Der Umstieg auf erneuerbare Energien kann dazu beitragen, Ihre Energierechnungen zu senken und gleichzeitig Ihren ökologischen Fußabdruck zu verringern. Lesen Sie weiter und entdecken Sie die vielen verschiedenen Möglichkeiten, wie in Deutschland grüne und nachhaltige Energie erzeugt wird.
Was ist erneuerbare Energie?
In jeder Debatte über den Klimawandel dreht sich die Diskussion unweigerlich um erneuerbare Energien und darum, wie wir fossile Brennstoffe einsparen können. Aber woher genau kommt diese erneuerbare Energie und wie steht Deutschland im Vergleich zu anderen Ländern im Rennen um Netto-Null-Emissionen da?
Seit der industriellen Revolution sind wir auf kohlendioxidemittierende fossile Brennstoffe wie Kohle und Öl angewiesen, um die Welt am Laufen zu halten. Von der Beheizung unserer Häuser bis zum Antrieb unserer Autos haben wir uns in einem solchen Ausmaß auf die Verbrennung fossiler Brennstoffe verlassen, dass unser Bedarf an Gas und Strom zum aktuellen Klimanotstand mit Rekordtemperaturen und steigenden Meeresspiegeln beiträgt.
Erneuerbare Energiequellen wie Sonnen- und Windenergie, die auch als nachhaltige oder grüne Energie bezeichnet werden, können ständig nachgefüllt werden, obwohl ihre Verfügbarkeit natürlich von der Tageszeit und dem Wetter abhängt.
Angesichts steigender Kapazitäten und sinkender Kosten für die Nutzung und Erhaltung von Wind- und Solarenergie spielen erneuerbare Energien in unserem Energiemix eine größere Rolle als je zuvor.
Was ist das deutsche Ziel für erneuerbare Energien bis 2050? Deutschland hat versprochen, seine Stromversorgung bis 2050 zu 100 Prozent auf erneuerbare Energien umzustellen. Deutschland hat sich verpflichtet, die Treibhausgasemissionen bis 2020 um 40 % unter das Niveau von 1990 und bis 2050 um 80-85 % unter das Niveau von 1990 zu senken. Um dieses Ziel zu erreichen, will Deutschland sein Stromversorgungssystem vollständig auf erneuerbare Energien umstellen.
Erneuerbare Energiequellen
Derzeit stammen etwa 85 % der weltweit verbrauchten Energie aus fossilen Brennstoffen. Wie setzen sich die restlichen 15 % zusammen und was tun wir, um diesen Mix zugunsten erneuerbarer Energien zu verändern?
Es gibt fünf wichtige erneuerbare Energiequellen, die wir in Deutschland nutzen: Windkraft, Solarenergie, Geothermie, Wasserkraft und Biomasse. In diesem Leitfaden gehen wir auf jede dieser Ressourcen näher ein.
Ist die Kernenergie erneuerbar?
Obwohl die Erzeugung von Kernenergie fast keine Kohlenstoffemissionen verursacht, ist das zu ihrer Herstellung verwendete Uran nicht erneuerbar. Außerdem entstehen bei der Kernenergie radioaktive Abfälle, die für Mensch und Tier hochgiftig sein können.
Im Gegensatz zu Wind- und Solarenergie ist die Kernenergie jedoch nicht vom Wetter abhängig und wird daher wohl noch lange genug zur Verfügung stehen, um dazu beizutragen, dass Deutschland seine Netto-Null-Ziele erreicht.
1. Windkraft
Eine der billigsten und am häufigsten vorkommenden erneuerbaren Energiequellen ist die Windenergie. Turbinen, die so hoch wie Wolkenkratzer sind, werden in Gebieten mit starken Winden aufgestellt, die die Flügel drehen, um einen Stromgenerator mit erneuerbarer Energie zu versorgen.
Die Windenergie in Deutschland ist eine wachsende Branche. Die installierte Leistung betrug Ende 2017 55,6 Gigawatt (GW), davon 5,2 GW aus Offshore-Anlagen. Im Jahr 2019 wird ein Viertel des gesamten Stroms in Deutschland durch Windenergie erzeugt, verglichen mit geschätzten 9,3 % im Jahr 2010.
