Erneuerbare Energien

Klimaschutz geht nur mit erneuerbaren Energien. Statt fossile Rohstoffe zu verbrennen und viel CO2 in die Luft zu blasen, können wir die Gewinnung von Strom und Wärme oder unsere Mobilität umweltfreundlicher gestalten. Mit Sonne, Wasser, Wind oder Biomasse verbessern wir unseren ökologischen Fußabdruck und sorgen dafür, dass die Erde auch in Zukunft lebenswert bleibt.
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    Erneuerbare Energie

    In der Physik lernen wir, dass Energie weder entsteht noch vergeht; sie wird nur umgewandelt. Der Ausdruck „Erneuerbare Energie“ bezieht sich dabei auf den Energieträger: Kann der sich innerhalb kurzer Zeit regenerieren wie z.B. Biomasse oder ist der quasi unbegrenzt verfügbar wie das Sonnenlicht. 

    Erneuerbare Energien haben einen entscheidenden Vorteil: Sie lassen sich im Allgemeinen ohne allzu große Eingriffe langfristig nutzen. Wollen wir auf einer halbwegs intakten Erde weiterleben, müssen wir in Zukunft ausschließlich auf Sonne, Wasser, Wind, Biomasse etc. setzen. Das ist es, was Energiewende meint.

    Denn alles Leben auf unserer Erde benötigt Energie – in Form von Wärme, Licht, Nahrung. Als Menschen setzen wir darüber hinaus noch viel Energie ein für unsere Mobilität, um unsere Umwelt unseren Bedürfnissen anzupassen, um Produkte herzustellen, höhere Erträge zu erzielen und für vieles mehr. Ohne günstige, stets verfügbare Energie können wir weder bestehen, noch uns weiterentwickeln.

    Erneuerbar oder nicht? Der Zeithorizont zählt.

    Vor einem genaueren Blick darauf, welche Energie als erneuerbar zählt, muss eines klar sein: In geschichtlich langen Zeiträumen ist jede Energie erneuerbar. Steinkohle z.B., ist ein Sedimentgestein, das durch die Karbonisierung von Pflanzenresten entsteht. Die Steinkohle, die wir als fossilen Rohstoff nutzen, begann sich vor etwa 250 bis 300 Millionen Jahren zu bilden. Theoretisch ist es also möglich, dass sich bei den entsprechenden Bedingungen auch die Steinkohle wieder erneuert. 

    Man muss aber kein Rechengenie sein, um zu erkennen, dass wir darauf nicht warten können, sondern andere Energiequellen finden müssen, wenn die Kohlevorkommen sich ihrem Ende zuneigen. Anders ausgedrückt: Der Begriff „erneuerbar“ hat nur dann Sinn, wenn sich Energieträger in kurzer Zeit regenerieren oder wenn sie nach menschlichem Ermessen immer zur Verfügung stehen. Das Standardbeispiel für den unbegrenzten Energieträger ist die Sonne, die uns täglich ihre Wärme- und Lichtstrahlen durchs All schickt. Sicher, auch der Stern, der das Zentrum unserer Galaxie bildet, wird einmal untergehen. Nach jetzigem Wissensstand wird es bis dahin aber noch ca. 5 Milliarden Jahre dauern. Ein für uns unvorstellbarer Zeitraum…

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    Welche Energien sind erneuerbar?

    Die zuverlässigste erneuerbare Energie ist die der Sonne. Die Strahlen unseres Zentralgestirns kommen auch dann noch zu uns, wenn es trüb und wolkig ist. Um die Solarenergie zu nutzen, stehen uns Photovoltaik oder Solarthermie zur Verfügung. Die Effektivität beider Techniken lässt selbstverständlich nach, wenn die Sonne nur schwer durchdringt. Und nachts können wir die Sonnenenergie nur nutzen, wenn wir eine Möglichkeit zur Speicherung haben.

    Zuverlässig, wenn auch volatil, ist die Windkraft. Bedingt durch die Luftströmungen um unseren Planeten ist die fast immer nutzbar, mancherorts mehr, andernorts weniger. Immer höhere Windrädern bieten erhebliche Potentiale für die Energiegewinnung. Ein weiterer Vorteil: Der Wind weht auch abends und nachts und kann somit das Fehlern der Sonnenenergie ausgleichen.

