Erneuerbare Energie
Erneuerbare Energie, auch regenerative Energie genannt, bezeichnet Energie aus nachhaltigen Quellen, die nach menschlichen Maßstäben unerschöpflich sind (siehe unten). Das Grundprinzip der Nutzung erneuerbarer Energie besteht darin, dass aus den in unserer Umwelt laufend stattfindenden Prozessen Energie abgezweigt und der technischen Verwendung zugeführt wird. Angetrieben werden diese Prozesse insbesondere von der Sonne.
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Begriff
[[Bild:Windpark.jpg|thumb|right|250px|Windpark bei Lübz, ]] [[Bild:Photovoltaik_adlershof.jpg|thumb|right|250px|Photovoltaikanlage in Berlin-]]
Unter Erneuerbaren Energien werden im allgemeinen Sprachgebrauch diejenigen Energieformen verstanden, die mit menschlichen Maßstäben gemessen unerschöpflich sind. Unerschöpflich bedeutet zweierlei: Entweder ist die vorhandene "Energiemenge" so groß, dass sie durch menschliche Nutzung nicht erschöpft werden kann (z.B. Sonnenenergie) oder sie erneuert sich zeitnah und kontinuierlich (z.B. Biomasse) in noch über einen langen Zeitraum auf der Erde ablaufenden Prozessen.
Im physikalischen Sinne wird Energie nicht erneuert, sondern vor allem von der Sonne zugeführt und in unterschiedliche Energieformen und Energieträger umgewandelt. Fallweise kann diese Energie sofort genutzt oder auch zwischengespeichert werden.
Die umgangssprachliche Verwendung der Begriffe "Erneuerbarkeit" und "Regenerativität" weist auf die für menschliche Verhältnisse wesentlich kürzeren Regenerationszyklen von z. B. Biogas gegenüber fossilen Energieträgern hin. Die Sonne wird für das menschliche Zeitempfinden noch über eine unendlich lange Zeit hinweg ein Lieferant eines endlichen Energieflusses sein. Für viele laufende Prozesse in der irdischen Biosphäre ist die Sonne der ständige Energielieferant. Diese Prozesse können den Menschen Energie liefern und auch sogenannte nachwachsende Rohstoffe hervorbringen. Die Strömung des Windes, den Fluss des Wassers und die Wärme der Sonne nutzten die Menschen schon in der Vergangenheit. Am bedeutensten wurde davon im Industriezeitalter die Wasserkraft, sowohl hinsichtlich der großtechnischen Nutzung wie auch hinsichtlich der ökologischen Kosten.
Im Gegensatz zur Nutzung laufender Prozesse steht der Abbau von Energieträgern wie Steinkohle oder Erdöl, die heute sehr viel schneller verbraucht werden als sie erzeugt wurden. Im Sinne der Definition der "unendlichen" Verfügbarkeit wären auch Kernfusion, wenn sie technisch realisierbar ist, und Kernspaltung mit Brutreaktoren, wenn der Energieaufwand für den Uran- oder Thoriumabbau hinreichend niedrig gehalten werden kann, erneuerbare Energien, obwohl sie meist nicht zu diesen gezählt werden.
Arten erneuerbarer Energie
- Bioenergie (aus Biomasse wie Holz oder Raps)
- Solarenergie
- Photovoltaik
- Solarthermie
- Solarchemie
- Wasserkraft
- Windenergie
- Geothermie
Globale Bedeutung
Erneuerbare Energiequellen haben das Potenzial, die fossilen und nuklearen Energiequellen zu ersetzen.
Theoretisch wäre es machbar, bei einem Wirkungsgrad der Umwandlung von 10% auf einer Fläche von 700 x 700 km² in der Sahara den Weltenergiebedarf durch Nutzung von Sonnenenergie komplett zu decken (Stand von 2003).
In theoretischen Berechnungsmodellen wird auch versucht nachzuweisen, dass es mit dem heutigem Technologiestand trotz Leitungsverlusten und steigendem Energiebedarf möglich ist, den gesamten elektrischen Energiebedarf Europas mit Windenergieanlagen entlang der westafrikanischen Küste oder mit sog. Offshoreanlagen vor den europäischen Küsten zu decken. Gleiches gilt für den privaten Warmwasserbedarf bei konsequenter Nutzung solarwärmetechnischer Anlagen.