Ende 2015 standen im Bundesgebiet mehr als 26.772 Windenergieanlagen, und das Land hat Pläne für einen weiteren Ausbau. Ende 2015 war Deutschland, gemessen an der Zahl der Anlagen, der drittgrößte Windenergieerzeuger der Welt, hinter China und den USA. In Deutschland gibt es auch eine Reihe von Turbinenherstellern, wie Enercon, Nordex und Senvion.
In der ersten Hälfte des Jahres 2021 war die Windenergie mit einem Anteil von 22% an der deutschen Stromerzeugung der zweitwichtigste Stromerzeuger nach der Kohle, die mit 27% an der Spitze lag. Im Jahr 2020 war die Windkraft der wichtigste Erzeuger.
Obwohl er uns eine billige Alternative zu fossilen Brennstoffen bietet, sind Windgeschwindigkeit und -richtung variabel, so dass es sehr schwierig wäre, unser Stromnetz ausschließlich mit Wind zu versorgen.
Da wir uns nicht darauf verlassen können, dass der Wind überall zu 100 % erneuerbare Energie erzeugt, müssen andere Stromquellen die Gebiete mit geringem Windaufkommen ausgleichen.
Eine der zunehmend beliebten Lösungen für dieses Problem ist die Errichtung von Windparks auf dem Meer. Die Offshore-Anlagen haben den Vorteil, dass sie zuverlässigere, höhere Windstärken aufweisen, sind aber auch erheblich teurer in der Installation und Wartung.
Onshore-Windkraft
Die Windenergie an Land ist in Deutschland seit 1995 ein bedeutender und wachsender Wirtschaftszweig. Die Bruttoleistung der Onshore-Windenergie betrug 1995 1.530 GWh.
Im Jahr 2019 hat die Bruttowindkraftleistung an Land die Marke von 101.000 GWh überschritten, womit Deutschland genug Energie erzeugt, um fast ein Fünftel des Landes zu versorgen. Größere Onshore-Projekte sind in Planung, was dazu führen könnte, dass Deutschland eine höhere Menge an Windenergie nutzt.
Enercon in Aurich, Senvion in Hamburg und Nordex in Rostock sind nur einige der namhaften Hersteller von Windenergieanlagen, die in Deutschland ansässig sind.
Offshore-Windkraft
Deutschland hat ein großes Potenzial für Offshore-Windenergie. Die Windgeschwindigkeit auf dem Meer ist 70 bis 100 Prozent höher und viel gleichmäßiger als an Land. Seit 2007 gibt es eine neue Generation von Windkraftanlagen mit einer Leistung von 5 MW oder mehr, die das Potenzial der Windenergie auf dem Meer voll ausschöpfen können. Dies ermöglichte den kosteneffizienten Betrieb von Offshore-Windparks.
Die erste deutsche Offshore-Windturbine wurde am 15. Juli 2009 errichtet. Sie ist die erste von insgesamt 12 Windenergieanlagen, die den Offshore-Windpark alpha ventus in der Nordsee bilden werden.
Die deutschen Offshore-Windparks wurden 2014 um 410 Anlagen und 1.747 Megawatt erweitert. Aufgrund nicht fertiggestellter Netzanschlüsse waren Ende 2014 nur Anlagen mit einer Leistung von 528,9 Megawatt ans Netz gegangen.
Im Jahr 2015 stieg die Kapazität der Offshore-Windenergie um das Dreifache auf mehr als 3 Gigawatt. Das zeigt, wie wichtig dieser Sektor wird.
In Deutschland waren bis Ende 2019 1.469 Offshore-Windkraftanlagen mit einer Gesamtkapazität von 7.516 MW installiert. Die Kapazität in der Nordsee lag bei 6.440 GW, die in der Ostsee bei 1.076 GW. Im Jahr 2019 kamen 25,8 TWh Strom aus deutschen Offshore-Windparks.
Sonnenenergie
Seit Tausenden von Jahren machen sich die Menschen die Kraft der Sonne zunutze und nutzen ihre Wärme, um Pflanzen anzubauen und sich warm zu halten.
