Die 6 wichtigsten Arten von erneuerbaren Energien für nachhaltige Stromgewinnung

Erneuerbare Energien für nachhaltige Stromgewinnung

Sonne, Wasser, Biomasse, Umgebung, Erdwärme und Wind haben die schwere Aufgabe bekommen, endliche Energiequellen wie Steinkohle, Braunkohle und Kernenergie langfristig zu ersetzen. Die Regierung in Deutschland plant bis zum Jahr 2030 mindestens 80 Prozent Gewinnung von Strom aus erneuerbaren Energiequellen. Doch welche Vorteile hat das überhaupt und was sind erneuerbare Energien? Letztere Frage ist leicht zu beantworten, als erneuerbare Energien werden Quellen bezeichnet, die auf natürliche Weise vorhanden sind und nicht als „endlich“ gelten.

Strom aus Wasser – wie kommt die Energie aus der natürlichen Ressource?

Die Nutzung von Wasserkraft ist auf verschiedene Weisen möglich. Mit Hilfe von Turbinen wird die Bewegungsenergie einer Flussströmung zum Beispiel in Strom verwandelt. Unterschieden werden muss dabei zwischen Speicher- und Laufwasserkraftwerken. Wasserkraftwerke sind für die Zukunft sehr interessant, denn Flüsse und ihre natürliche Strömung sind unbegrenzt vorhanden und können so für einen sinnvollen Zweck genutzt werden.

Energie aus Biomasse – pflanzliche Stoffe werden zu Strom

Als Biomasse werden tierische und pflanzliche Stoffe bezeichnet, außerdem gibt es Pflanzen wie Sonnenblumen, Raps und Mais, die für die Gewinnung von Energie genutzt werden können. Da die Masse als emissionsneutral gilt und nur wenig Kohlendioxid freigesetzt wird, gehört diese Energiegewinnungsmöglichkeit zur nachhaltigen Variante. Problematisch ist allerdings die Ineffizienz, so dass Biomasse nur dann als Energiequelle genutzt werden sollte, wenn sie ohnehin bereits vorhanden ist. Kleine Biogasanlagen, die durch die Verbrennung von vorhandenen Pflanzenresten Energie generieren, sind nachhaltig und sehr wirksam.

Energie aus der Umgebung – Heizen mit Umweltenergie

Vor allem für Neubauten, aber auch für schon bestehende Häuser, sind nachhaltige Heizsysteme immer beliebter. Dabei werden häufig Wärmepumpen als äußerst umweltbewusste Alternative ausgewählt. Wärmepumpen können in drei unterschiedliche Arten unterteilt werden: Luft-Wasser-Wärmepumpen, Sole-Wärmepumpen und Grundwasser-Wärmepumpen. Während Luft-Wasser-Wärmepumpen der Umgebungsluft Energie entziehen, nutzen Sole-Wärmepumpen die Energie des Erdreiches und Grundwasser-Wärmepumpen die Wärme des Grundwassers. Die verschiedenen Arten haben jeweils unterschiedliche Vor- und Nachteile, die individuell abgewogen werden müssen. Während die letzten beiden Typen beispielsweise mit mehr Aufwand in der Installation verbunden sind, lässt sich die Luft-Wasser-Wärmepumpe praktisch überall ohne große Mühe installieren. Die Anschaffungskosten einer Wärmepumpe können durch staatliche Subventionen gemindert werden, wodurch Wärmepumpen langfristig nicht nur der Umwelt etwas Gutes tun, sondern sich auch finanziell rentieren.