So sind die ökologischen, sozialen und ökonomischen Auswirkungen von regenerativen Energien nicht zu unterschätzen. Es ist bei den meisten Technologien keine umfangreiche Infrastruktur notwendig, Strom kann in der Region verbraucht werden, in der er erzeugt wird und es sind damit deutlich weniger verlustreiche Überlandleitungen notwendig. Horrende staatliche Ausgaben für die Beseitigung von Umweltschäden, Atomtransporten etc. entfallen oder gehen zurück. Und auch die durch die Gesellschaft zu tragenden Langzeitfolgen wie Gesundheitsrisiken für die Menschen gehen zurück.
Eine nachhaltig regenerative Energiewirtschaft könnte langfristig auch Auswirkung auf die Entwicklung des Erdklimas haben. Umstritten ist jedoch, ob Ende des 20. Jahrhunderts die Zahl von Naturkatastrophen bedingt durch menschliche Aktivitäten zunahm und ob die Nutzung regenerativer Energiequellen die Zahl der von Naturkatastrophen betroffenen Menschen verringern kann.
Ein regional verschiedenartiger und gut durchdachter Mix an regenerativen Energiequellen gemeinsam mit intelligentem Solaren Häuserbau bietet durchaus die Möglichkeit, den deutschen Energieverbrauch zu decken.
Interessenkonflikte innerhalb der Energiewirtschaft
Anders als in Entwicklungsländern, wo die Infrastruktur unterentwickelt ist, steht der Ausbau erneuerbarer "Energiequellen" in den Industriestaaten im Wettbewerb mit traditionellen Kraftwerkstechnologien. Auf Seiten der Energiekonzerne, die einen überwiegend auf fossilen Energieträgern beruhenden Kraftwerkpark betreiben, geht es dabei zum Teil um existenzielle Fragestellungen. Im Zusammenhang damit stellt sich die Frage der Schaffung von neuen Arbeitsplätzen im ökologischen Bereich und neuer Technologien und Unternehmen.
Der deutsche Energiemarkt ist momentan zwischen den vier Oligopolisten EON, RWE, Vattenfall und EnBW aufgeteilt. Das etablierte Stromversorgungssystem in Industriestaaten wie Deutschland basiert auf einer zentralisierten Infrastruktur mit Großkraftwerken und Fernleitungen.
Eine zunehmend dezentrale Energieversorgung mit Blockheizkraftwerken, Photovoltaik- und Windenergieanlagen sowie anderen regenerativen Energiequellen könnte diese Infrastruktur mittelfristig verändern und damit die Marktmacht der Oligopol-Unternehmen bedrohen. Zwar sind heute Großkraftwerke noch unersetzbar für die Stabilisierung des Stromnetzes. Jedoch ist dies deutlich effizienter durch eine Vielzahl von Kleinkraftwerken zu bewerkstelligen, die modular hoch- oder heruntergefahren werden. Ein Beispiel sind die bereits heute eingesetzten Gaskraftwerke oder Biomasse- und Biogaskraftwerke oder auch Photovoltaikanlagen auf Dächern. Durch verbrauchsnahe Nutzung erneuerbarer Energien würde der Bedarf an Hochspannungsnetzen und damit auch die Leitungsverluste in diesen verringert. Örtliche Anbieter wie Stadtwerke könnten wieder in höherem Maße eigenständig die Energieversorgung der Bevölkerung sicherstellen, der Bedarf für Großkraftwerke ginge dort deutlich zurück, wo Größe nicht zu besseren Wirkungsgraden führt.
Mittelfristig stünde eine dezentrale Energieversorgung also in Konflikt mit der Geschäftsstrategie von großen Konzernen, die nicht selbst in den Markt der Nutzung regenerativer "Energiequellen" einsteigen. Die Gesetzgebung fördert Energieversorger, die sich auch für regenerative Energiequellen engagieren.
Interessenkonflikte zwischen unterschiedlich Betroffenen
Die Nutzung erneuerbarer Energie kann Eingriffe in die Umwelt erforderlich machen, die zum Nachteil der dort lebenden Bevölkerung sind. Ein konkretes Beispiel geben Talsperren mit Staumauern. So mussten im Fall des chinesischen Drei-Schluchten-Damms etwa 2 Millionen Menschen umgesiedelt werden, denen der in Rechtsstaaten mögliche Rechtsweg in der Praxis weitgehend verschlossen ist.
