Erneuerbare Energie

Erneuerbare Energien

Unter erneuerbaren Energien (auch regenerative Energien) versteht man jene Form der Energiequellen, die nicht auf fossile Energieträger basiert. Sie nutzen die in der Umwelt vorhandene und sich durch natürliche Vorgänge erneuernde Energieformen und stehen somit nach den Zeitmaßstäben des Menschen unendlich lange zur Verfügung.

Dazu zählen:

Sonnenenergie: Photovoltaik, Solarthermische Kraftwerke, Sonnenkollektor, Passive Solarnutzung
Windenergie
Wasserkraft: Wasserkraftwerke, Wellenenergie, Gezeitenkraft
Bioenergie aus Biomasse z. B. Biokraftstoffe (siehe auch: nachwachsende Rohstoffe)
Erdwärme: Geothermie, Wärmepumpen
und Umwelt-/Umgebungswärme: Wärmepumpen

mehr: siehe Navigation unten

Potenziale und Perspektiven

Das globale natürliche Energieangebot

Auf unserer Erde sorgt ein außerordentlich großes Angebot an unerschöpflichen Energieströmen dafür, dass ein Vielfaches unseres Energiebedarfs ohne Rückgriff auf endliche Energieträger gedeckt werden könnte. Diese Energieströme müssen mit den Technologien (siehe Navigation unten) nutzbar gemacht werden. Mit diesen erneuerbaren Energietechnologien lassen sich wesentliche Leitlinien einer nachhaltigen Energieversorgung erfüllen. Zur Verfügung stehen die auf die Kontinente eingestrahlte Solarenergie, die kinetische Energie des Windes und der Meereswellen und Meeresströmungen, die jährlich nachwachsende Biomasse, die potenzielle Energie des Wassers, die geothermische Energie und die Wärmeenergie der Meere.

Diese Energieströme entsprechen etwa dem 3.000-fachen des derzeitigen jährlichen Weltenergieverbrauchs. Aus diesem physikalischen Potenzial erneuerbarer Energien lassen sich die technischen Nutzungspotenziale ableiten, welche die möglichen Energieerträge in einer für den Endverbraucher nutzbaren Form – also Nutzwärme verschiedener Temperatur, Elektrizität und Brenn- oder Treibstoffe, z. B. Wasserstoff – beschreiben. Bei der Ermittlung dieser Potenziale sind verschiedene Kriterien zu beachten:

Grenzen für Wirkungsgrade, Anlagengrößen und technische Entwicklungspotenziale der derzeit oder in absehbarer Zeit verfügbaren Nutzungstechniken;
strukturelle Restriktionen wie Nutzungseinschränkungen infolge
- Ortsgebundenheit (z. B. Erdwärme), begrenzter Transportradius (z.B. Biomasse), Verfügbarkeit von Flächen oder
- Konkurrenznutzung (z.B. Kollektoren, Solarzellen, Energiepflanzenanbau),
- nicht vorhandener Infrastruktur (z.B. fehlende Wärmenetze),
- begrenzte Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit der Energiedarbietung (z.B. Strom aus fluktuierenden Quellen wie Wind oder Solarstrahlung);
ökologische Restriktionen hinsichtlich
- Flächenbeanspruchung (z. B. Windenergie), Beeinträchtigung von Fließgewässern (z. B. Wasserkraft) und
- Landschaftsbildern (Windenergie) oder
- eingeschränkter Nutzungsmöglichkeiten von Biomasse (z. B. Reststoffe aus Forst- und Landwirtschaft, Energiepflanzenanbau).

Technische Potenziale erneuerbarer Energien sind somit keine für alle Zeiten unverrückbare Größen. Sie liefern lediglich einen abgesicherten Orientierungsrahmen für das technisch Machbare innerhalb eines längerfristigen Betrachtungszeitraums und zeigen, welche Bedeutung die einzelnen Energiequellen und Nutzungstechnologien für die betrachteten Länder oder Regionen haben können.

