Was sind erneuerbare Energien?
Welche Arten von erneuerbaren Energien gibt es?
Zu den Arten der Energiegewinnung, die auf fast unendlich verfügbare Ressourcen zurückgreifen, zählen Solarenergie, Windenergie, Wasserenergie, Bioenergie und Geothermie: Die Sonnenstrahlung kann man auf unterschiedliche Art direkt oder indirekt in nutzbare Energie, z.B. Strom (Photovoltaik) oder Wärme (Solarthermie), umwandeln. Windenergie, also die Energie sich bewegender Luftmassen, wird von den Rotorblättern einer Windkraftanlage in Rotationsenergie umgewandelt, die zu elektrischer Energie wird. Geothermie ist die in der Erde gespeicherte Wärme, die durch Zersetzungs- und Reibungsprozesse im Inneren der Erde entsteht. Die Energie dieser Erdwärme kann zum Heizen oder zur Stromerzeugung genutzt werden. Bioenergie wird bei der Vergärung oder Verbrennung oder Vergärung von Biomasse, also aus pflanzlichen (Holz, Mais, Raps) oder tierischen Stoffen, gewonnen. Bei der Gewinnung von Wasserenergie wird die Bewegungsenergie des fließenden Wassers (z.B. in Staudämmen, Fließwässern oder der Meeresströmung) in Wasserkraftwerken in elektrische Energie umgewandelt.
Sonne, Wasser, Wind, Biomasse und Erdwärme sind nicht nur regenerativ, sondern auch häufig energieeffizienter als ihre fossilen Pendants. Das bedeutet, dass die Verluste, sowohl quantitativ als auch qualitativ, die bei der Energiegewinnung, -speicherung und dem -transport entstehen, um einiges geringer sind.
Was sind die Vor- und Nachteile bei erneuerbaren Energien?
Was sind die Vorteile von erneuerbaren Energien?
Regenerative Energieträger sind die zentrale Säule der Energiewende. Durch ihre Nutzung hat sich die Energiewirtschaft gewandelt: Statt Strom in Großkraftwerken zu produzieren, steigt die Erzeugung von Strom in kleineren dezentralen Anlagen, die sich zu virtuellen Kraftwerken zusammenschließen.
Für erneuerbare Energien spricht:
- Klimaschutz durch den verminderten Ausstoß von CO2: PV-Anlage: 29,2g CO2-Emission pro kWh / Steinkohlekraftwerk: 750 - 1050g CO2-Emissionen pro kWh
- Vergänglichkeit fossiler Energiequellen
- Für ressourcenarme Länder wie Deutschland optimal: Wegfall des Imports von fossilen Rohstoffen wodurch Abhängigkeiten von anderen Ländern geringer werden sowie meist verkürzte Transportwege, da keinerlei Brennstoffe wie Kohle transportiert werden müssen und keine Gas-Pipelines notwendig sind
- Schaffung von Arbeitsplätzen durch die Installation, Inbetriebnahme und Wartung von EE-Anlagen in der Region
- Größerer Wettbewerb am Energiemarkt durch viele kleinere Anlagen
- Überall auf der Welt vorhanden und nutzbar
Was sind die Nachteile von erneuerbaren Energien?
- Stromerzeugung schwankt je nach Wetterlage und Jahreszeit, besonders bei PV und Windenergie: Keine rundum verlässliche Energiebereitstellung, Abhängigkeit von Wind, Sonne und Ort sowie hoher Platzbedarf, was Flächen für Landwirtschaft reduziert und Prognosen erschwert
- Bislang existieren keine ausreichenden Speichertechnologien für eine großflächige und vollständige Stromversorgung durch erneuerbare Energien
- Mögliche Gefährdung von Tieren und Landschaften (durch Wasserkraftwerke, Windräder oder den Anbau von Monokulturen für Biomasseanlagen)
- Kostspielige Anschaffung und teilweise Betriebskosten
Wie werden erneuerbare Energien gefördert?
In vielen Ländern wird die Entwicklung und Einbindung der erneuerbaren Energien staatlich gefördert. Vorreiter einer solchen staatlichen Förderung ist seit dem Jahr 2000 Deutschland. Hier wird der Bereich der elektrischen Energie hauptsächlich mittels des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) unterstützt. Das EEG ist der Motor für den Ausbau der Erneuerbaren in Deutschland und die zentrale Säule der Bundesregierung, um die Energiewende voranzutreiben. Kernstück des Gesetzes ist eine garantierte feste Vergütung für den Strom der EE-Anlagen, sofern Anlagenbetreiber ihn ins öffentliche Netz einspeisen. Es wurde verabschiedet, um die Einspeisung von Strom aus erneuerbaren Quellen ins Stromnetz anzureizen. Damit mehr EE-Anlagen gebaut werden und Anlagenbetreiber gewinnbringende Chancen auf dem Strommarkt haben, wurde ebenso die Direktvermarktung nach dem Marktprämienmodell eingeführt. Konkret ist das Ziel des EEG, die Energieversorgung umzubauen. So hält der Koalitionsvertrag zwischen SPD, Bündnis 90/Die Grünen und FDP zu Beginn 2022 fest, dass bis 2030 rund 80 Prozent des Strombedarfs Erneuerbar und 50 Prozent der Wärme klimaneutral gedeckt werden sollen. Dies dient dem Klima- und Umweltschutz, indem fossile Energiequellen reduziert werden und so eine Verringerung des CO2-Ausstoßes angestrebt wird.
