Erneuerbare Energien

Ein nachhaltiger Umgang mit Energie steht immer auf zwei Säulen: Zunächst muss der bisherige Energiebedarf so weit wie möglich reduziert werden, dann sollte der verbleibende Bedarf zu einem möglichst großen Teil mit erneuerbaren Energien gedeckt werden.

Zu den erneuerbaren Energien zählen alle die Energieformen, die im Gegensatz zu den fossilen Energien nach menschlichen Maßstäben unerschöpflich sind. Treibende Kraft der meisten dieser Energieformen ist die Sonnenenergie. Nicht nur die direkte Nutzung der Strahlungsenergie zur Strom- oder Wärmeenergie, auch Wasserkraft, Wind- und Wellenenergie und Biomassenutzung sind letztlich auf Sonnenenergie zurückzuführen. Lediglich Erdwärmenutzung und Gezeiten haben andere treibende Kräfte. Ein sehr breites Spektrum an Energieformen hat sich der Mensch inzwischen nutzbar gemacht. Viele Formen der Nutzung erneuerbarer Energien haben schon eine lange Geschichte. Über Jahrtausende waren die erneuerbaren Energien die einzigen Energiequellen des Menschen.

Erneuerbare Energien emittieren kein zusätzliches CO2. Das bei der Nutzung von Biomasse freiwerdende COwurde während des Wachstums der Pflanzen gebunden und befindet sich daher in einem geschlossenen Kreislauf. Würde die Biomasse nicht genutzt, würde durch Verrottung dieselbe Menge COfreigesetzt wie bei der Verbrennung.

“Unerschöpflich“ bedeutet jedoch nicht „unbegrenzt“, der wirtschaftlichen und auch technischen Nutzung erneuerbarer Energien sind Grenzen gesetzt. Ein sparsamer Umgang mit Energie ist also auch bei der Nutzung erneuerbarer Energie unverzichtbar.

In Politik und Gesellschaft ist es mittlerweile Konsens, dass wir mittelfristig keine Alternative zur Nutzung erneuerbarer Energien haben. Gesetze, Förderprogramme, aber auch die Preisentwicklung fossiler Energien tragen dazu bei, dass der Anteil erneuerbarer Energien in Deutschland zunimmt. Im Jahre 2005 wurden bereits 10,2 Prozent des Stroms mit erneuerbaren Energien erzeugt. Der Anteil am Primärenergieverbrauch lag allerdings bisher erst bei 4,6 Prozent.

Die Wasserkraft wurde in Baden-Württemberg schon seit Jahrhunderten in Mühlen genutzt. Heute spielt die Wasserkraftnutzung in den großen Laufwasserkraftwerken die wesentliche Rolle, während viele kleine Mühlen heute nicht mehr zur Energieerzeugung genutzt werden. In der Reaktivierung dieser Mühlen liegt auch in Baden-Württemberg noch Potenzial.

Windenergie spielt in Baden-Württemberg eher eine geringere Rolle. An exponierten Standorten ist jedoch in Mittelgebirgslagen ein sinnvoller Betrieb von Windrädern möglich. Bei der Bewertung möglicher Standorte sind zahlreiche Aspekte abzuwägen. vor allem auch die Frage des Landschaftsschutzes.

Solare Strahlungsenergie kann einerseits zur Wärmeerzeugung mit Hilfe von Solarkollektoren genutzt werden (Solarthermie), andererseits kann mit Hilfe von Solarzellen Sonnenlicht direkt in elektrischen Strom umgewandelt  werden (Photovoltaik). Beide Technologien erfahren seit einigen Jahren ein zunehmendes Interesse. Mit Solarkollektoren kann der Jahreswarmwasserbedarf von Wohngebäuden sinnvollerweise bis zu etwa zwei Drittel gedeckt werden. Photovoltaikanlagen sind durch die garantierte Einspeisevergütung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes auch wirtschaftlich interessant geworden. In strahlungsreicheren Ländern kann die Sonne mit solarthermischen Kraftwerken auch im Megawatt-Maßstab zur Stromerzeugung genutzt werden.

Seit Jahrhunderten nutzt der Mensch Biomasse zum Heizen und Kochen. Im waldreichen Baden-Württemberg wurde Holz in beschränktem Umfang schon immer zum Heizen eingesetzt. Seit etwa einem Jahrzehnt kann Holz in Form von Hackschnitzeln in Kesseln von einigen 100 kW aufwärts mit einem vertretbaren Aufwand und sehr niedrigen Schadstoffemissionen genutzt werden. Für Nahwärmesysteme und größere kommunale Liegenschaften bietet sich daher die Holznutzung an. Holzpellets, also unter hohem Druck erzeugte kleine Holzpresslinge, sind für kleinere Anlagen innerhalb weniger Jahre sehr interessant geworden.

Bei der Vergärung organischer Reststoffe entsteht Methan, das in Blockheizkraftwerken zur Stromerzeugung und zum Heizen genutzt werden kann. Eine sinnvolle Wärmenutzung ist Voraussetzung für einen ökologisch sinnvollen und langfristig wirtschaftlichen Betrieb. Eine Aufbereitung auf Erdgasqualität und Einspeisung ins Erdgasnetz ist derzeit erst bei Leistungen deutlich über 1 MW wirtschaftlich darstellbar.  

Bei der Nutzung der Erdwärme ist die oberflächennahe Erdwärmesonde derzeit das am häufigsten eingesetzte System. Das annähernd konstante Temperaturniveau des Erdreichs von etwa 10° C kann mit Hilfe einer Wärmepumpe auf 30 bis 60° C angehoben werden, was zum Heizen und zur Warmwasserbereitung ausreicht – ein geeignetes Niedertemperatur-Heizsystem vorausgesetzt.  In größeren Tiefen werden weit höhere Temperaturen angetroffen, die dann entweder in konventionellen Heizsystemen oder sogar zur Stromerzeugung genutzt werden können. Hier besteht jedoch noch erheblicher Entwicklungsbedarf.

Von den Erneuerbaren Energien liefert die Windkraft mittlerweile den größten Beitrag zur Stromerzeugung
Biomasse kann einen erheblichen Teil unseres Wärmebedarfes decken: Holzhackschnitzel-Kessel
Geothermie-Bohrung
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