Unter Beachtung dieser Kriterien sind von den natürlichen Energieströmen nur wenige Promille (Solarstrahlung, Wind) bis Prozente (Biomasse, Erdwärme) in energetisch konzentrierter Form – d. h. in Form von Sekundärenergieträgern – nutzbar. Lediglich bei der bereits konzentrierten Wasserkraft ist eine technische Nutzung im Bereich von 10 % möglich. Das global insgesamt technisch nutzbare Potenzial der erneuerbaren Energien liegt aber selbst bei strengen Restriktionen in der Größenordnung des Sechsfachen des derzeitigen weltweiten Verbrauchs an Endenergie. Etwa 65 % davon stellt die Strahlungsenergie.

Erneuerbare Energien können also auch einen noch steigenden Energiebedarf der Menschheit prinzipiell vollständig und auf Dauer decken. Beiträge erneuerbarer Energiequellen im Bereich von 50 % und mehr am Weltenergieverbrauch werden dementsprechend bereits bis zur Mitte des nächsten Jahrhunderts (Information aus dem 20. Jahrhundert) für möglich gehalten.

Tatsächlich decken jedoch erneuerbare Energien derzeit erst 4 % des Weltenergieverbrauchs bzw. 19 % des globalen Stromverbrauchs, wenn man die ökologisch sehr problematische Brennholznutzung in weniger entwickelten Ländern außer Betracht lässt. Und ohne ihre heutige Hauptstütze, die Wasserkraft, sind es lediglich 0,2 % Anteil am gesamten Weltverbrauch.

Aufgrund der regionalen Gebundenheit bzw. der Angebotsdifferenzen erneuerbarer Energien ergeben sich auf Länderebene sehr unterschiedlich strukturierte Potenzialwerte. In praktisch jedem Land harren jedoch attraktive Segmente der Nutzung. Auf absehbare Zeit werden diese heimischen Potenziale der Orientierungsrahmen für die nationale Erschließung sein, da sie im Allgemeinen erst innerhalb von Jahrzehnten erschlossen werden können. Wegen der Dominanz der Strahlungsenergie haben südliche Länder hohe Potenziale, die selbst ihren zukünftig denkbaren Verbrauch bei weitem übersteigen. Da längerfristig mittels Elektrizität oder chemischer Energieträger auch ein kontinentaler Energieaustausch bzw. eine globale Versorgung auf der Basis erneuerbarer Energien technisch möglich ist – ähnlich wie dies heute mit Erdgas und – in Grenzen – auch mit Elektrizität bereits der Fall ist – können derartige Länder, wenn sie ihren Energiebedarf selber hinreichend gestillt haben, in einigen Jahrzehnten Exportregionen für entsprechende aus erneuerbaren Energiequellen gewonnene Energieträger werden. Dies bringt erhebliche Vorteile für beide Partner, da sich gemeinsam wesentlich größere Nutzungspotenziale zu beider Nutzen erschließen lassen. Eine sozial und ökologisch verträgliche Übertragung der Energieströme vorausgesetzt, ist eine derartige Strategie in vollem Einklang mit der [[Leitlinie “Internationaler Kooperation”]] einer nachhaltigen Energiewirtschaft.

Potenziale in und für Deutschland und ihre Kosten

Bezogen auf die gesamte Primärenergie beträgt das Potenzial der innerhalb Deutschlands nutzbaren erneuerbaren Energiequellen 6.500 PJ/a, was rund 50 % des derzeitigen Primärenergieverbrauchs entspricht. Wenn es gelingt, den Energiebedarf in Deutschland zu senken, kann der Anteil der erneuerbaren Energien entsprechend deutlich über diese 50 % steigen. Die einzelnen Potenzialwerte wurden in dieser Berechnung bewusst restriktiv gewählt, was die genutzten Flächen für Kollektoren, für Windkraftanlagen oder für Energiepflanzen betrifft. Außerdem wurde, wie statistisch vereinbart, Strom aus Wasser-, Wind- und Solaranlagen im Verhältnis 1:1 als Primärenergie definiert. Trotzdem sind erneuerbare Energien damit die bedeutendste heimische Energiequelle. Und ebenso wie bei denheutigen fossilen Energien können auch aus erneuerbaren gewonnene Energieträger zu späteren Zeitpunkt – aus Potenzialsicht in unbegrenzter Menge – importiert werden. Förderprogramme===

Verordnungen - Gesetze

Weblink

www.erneuerbare-energien.de eine Seite der BMU

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