Solarenergie ist die Umwandlung des Sonnenlichts in elektrische Energie. Dies geschieht mit Hilfe von Sonnenkollektoren, die zunehmend auf den Dächern der Häuser und auf großen Freiflächen zu finden sind, um die optimale Menge an Sonnenlicht aufzunehmen.
Zu jedem beliebigen Zeitpunkt empfängt die Erde etwa 173.000 Terawatt (173 Billionen kW) von der Sonne, das ist 10.000 Mal mehr Energie, als die ganze Welt verbraucht. Das heißt, wenn wir nur 0,01 % des Sonnenlichts, das wir auf der Erde empfangen, einfangen könnten, wären wir in der Lage, die ganze Welt nur mit Sonnenenergie zu versorgen.
Auch wenn es nach einer perfekten erneuerbaren Energiequelle klingt, gibt es einige Gründe, warum dies noch nicht der Fall ist:
- Die Anlagen zur Erzeugung von Solarstrom können extrem teuer sein, was bedeutet, dass profitorientierte Energieversorger den Produktionskosten Vorrang vor der Nachhaltigkeit einräumen.
- Die Dunkelheit ist der Erzfeind der Solarenergie, was bedeutet, dass Maßnahmen zur Energiespeicherung ergriffen werden müssen, um die Leistung in lichtlosen Stunden auszugleichen. Dies ist ein zusätzlicher Kostenfaktor, der fast so hoch ist wie die Kosten für die Verkleidung, was wiederum viele Unternehmen und Hauseigentümer abschreckt.
- Vor allem in Deutschland, wo das Sonnenlicht manchmal selten ist, ist die Energie nicht so zuverlässig und konstant, wie es in vielen anderen Ländern der Fall sein könnte. Aber auch an wolkigen Tagen liefern Solarmodule eine beträchtliche, wenn auch reduzierte Menge an erneuerbarer Energie.
- Trotz des Fortschritts in der Solarmodultechnologie wandeln die heutigen Module nur etwa 20 % des einfallenden Sonnenlichts um, so dass in großem Maßstab beeindruckendere Zahlen erforderlich wären, um die großen Akteure im Produktionsgeschäft anzuziehen.
Solarmodule sind eine äußerst vorteilhafte und aufregende Perspektive für Hausbesitzer, die das Geld für die Erstinvestition aufbringen können.
Sie können nicht nur kostenlos Ihren eigenen Strom erzeugen und so Ihre Stromrechnungen senken oder ganz abschaffen, sondern wenn Sie mehr erneuerbare Energie erzeugen, als Sie verbrauchen, können Sie die Reste gegen eine kleine Gebühr an die Stromversorger zurückverkaufen.
Wenn man jedoch bedenkt, dass ein durchschnittlicher Haushalt etwa 2.900 kWh pro Jahr verbraucht, bräuchte man eine 4-kW-Solaranlage mit einer Dachfläche von etwa 28 Quadratmetern, um genug Strom für den eigenen Bedarf zu erzeugen. Dies könnte Sie zwischen 6.000-8.000 € kosten!
Wie bereits erwähnt, handelt es sich um eine Investition, die viel Zeit in Anspruch nimmt, um sich zu rentieren. Bei einer 4-kW-Anlage können Sie zum Beispiel mit einem Gewinn von rund 2.100 € über 20 Jahre rechnen. Ganz zu schweigen von den 40 Tonnen C02-Emissionen, die Sie über 25 Jahre einsparen würden.
In Deutschland haben wir es geschafft, trotz des gelegentlichen Sonnenmangels, das Beste aus dem zu machen, was wir haben.
Die Solarenergie in Deutschland hat seit ihrem fulminanten Start im Zuge des Erneuerbare-Energien-Gesetzes im Jahr 2000 turbulente Zeiten hinter sich.
Der Anteil der Solarenergie an der Bruttostromerzeugung in Deutschland wird für das Jahr 2019 auf 8,2 Prozent geschätzt. Im Jahr 2014 wurden landesweit etwa 1,5 Millionen Photovoltaikanlagen installiert, von kleinen Aufdachanlagen bis hin zu mittelgroßen gewerblichen Anlagen und großen Solarparks. Die größten Solarparks in Deutschland befinden sich in Meuro, Neuhardenberg und Templin mit Kapazitäten von über 100 MW.
