photovoltaik produziert. Die Nutzung von Photovoltaikanlagen gewann mit den Jahren immer mehr an Bedeutung. Solaranlagen wandeln das Sonnenlicht in elektrischen Strom um. Scheint die Sonne an windarmen Tagen, kommt natürlich der Photovoltaik eine größere Bedeutung zu.

 

  • Wasserkraft: Im Jahr 2020 wurden rund 3,3 Prozent (laut UBA) des in Deutschland erzeugten Bruttostroms aus Wasserkraft gewonnen – das entspricht 19 Terawattstunden Strom. Bei der Wasserkraft wird die Bewegungsenergie der Strömung (zum Beispiel eines Flusses) sowie die potenzielle Energie (zum Beispiel Höhendifferenz bei Stauseen) dank Turbinen in Strom umgewandelt.

 

  • Bioenergie: Zweitwichtigster Energieträger ist die ⁠Biomasse⁠: Vor allem die erneuerbare Wärmeversorgung, aber auch erneuerbare Kraftstoffe sind bislang auf nachwachsende Biomasse angewiesen. Aber auch in Kraftwerken wird mit Biomasse Strom beziehungsweise mit Kraft-Wärme-Kopplung (KWK) auch Wärme erzeugt. Laut Iris Lewandowski von der Universität Hohenheim ist Bioenergie mit einem Anteil von etwa 55 Prozent der Energiebereitstellung sektorübergreifend der wichtigste erneuerbare Energieträger in Deutschland. Insbesondere im Wärme- und Verkehrssektor ist Biomasse für fast 90 Prozent der Endenergieversorgung aus erneuerbaren Energien verantwortlich. Einen wichtigen Beitrag hierzu leisten zum Beispiel die fast 9.500 Biogasanlagen mit einer Kapazität von 33 Terawattstunden (elektrische Energie). Damit stellt die Biogasproduktion sieben Prozent des in Deutschland erzeugten Stroms bereit und vermeidet jährlich 20 Millionen Tonnen CO2 Emissionen gegenüber der Nutzung fossiler Rohstoffe.

 

  • Geothermie beschreibt die Nutzung der Erdwärme zur Gewinnung von Energie, insbesondere Wärme. Aber auch Strom und Kälteenergie können mit Hilfe von Erdwärme erzeugt werden. Unterschieden wird in die oberflächennahe Erdwärmenutzung und die Tiefengeothermie. Geothermie wird den erneuerbaren Energien zugeordnet. Sie wird unter anderem bei Wärmepumpenheizungen, in einer Kraft-Wärme-Kupplung oder zur Erzeugung elektrischen Stroms eingesetzt. In Deutschland wird laut Statista die Geothermie zur Stromerzeugung bisher hingegen kaum genutzt. Die Tendenz ist jedoch steigend: Im Jahr 2019 wurden 196 Gigawattstunden Strom aus Erdwärme gewonnen.

Erneuerbare Energien erzeugen Strom, der entweder in der Industrie verwendet wird oder in den Haushalten aus unserer Steckdose kommt. Richtig? Größtenteils schon, doch es findet gerade eine Veränderung statt. Dieser Strom kommt jetzt immer häufiger aus Ladesäulen für Elektroautos. Auch aus Biomasse gewonnene Energie kommt vermehrt als Ersatz für fossile Brennstoffe in Verbrennern zum Einsatz. Lesen Sie dazu mehr im nachfolgenden Kasten.

Umsetzung der Erneuerbaren Energien in...

  • ... Wasserstoff: Das derzeit mit Sicherheit populärste Thema: Ob bei der klimaneutralen Herstellung von Stahl, der direkten Versorgung der Brennstoffzelle mit 'Kraftstoff' oder als Energielieferant für Batterien in 'Wasserstoffautos'. Vor allem in großen, schweren Fortbewegungs- und Transportmitteln wie Schiffen, LKW oder auch Flugzeugen gilt Wasserstoff als sehr zukunftsträchtig. Natürlich muss der Wasserstoff aus erneuerbaren Energien hergestellt werden.
     
  • ... Batterien: Abgesehen von der reinen Funktion als Energiespeicher sind Batterien natürlich das zentrale Element der Elektromobilität, um den Verbrennungsmotor auf lange Sicht abzulösen.
     
  • ... Biokraftstoffe: Alle in Deutschland verwendeten Biokraftstoffe müssen strenge Nachhaltigkeitskriterien einhalten. Seit 2017 muss jeder Biokraftstoff mindestens 50 Prozent weniger CO2 ausstoßen als fossiler Kraftstoff. Der Biokraftstoffhersteller Verbio aus Leipzig ist in der Lage diese Ziele mehr als zu erfüllen: 'Verbiodiesel' produziert circa 70 Prozent weniger CO2, 'Verbioethanol circa 80 Prozent und 'Verbiogas' erreicht sogar 90 Prozent CO2-Reduktion. Das bedeutet, dass Biokraftstoffe eine sehr gute (Übergangs-)Lösung sind, fossile Kraftstoffe so lange zu ersetzen, bis sämtliche Fahrzeuge elektrisch oder mit Wasserstoff betrieben werden.
     
  • ... Blockkraftheizwerke: Biogas-Blockheizkraftwerke gelten als sehr klimafreundlich. Da ihr Brennstoff nahezu klimaneutral ist und ihre Abwärme etwa Ölheizungen oder andere Treibhausgasträchtige Wärmeanlagen ersetzen kann, sparen sie rechnerisch mit jeder Kilowattstunde Strom sogar Kohlendioxid ein.
     

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