    Eine Mischform zwischen Solar- und Windkraft nutzen Aufwind- bzw. Thermikkraftwerke: Luft, die durch die Sonne erwärmt wird, strömt in einem Kamin nach oben. Dabei treibt sie Turbinen an.

    Eine der „ältesten“, d.h. am längsten genutzten, erneuerbaren Energien ist die Wasserkraft. Solange ein Gefälle besteht, kann das flüssige Nass ein Wasserrad antreiben und die Drehbewegung in Hubkraft oder elektrischen Strom umgewandelt werden. Da sich aber schon unser Vorfahren bewusst waren, wie sich die Wasserkraft nutzen lässt, gibt es heute nur noch wenige Möglichkeiten, die Energiequelle auszubauen.

    Eng mit den Wasserkraftwerken verwandt sind Gezeiten-Kraftwerke, die die potentielle und kinetische Energie aus dem Tidenhub des Meeres in elektrischen Strom umwandeln. Das ein- und ausströmende Wasser läuft durch Röhren, in denen Turbinen die Fließ- in eine Drehbewegung umwandeln, die dann in elektrische Energie umgewandelt wird.

    Nutzen lässt sich auch die im Erdinneren gespeicherte Wärme, die zu Heizzwecken genutzt wird. Allerdings strömt bei der als Geothermie bezeichneten Entnahme von Energie nicht notwendigerweise genügend neue Energie nach, so dass der Entnahmepunkt über die Zeit auskühlt. Geothermie-Anlagen können nur einige Jahrzehnte genutzt werden, danach muss sich das Areal wieder regenerieren.

    Als einzige Energiequelle ist Biomasse tatsächlich erneuerbar. Holz, das verbrannt wird, wächst wieder nach, Abfälle aus der Schweinemast, die zur Biogasgewinnung vergoren werden, fallen immer wieder neu an etc. Hier gilt es allerdings ein vernünftiges Gleichgewicht zu halten, damit nicht mehr Biomasse in Energie umgewandelt wird, als nachgeliefert werden kann. Zu einer nachhaltigen Nutzung gehört es aber auch, abzuwägen, denn jede energetische Verwertung von Biomasse steht in Konkurrenz zur Verwendung als Lebensmittel, Futter oder Baustoff. Wenn für unseren Biosprit Urwälder vernichtet werden, um Ölpalmen anzubauen, dann ist das kein Beitrag zum Klimaschutz.

    Sind Erneuerbare Energien umweltfreundlich?

    Grundsätzlich ist es so, dass nahezu jede menschliche Nutzung von Energie mit einer Beeinträchtigung der Umwelt einhergeht. Lange Zeit haben wir es als Menschheit verstanden, das Gleichgewicht zu wahren und unseren Eingriff in die Natur auf ein Maß zu beschränken, dass die sich davon wieder erholen, sich „erneuern“ konnte. Zwar hat es schon immer vom Menschen gemachte Naturkatastrophen gegeben aber die Auswirkungen blieben überschaubar, regional begrenzt. 

    Mit dem Beginn des Industriezeitalters hat sich das schlagartig geändert. Nicht nur, dass wir fossile Rohstoffe, die Jahrmillionen in der Erde lagerten, in gut 200 Jahren in einer bis dahin unvorstellbaren Menge abgebaut, verarbeitet und vor allem verbrannt haben. Die Anzahl der auf der Erde lebenden Menschen ist seitdem deutlich angestiegen und damit auch der Bedarf an Nahrungsmitteln, Heizwärme, Kleidung und anderen Produkten. Heute erreichen wir den Earth Overshoot Day – den Tag an dem wir die Ressourcen verbraucht haben, die sich innerhalb eines Jahres neu bilden könnten - bereits Ende Juli. Das heißt, den Rest des Jahres leben wir von der Substanz unseres Planeten. Ein weiterer wichtiger Grund, warum wir auf erneuerbare Energien setzen müssen.