Naturwissenschaftliche Betrachtung
Die Sonne ist als Quelle der meisten regenerativen oder solaren Energien anzusehen. Sie hat eine voraussichtliche weitere Brenndauer von etwa 5 Milliarden Jahren, so dass bei regenerativen Ressourcen nicht das Problem der begrenzten Reserven auftritt, unter dem fossile Energieträger leiden. Zwar sind letztere durchaus als solare Ressourcen zu verstehen, da sie aus Biomasse bestehen. Der Begriff Regenerative Energien umfasst diese Energieträger aber gerade nicht. Weil die Menschheit seit Beginn der Industrialisierung die darin gebundenen Energien (und das CO2) in Zeiträumen freisetzt, die unvergleichlich kürzer sind, als die Bildung derselben gedauert hat, sind sie nicht regenerativ. Pro Tag verbrennen wir etwa so viel fossile Energie, wie die Natur in 500.000 Tagen geschaffen hat. Durch ihre erschöpfbaren Reserven werden so genannte fossile und auch atomare Energieträger als Gegensatz zu regenerativen Energieträgern angesehen.
Politische Betrachtung
Das Gesetz über Erneuerbare Energien (EEG) soll den Anteil von Wind-, Wasser- und Sonnenenergie an der Stromerzeugung in Deutschland bis 2010 auf mindestens 12,5 Prozent steigern. Eine diesbezügliche Novelle wurde am 2. April 2004 im Bundestag abschließend beraten. Man erhofft sich neben einem verbesserten Klimaschutz auch mehr Arbeitsplätze in den betroffenen Branchen. Seit 1991 müssen Energieversorger Strom aus erneuerbaren Energien zu Mindestpreisen abnehmen.
Anfang Mai 2004 fand in Bonn die Internationale Konferenz für erneuerbare Energien ("Renewables") statt. Sie führte zu der Annahme, dass erneuerbare Energien ausgebaut werden müssten, da dies im Sinne der Armutsbekämpfung und des Klimaschutzes sei. Auf der Internationalen Konferenz für erneuerbare Energien wurden dazu politische Strategien und konkrete Maßnahmen weiterentwickelt. Die Beratungen mündeten in drei Beschlüsse:
- Ein internationales Aktionsprogramm mit 165 bestätigten Aktionen und Verpflichtungen fasst konkrete Maßnahmen, Ausbauziele und freiwillige Verpflichtungen einzelner Länder und Regionen zusammen.
- In einer Deklaration von Bonn haben die Ministerinnen und Minister eine politische Vision für eine globale Energiewende formuliert und sich auf einen Folgeprozess der Bonner Konferenz verständigt.
- Es wird angenommen, dass Politikempfehlungen praktikable Wege für den Ausbau erneuerbarer Energien zeigten.
Anteil regenerativer Energien in der deutschen Stromerzeugung
| Jahr | Brutto- verbrauch gesamt | Summe regenerativ | Anteil regenerativ (in %) | Wasser- kraft | Wind- kraft | Bio- masse | Photo- voltaik | Geo- thermie |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1990 | 550.700 | 17.045 | 3,1 | 15.579,7 | 43,1 | 1.422 | 0,6 | |
| 1991 | 539.600 | 15.142 | 2,8 | 13.551,7 | 140 | 1.450 | 0,7 | |
| 1992 | 532.800 | 17.975 | 3,4 | 16.152,8 | 275,2 | 1.545 | 1,5 | |
| 1993 | 527.900 | 18.280 | 3,5 | 16.264,3 | 443 | 1.570 | 2,8 | |
| 1994 | 530.800 | 20.233 | 3,8 | 17.449,1 | 909,2 | 1.870 | 4,2 | |
| 1995 | 541.600 | 21.923 | 4,0 | 18.335 | 1.563 | 2.020 | 5,3 | |
| 1996 | 547.400 | 20.392 | 3,7 | 16.151,0 | 2.031,9 | 2.203 | 6,1 | |
| 1997 | 549.900 | 21.249 | 3,9 | 15.793 | 2.966 | 2.479 | 11 | |