Die Revolution der Solarenergie scheint sich nicht zu verlangsamen, denn vor kurzem wurde grünes Licht für einen weiteren großen Solarpark gegeben.
3. Geothermie
Eine andere Art von erneuerbarer Energie ist die Geothermie. Geothermische Energie bezieht sich auf Strom, der durch die Erwärmung von Wasserflächen tief unter der Erdoberfläche erzeugt wird.
Vielleicht haben Sie schon einmal heiße Quellen oder Geysire gesehen. Diese entstehen durch Wasser, das durch die Erdkruste erhitzt wird und durch die Oberfläche schießt. Die Geothermie nutzt diesen Vorgang zur Stromerzeugung auf verschiedene Weise, z. B. indem sie mit dem aufgefangenen Dampf kleine Turbinen antreibt.
Geothermieprojekte in Deutschland
Deutschland ist kein Vorreiter in Sachen Geothermie, weder in Europa noch weltweit, obwohl es unter der Erdoberfläche reichlich heiße Wasserreserven gibt. Und bis vor kurzem hat Deutschland die Nutzung dieses riesigen Potenzials nicht verfolgt. Gerade einmal 0,1 % der Wärme- und Kälteerzeugung in Deutschland entfallen auf Anlagen der Tiefengeothermie. Der Anteil der oberflächennahen Geothermie, die in der Regel in Wohnungen und Gebäuden installiert wird, liegt bei nur 1,2 %.
Derzeit sind in Deutschland 34 Geothermieanlagen in Betrieb, von denen 25 Wärme und vier Strom erzeugen und fünf kombinierte Geothermiekraftwerke sowohl Wärme als auch Strom liefern. Insgesamt erzeugen die Anlagen 301,96 MW Wärmeleistung und 41,99 MW Stromleistung. Nach Angaben des Bundesverbands Geothermie, dem führenden Industrieverband für Geothermie in Deutschland, sind derzeit etwa 30 weitere Anlagen in Planung oder im Bau.
Die meisten Geothermieprojekte befinden sich in Südbayern, da das Molassebecken (ein Vorlandbecken nördlich der Alpen) sehr günstige geotechnische Bedingungen für die wirtschaftliche Nutzung der Geothermie bietet. Die größten Projekte wurden bisher in Unterhaching und Oberhaching/Grünwald entwickelt. Weitere potenzielle geothermische Standorte in Deutschland, die sich für die Stromerzeugung eignen, befinden sich in der Rheinebene und im Norddeutschen Becken.
4. Wasserkraft
Hydroelektrik, auch Wasserkraft oder Wasserenergie genannt, bezeichnet die Umwandlung von natürlichem Wasserstrom in Elektrizität. Diese erneuerbare Energiequelle nutzt große Wasserflächen auf verschiedene Weise, um Unterwasserturbinen und -generatoren anzutreiben.
Wie bei der Windenergie handelt es sich um eine vollständig erneuerbare und zuverlässige Quelle der Stromerzeugung. Aufgrund des Wasserkreislaufs ist diese Form der Stromerzeugung äußerst nachhaltig und kann so gesteuert werden, dass sie sich als äußerst effizient erweist.
Neue Technologien haben die Stromerzeugung aus Wasserkraft noch umweltfreundlicher gemacht, indem sie fischfreundliche Kraftwerke geschaffen haben, die verhindern, dass die örtliche Tierwelt die möglichen negativen Auswirkungen des Stromerzeugungsprozesses zu spüren bekommt.
Deutschland verfügte 2016 über eine installierte Wasserkraftkapazität von 11.258 MW, davon 6.806 MW Pumpspeicher. Im selben Jahr erzeugte das Land 21,5 TWh aus Wasserkraftwerken, was etwa 3 % der gesamten Stromerzeugung des Landes entspricht.
Die Wasserkraftkapazitäten in Deutschland gelten als ausgereift und das Potenzial ist bereits fast vollständig ausgeschöpft, so dass der Spielraum für ein Wachstum begrenzt ist. In den letzten Jahren erfolgte der Kapazitätszuwachs hauptsächlich durch das Repowering bestehender Anlagen.