    Doch auch die im Betrieb recht umweltfreundlichen Energien gibt es selbstverständlich nicht umsonst. Um Solarzellen, Windräder oder Biogasreaktoren herzustellen, müssen wir Rohstoffe abbauen, diese verarbeiten und die fertigen Produkte an den Ort ihrer Bestimmung bringen. Eingriffe in die Natur sind also unumgänglich. Wie umweltfreundlich und nachhaltig die einzelne Energiequelle tatsächlich ist, hängt also wesentlich davon ab, welchen ökologischen Fußabdruck die Einrichtungen zu ihrer Nutzung hinterlassen.

    Die umweltfreundlichste Energie ist die, die nicht verbraucht wird.

    Gerade in der westlichen Welt haben wir uns einen Lebensstil angewöhnt, der recht bedenkenlos mit Ressourcen umgeht. Zwar ist in den letzten Jahren auch das Umweltbewusstsein gewachsen, die nackten Zahlen sprechen aber eine andere Sprache: Unser Energieverbrauch steigt und wir erzeugen immer mehr Abfall. 

    Mit der Umstellung auf erneuerbare Energien lassen sich zwar viele Probleme lösen, allerdings ist es ein Trugschluss anzunehmen, dass wir völlig ohne Verzicht auskommen. Ein Wort, das von der Politik ungern in den Mund genommen wird, da es angeblich Wähler verschreckt. Dabei bedeutet Verzicht nicht unbedingt einen Verlust an Lebensqualität. 

    So ließe sich zum Beispiel unsere Mobilität anders organisieren, ob mit oder ohne Elektroauto spielt dabei keine Rolle. Statt vieler Autos, die 23 Stunden am Tag ungenutzt herumstehen, könnten unsere Transportaufgaben auch mit wenigen, intensiv genutzten Fahrzeugen erledigt werden. Verzichten müssten wir dann nur auf den Besitz eines eigenen Autos. Das heißt, allein durch die Umstellung auf erneuerbare Energien ist nur ein Teil der Lösung. Für unser Wirtschaften muss in Zukunft der Grundsatz gelten: Weniger ist mehr.

    Management erneuerbarer Energien
    Der Einsatz erneuerbarer Energien erfordert ein intelligentes Energiemanagement.

    Verbraucher produzieren selbst

    Historisch hat sich unsere Energieversorgung so entwickelt, dass diese im Wesentlichen zentral in großen, spezialisierten Unternehmen und unter Verwendung fossiler Rohstoffe geschieht. Das hat einige Vor- aber auch manche Nachteile. Ein wesentlicher Nachteil besteht darin, dass man, um eine Stadt oder ein Wohngebiet mit Strom oder Wärme zu versorgen, eine Infrastruktur (Strom- und Rohrleitungen) errichtet und erhalten muss, die Kosten und Übertragungsverluste verursacht.

    Mit den erneuerbaren Energien ergibt sich die Möglichkeit, dass die Energie dort erzeugt wird, wo sie verbraucht wird. Damit fallen Transportwege weg, ebenso wie die verlustreiche Transformierung von z.B. Starkstrom auf Haushaltsstrom. Die Energie wird wesentlich effizienter genutzt. Mittels Energiemanagement lassen sich zudem Verbrauch und Erzeugung von Energie perfekt aufeinander abstimmen. Intelligente Lösungen wie  Blockheizkraftwerke ermöglichen es, „Abfallprodukte“ zu verwerten. So kann Abwärme von der Verbrennung von Biogas direkt für Heizzwecke eingesetzt werden.

    Der Umstieg auf eine dezentrale Energieversorgung bringt aber noch einen anderen, einen entscheidenden kulturellen Wandel mit sich. Aus den Kunden der Energieversorger, die sich immer mal wieder über steigende Energiekosten ärgern, werden Prosumer. Dieser Begriff – eine Zusammensetzung aus Produzent und Konsument (producer and consumer) – beschreibt den Umstand, dass die Menschen ihre Energie (zumindest teilweise) selbst erzeugen und verbrauchen. Das bringt nicht nur eine größere Unabhängigkeit von den Versorgern und ihren Preisen mit sich, es sorgt auch dafür, dass das Bewusstsein für die eigene Verantwortung im Umgang mit der Energie wächst.