Energie durch die Sonne – Solarenergie auf dem Vormarsch

Beim Einrichten des neuen Hauses geht es nicht nur darum, die Wände hübsch zu dekorieren und die passenden Möbel auszuwählen. Es stellt sich auch die Frage, ob das Dach möglicherweise für die Gewinnung von Energie aus der Sonne genutzt werden kann. Zwei Arten der Sonnen-Energie gibt es, die der Mensch für sich nutzbar machen kann. Einerseits ist hier die klassische Photovoltaikanlage zu nennen, andererseits die thermische Solarenergie. Letztere funktioniert durch die Wärme von Sonnenstrahlen und die dadurch resultierende Erhitzung einer Flüssigkeit. Dabei handelt es sich in der Regel um ein Wasser-Frostschutz-Gemisch. Bei Sonneneinstrahlung wird dieses auf bis zu 95 Grad erwärmt. Solarenergie hatte den großen Nachteil, dass sie nur dann genutzt werden konnte, wenn die Sonne auch wirklich scheint. Mittlerweile gibt es aber Methoden, um überschüssige Energie zu speichern und sie dann zu verwenden, wenn aktuell keine Sonne scheint.

Windenergie – nicht nur Windmühlen sind hier zu nennen

Windkraftanlagen machen mittlerweile bis zu 15 Prozent der Energiegewinnung in Deutschland aus. Sie sind die Erweiterung von klassischen Windmühlen. Große Windturbinen nutzen die Bewegung der Luft, um daraus Energie zu gewinnen. Es ist vor allem die kinetische Windenergie, die für diese Art der Stromerzeugung genutzt wird. Installiert werden die sogenannten On-Shore-Windkraftanlagen an Land, während Off-Shore-Anlagen auf dem Wasser installiert werden. Letztere haben den Vorteil, dass auf dem Wasser mehr Wind weht und so größere Mengen an Energie produziert werden können. Auch Windenergie hat ihre Nachteile, vor allem die Unstetigkeit ist ein Problem. Nur wenn der Wind weht, kann Strom erzeugt werden. Für den Privatgebrauch sind die Anlagen außerdem ungeeignet, eine Windkraftanlage im eigenen Garten ist eher ungewöhnlich.
Aus dem Erdreich gewonnene Energie – die Geothermik

Eine weitere erneuerbare Energiequelle ist geothermische Energie, die wie der Name schon impliziert, aus dem Boden gewonnen wird. Meist werden Erdwärmesonden in den Boden eingesetzt, welche Wärme aus den tieferen Schichten des Erdreichs gewinnen. Verwendet werden kann die gewonnene Energie zur Erzeugung von Strom, aber auch zum Heizen. Diese Energiequelle hat den Vorteil, dass Sie nicht von der Atmosphäre abhängig ist, allerdings ist die Anschaffung bzw. Installation mit einem höheren Aufwand verbunden.  

Warum sind erneuerbare Energien so wichtig?

Die Klimaziele in Deutschland sind klar, die Treibhausgas-Emissionen müssen bis zum Jahr 2045 stark reduziert werden. Nur mit Hilfe der Energiewende ist das möglich und das bedeutet, dass Gas, Erdöl, Kohle und Atomkraft keine Rolle mehr spielen dürfen. Stattdessen werden Wärme und Strom aus erneuerbaren Quellen bezogen. Das Pariser Klimaabkommen sieht für ganz Europa wesentliche Schritte vor, um endlich klimaneutral zu werden.

Das hat viele Vorteile, denn erneuerbare Energien versiegen nicht und sind nicht endlich. Die Nutzung selbst ist nachhaltig und es entstehen weit weniger Treibhausgase. Am einfachsten haben es Menschen, die ein eigenes Haus besitzen, denn sie können (oft durch Förderungen) selbst entscheiden, wann sie von klassischen auf erneuerbare Energien umsteigen. Auch bei einem Mietshaus kann es möglich sein, auf nachhaltige Energiequellen zu setzen. Photovoltaik und Wärmepumpen können oft nach Rücksprache mit dem Vermieter installiert werden.

Für die Zukunft gesehen spielen die Elemente Feuer, Wasser, Luft, Erde und Wind eine enorme Rolle, wenn es künftig um die Gewinnung der Energien geht. Mit einem intelligenten Ausbau von Stromspeichern kann es denkbar sein, dass zu viel produzierter Strom gespeichert wird, so dass der steigende Bedarf auch im Winter (ohne Sonne mit mäßigem Wind) gedeckt werden kann.