5. Biomasse
Biomasse ist ein großer erster Schritt in Richtung einer Lösung für die weltweit schwindenden Erdgasressourcen. Es handelt sich um eine Gasform, die auf die gleiche Weise wie das Gas, das wir täglich verbrauchen, durch den Abbau von organischem Material erzeugt wird.
Zusammen mit anderen organischen Stoffen, wie z. B. Viehdung, zersetzt sich dieser auf natürliche Weise und erzeugt große Mengen an Methan, einem Treibhausgas, das 25-mal stärker ist als CO2. Dieses wird von Biomethananlagen aufgenommen und in nutzbares Gas umgewandelt, das ins Netz gepumpt werden kann.
Fast die Hälfte der Landfläche in Deutschland ist landwirtschaftlich genutzt, ein Drittel ist Waldfläche. Deutschland hat günstige geografische und klimatische Wachstumsbedingungen, so dass es ein erhebliches Potenzial für Biomasse aus der Land- und Forstwirtschaft sowie aus organischen Abfallströmen.
Deutschland deckte im Jahr 2018 8,1 % seines gesamten Primärenergieverbrauchs von 13.550 PJ durch Bioenergie aus Biomasse und biogenen Abfällen. Mit rund zwei Dritteln stellt die Bioenergie den Großteil der erneuerbaren Energieträger in Deutschland. Im Jahr 2050 könnte potenziell mehr als ein Viertel des Primärenergiebedarfs in Deutschland durch heimische Biomasse gedeckt werden
Arbeitsplätze im Bereich erneuerbare Energie
Mit dem Ziel, bis 2050 keine Emissionen mehr zu verursachen, ist die Branche der erneuerbaren Energien ein schnell wachsender und innovativer Sektor. Daher gibt es eine Fülle von „grünen“ Karrieremöglichkeiten für diejenigen, die sich für die Branche der erneuerbaren Energien und sauberen Energien interessieren.
Einige Beispiele für Arbeitsplätze im Bereich der erneuerbaren Energien sind:
- Berater für erneuerbare Energien
- Manager für nachhaltiges Bauen
- Bauunternehmer für erneuerbare Energien
- Solar-Projektleiter
- Windpark-Standortleiter
- Vertriebsbeauftragter für erneuerbare Energien
Wie kann ich fossile Brennstoffe einsparen?
Die Energieerzeugung aus fossilen Brennstoffen ist eindeutig nicht nachhaltig, aber leider ist sie derzeit ein wesentlicher Bestandteil unseres Energiemixes. Daher sollten wir alles in unserer Macht Stehende tun, um die schädlichen Auswirkungen auf unseren Planeten zu verringern.
- Energie einsparen
Ein wichtiger Schritt, den Sie tun können, ist, Energie zu sparen. Sie können dies tun, indem Sie:- Schalten Sie Licht, Computer, Fernseher, Videospiele und andere elektrische Geräte aus, wenn Sie sie nicht benutzen.
- Kauf von Geräten, die weniger Strom verbrauchen, z. B. Lampen, Klimaanlagen, Heizungen, Kühlschränke und Waschmaschinen.
- Einschränkung der Nutzung von Klimaanlagen.
- Installieren Sie ein programmierbares Thermostat.
- Minimieren Sie die Kilometerzahl
Das Fahren von Autos und Lastwagen verursacht ebenfalls erhebliche Mengen an Stickoxidemissionen. Um die Luftverschmutzung durch Autos zu verringern, können Sie Fahrten zusammenlegen, Fahrgemeinschaften bilden oder öffentliche Verkehrsmittel wie Busse und Bahnen benutzen. Wenn möglich, sollten Sie zu Fuß gehen oder mit dem Fahrrad fahren, anstatt mit dem Auto zu fahren.
Deutschland hat intensiv in erneuerbare Energien investiert und ist auf dem besten Weg, in diesem Bereich weltweit führend zu werden. Mit fortgesetzter Unterstützung kann Deutschland seine Emissionen weiter senken und zur Eindämmung des Klimawandels beitragen.
