Erneuerbare Energien

Traditionell werden Energieformen nach fossil und regenerativ unterschieden. Zu fossilen Energieformen zählt Kohle (Braun- & Steinkohle), Erdöl und Erdgas. Regenerative Energieformen sind Solar-, Wind- und Wasserkraft, sowie Geothermie und Bioenergie. Zusätzlich zu diesen beiden Energieformen existiert die Energiegewinnung aus nuklearen Brennstoffen. Fossile Energieträger sind endlich und stoßen bei der Energieerzeugung eine hohe Menge an Treibhausgasen aus. Auch bei der Gewinnung von Energie aus regenerativen Quellen können Treibhausgase ausgestoßen werden, zum Beispiel bei Bioenergie. Generell ist die Gewinnung von Energie aus erneuerbaren Quellen emissionsärmer als die durch fossile Energieträger (Deutscher Bundestag, 2007). Die Grafik unten zeigt die Entwicklung der Stromerzeugung nach Energieträgern in Deutschland. Es ist erkennbar, dass der Anteil der erneuerbaren Energien stetig zugenommen hat.

Erneuerbare Energien Deutschland

Bruttostromerzeugung in Deutschland nach Energieträgern Verfügbar unter: umweltbundesamtumweltbundesamt

Im Folgenden werden die erneuerbaren Energieträger im Einzelnen vorgestellt. 

Energienetze

Die aus fossilen, erneuerbaren und nuklearen Quellen gewonnene Energie wird in ein zentrales, großes Netz eingespeist. Dieses Stromnetz versorgt private Haushalte, Industrie und öffentliche, sowie kommerziell genutzte Gebäude und weitere Installationen mit Elektrizität. Das Stromnetz hat eine Netzfrequenz von 50 Hertz und ist ein Verbundnetz, welches über Landesgrenzen hinaus geht. Das bedeutet, dass auch in Nachbarländern generierter Strom in Deutschland genutzt werden kann und umgekehrt. Der tägliche Strombedarf wird durch die in Kraftwerken  und durch erneuerbare Energiequellen generierte Elektrizität gedeckt (BMWi, 2020b). Die Menge an erbrachtem Strom aus Kraftwerken mit fossilen oder nuklearen Energiequellen ist berechenbar und planbar. Teilweise lassen sich diese Kraftwerke in Minuten oder Stunden an- oder abschalten, einige Kraftwerke benötigen längere Vorlaufzeiten. Auch die Menge an generierter Elektrizität aus einem Pumpspeicherkraftwerk, also durch Wasserkraft und auch Bioenergie, lassen sich relativ genau vorhersagen. Im Gegensatz dazu lässt sich die Menge an zu gewinnenden Strom aus Wind oder Solarenergie nur schwer vorhersagen, vor allem nicht langfristig. Somit ist auch die Nutzung des Stroms aus erneuerbaren Quellen nur begrenzt planbar. Das führt also dazu, dass zeitweise mehr als der benötigte Strom produziert wird. Einerseits wird dieser Strom dann an Nachbarländer übertragen, falls diese Bedarf haben. Eine Speichermöglichkeit der überschüssigen Elektrizität ist bisher nicht vollständig technologisch ausgereift und deswegen nur in begrenztem Maße möglich. Mehr dazu unter Ein Stromnetz für die Energiewende.

Um einen Überschuss und damit auch die Verschwendung von fossilen Ressourcen zu verhindern tritt oft der Merit-Order-Effekt ein. Der Merit-Order-Effekt bezeichnet den Zustand, wenn Kraftwerke mit fossilen Energiequellen abgeschaltet oder ihre Leistung reduziert werden, um die Energie aus erneuerbaren Quellen auszuschöpfen. Die Merit-Order in der Energiewirtschaft beschreibt die Reihenfolge, in der Kraftwerke genutzt werden, um den Strombedarf zu decken. Als erstes werden die Kraftwerke mit der am günstigsten produzierten Megawattstunde geschaltet, gefolgt von der nächst-teureren und so weiter. Megawattstunden aus Wind- oder Solarkraft sind dabei am günstigsten, da der Rohstoff kostenfrei genutzt werden kann (Von Roon und Huck, 2010).

Es gibt neben der in großem Stil generierten Elektrizität aber auch noch die dezentrale Energieversorgung. Dezentrale Energieversorgung bedeutet, dass nicht die Energie und Elektrizität aus dem öffentlichen Netz, sondern eine dezentral generierte Energie genutzt wird. Die dezentral erzeugte Energie wird also nicht in das öffentliche Netz, sondern in ein dezentrales, kleineres Netz eingespeist. Dezentral erzeugte Energie kann auch in das öffentliche Netz eingespeist werden. Dafür erhält der Erzeuger in der Regel eine Einspeisevergütung. Der Erzeuger kann beispielsweise eine Privatperson sein, welche die von den privaten Solaranlagen generierte Energie bei fehlendem Eigenbedarf in das öffentliche Netz einspeist. Alternativ kann die nicht genutzte, dezentral generierte Energie auch gespeichert werden. Noch sind die Speichermöglichkeiten eher gering, da die technologische Entwicklung noch aussteht. Bisher können geringe Mengen Energie in Speichermedien, wie zum Beispiel Batterien oder Akkus gespeichert werden, dabei ist aber ein hoher Energieverlust zu beachten.

BMWi. (2020a): Solarenegie. Zuletzt abgerufen am: 20.08.2020.

BMWi. (2020b): Ein Stromnetz für die Energiewende. Zuletzt abgerufen am: 20.08.2020.

Deutscher Bundestag. (2007): CO2-Bilanzen verschiedener Energieträger im Vergleich. Zuletzt abgerufen am: 20.08.2020.

UBA. (2013): Lärm von Windenegieanlagen. Zuletzt abgerufen am: 20.08.2020.

UBA. (2019): Mindestabstände von Windenergieanlagen schaden der Energiewende. Zuletzt abgerufen am: 20.08.2020.

UBA. (2020a). Bruttostromerzeugung in Deutschland nach Energieträgern. Zuletzt abgerugen am: 29.08.2020.

UBA. (2020b): Bioenergie. Zuletzt abgerufen am: 20.08.2020.

Umweltdachverband GmbH. (2015): Gewässer schützen, Wasserkraft nützen. Zuletzt abgerufen am: 27.08.2020.

Von Roon, S., Huck, M. (2010): Merit Order des Kraftwerkparks. Zuletzt abgerufen am: 27.08.2020.