| 1998 | 556.700 | 24.569 | 4,4 | 17.264,0 | 4.489,0 | 2.800 | 15,6 | |
| 1999 | 557.300 | 28.275 | 5,1 | 19.707,6 | 5.528,3 | 3.020 | 19,1 | |
| 2000 | 576.400 | 35.399 | 6,1 | 21.700 | 9.500 | 4.129 | 70 | |
| 2001 | 580.500 | 36.480 | 6,3 | 19.800 | 11.500 | 5.065 | 115 | |
| 2002 | 581.700 | 42.697 | 7,3 | 20.200 | 15.900 | 6.417 | 180 | |
| 2003 | 44.697 | 7,7 | 18.700 | 18.500 | 6.909 | 255 | ||
| 2004 | 55.756 | 9,6 | 20.900 | 25.000 | 9.356 | 500 | 0,4 | |
| Quelle: http://www.volker-quaschning.de | ||||||||
Siehe auch
- Energiesparen
- Portal Umweltschutz
- Brennstoffzelle
- Greenpeace Energy
- Zukunftstechnologie
- Wirtschaftsethik
- Renewables made in Germany
Literatur
- Sven Geitmann: Erneuerbare Energien und alternative Kraftstoffe, Hydrogeit Verlag, 2. Aufl., Jan. 2005, ISBN 3937863052, 19,90 EUR
- M.Faber / H.Niemes / G.Stephan: Entropy, Environment and Resources; 1995, ISBN 3-540-58984-8 (2nd ed.)
- M. Kaltschmitt, A. Wiese und W. Streicher (Hrsg.), Erneuerbare Energien. Systemtechnik, Wirtschaftlichkeit, Umweltaspekte, Springer Verlag, Heidelberg, 2003, 3. Auflage, ISBN 3-540-43600-6
- A. Kleidon, R. D. Lorenz: Non-Equilibrium Thermodynamics and the Production of Entropy, Springer Verlag, Heidelberg, 2004, ISBN 3540224955 ("Erneuerbare" Energien sind im Wesentlichen solche, die direkt nach dem Eintrag in die Biosphäre genutzt werden. Nutzen und Auswirkungen technischer Energieumwandlung leisten einen Beitrag zur Energie- und Entropiebilanz der Biosphäre. Dieser Bilanz muss sich auch die Nutzung "erneuerbarer" Energien unterwerfen. Das Buch vermittelt Grundlagen dazu.)
- Harris Krishnan, Goodwin Krishnan: A Survey of Ecological Economics, 1995, Island Press
- Hermann Scheer, Solare Weltwirtschaft, Strategie für eine ökologische Moderne, Kunstmann, Oktober 1999, ISBN 3-920328-48-5
- Karl-Heinz Tetzlaff: Bio-Wasserstoff. Eine Strategie zur Befreiung aus der selbstverschuldeten Abhängigkeit vom Öl; BoD Verlag (2005)ISBN 3-8334-2616-0
Weblinks
- energieportal24 Internetplattform für Erneuerbare Energien, Wasserstoff & Brennstoffzellen
- Hydrogeit Verlag Bücher über erneuerbare Energien, Wasserstoff & Brennstoffzellen
- http://www.volker-quaschning.de/datserv/gesetze/EU-Richtlinie2001-77.pdf EU Richtlinie 77/2001/EG (pdf-Datei)
- Portal zur Energieforschung: Thema Erneuerbare Energien
- Wissenskatalog rund um das Thema Erneuerbare Energien und Energie sparen
- Informationen über Deutsche Unternehmen und Produkte der erneuerbaren Energien
- Telepolis Zukunftsenergien
- "Energie-Team" der Lokalen Agenda Aichwald
- informative Seite zu regenerativen Energien und Klimaschutz
- Internationale Konferenz für erneuerbare Energien (Bonn, 2004)
- Infoportal Regenerativen Energien und nachhaltige Entwicklung
- Gesellschaft zur Förderung regenerativer Energien im Odenwaldkreis (rEnergO)
- Regenerative Energiequellen
- Welche Bedeutung hat die Wasserkraft für Deutschland?
- Arbeitsmeinschaft Erneuerbare Energie
- Wissensseite zu Solarenergie, Geothermie, Windenergie, Wasserkraft
- Solare Wasserstoffwirtschaft mit Biomasse
- http://www.ohne-oel.de Website zum Thema Heizen mit Holzpellets
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