Wie hoch ist der Anteil an erneuerbaren Energien?
Wie hoch ist der Anteil an erneuerbaren Energien in Deutschland?
Seit Einführung des EEG im Jahr 2000 hat sich die Stromerzeugungsmenge aus erneuerbaren Energiequellen mehr als versechsfacht. Besonders stark gewachsen sind Windkraft und Solarenergie, doch auch Bioenergie hat von der staatlichen Förderung profitiert. Seit Verabschiedung des EEG ist die Stromerzeugungsmenge der Erneuerbaren und, dank der im Gesetz angeordneten vorrangigen Einspeisung, auch der Anteil am deutschen Strommix stetig angestiegen.
Auch im Jahr 2021 entwickelten sich laut Umweltbundesamt alle Sektoren der erneuerbaren Energien positiv: Allein in der ersten Jahreshälfte 2021 produzierte Deutschland genug Strom aus erneuerbaren Energiequellen, um jeden Haushalt im Land ein ganzes Jahr lang versorgen zu können. Der Anteil der erneuerbaren Energien an der Bruttostromerzeugung (gesamte in Deutschland erzeugte elektrische Energie) stieg von 41,2 Prozent (2019) auf 45,2 Prozent (2020). 2021 fiel der Anteil auf 41,1 Prozent zurück. Dies lag primär an ungünstigen Witterungsbedingungen für Windkraft- und Photovoltaikanlagen, die hauptsächlich zur Stromversorgung aus erneuerbaren Energiequellen beitragen.
Wie hoch ist der Anteil an erneuerbaren Energien in China?
China, der weltweit wohl größte Treibhausgasemittent (mit etwa 30 Prozent der globalen Treibhausgasemissionen), scheint der unwahrscheinlichste Klimaverfechter. In China werden verstärkt erneuerbare Energien gefördert und so stark wie in keinem anderen Land in den Ausbau von Wind- und Solarkraft investiert. Mittlerweile entfällt knapp über ein Viertel (26,1 Prozent) der weltweit erzeugten erneuerbaren Energie auf die Volksrepublik, dabei fielen rund 90 Prozent des jährlichen Zuwachses in China auf Energie aus Solar- und Windanlagen. Die Leistung der in China installierten EE-Kraftwerke steigt jährlich stark an: Im Jahr 2020 verfügten die alternativen Energieanlagen in China über eine Leistung von rund 895 Gigawatt (GW) und haben ihre Leistung damit gegenüber dem Jahr 2014 mehr als verdoppelt. China war 2020 für knapp 50 Prozent des weltweiten Zubaus an erneuerbaren Energien verantwortlich: Allein Solaranlagen hatten einen Zuwachs von etwa 50 GW, die installierte Kapazität von Windkraftanlagen stieg sogar um 72 GW an.
Wie hoch ist der Anteil an erneuerbaren Energien weltweit?
Was ist das Erneuerbare Energien Gesetz?
Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) ist das Gesetz für den Ausbau erneuerbarer Energien und ist erstmals im Jahr 2000 in Kraft getreten. Seitdem wurde es immer wieder angepasst, zuletzt zum 01.01.2021 . Es ist die zentrale Säule der Bundesregierung, um die Energiewende voranzutreiben, da es den Anteil erneuerbarer Energiequellen zur Stromerzeugung in Deutschland anreizt.
Welche Form der erneuerbaren Energien ist am effizientesten?
Es gibt fünf verschiedene erneuerbare Energiequellen:
- Wasserkraft
- Solarenergie
- Windenergie
- Biomasse
- Geothermie
Jede für sich leistet einen Beitrag zur Energiewende und erzeugt Strom aus erneuerbaren Energien. Das zeigen auch die Zahlen: 2021 hatten erneuerbare Energien in Deutschland insgesamt einen Anteil von 41,1 Prozent der Bruttostromerzeugung – 2020 waren es sogar rund 45,2 Prozent
Wasserkraft
In einer Wasserkraftanlage wird mittels Wasser mechanische Energie in elektrische Energie umgewandelt. Da Wasser ein Energieträger ist, der scheinbar unbegrenzt zur Verfügung steht und sich schnell auf natürliche Weise regeneriert, zählt die Stromerzeugung mittels Wasserkraftanlagen zu den erneuerbaren Energiequellen. In Deutschland wurden 2021 3,4 Prozent des erzeugten Bruttostroms aus Wasserkraft gewonnen.
In Deutschland ist das Potenzial für den Ausbau von Wasserkraft nahezu erschöpft. Doch trotz dieses Umstands leistet Wasserkraft einen großen Beitrag zum Klimaschutz. Beispielsweise konnten 2021 durch Wasserkraftwerke rund 15 Millionen Tonnen CO2-Emissionen vermieden werden. Es lohnt sich also Anlagen zu modernisieren und auch den ökologischen Zustand von Fließgewässern zu verbessern, damit Wasserkraft auch weiter einen großen Beitrag zum Klimaschutz in Deutschland leisten kann.
Solarenergie
Solarenergie ist die Energie, die in der Sonnenstrahlung enthalten ist und mittels entsprechender Techniken in Wärme- oder elektrische Energie umgewandelt wird. Solarenergie wird als potenziell größte Energiequelle bezeichnet.
2020 machte die aus Photovoltaikanlagen gewonnene Energie rund 10 Prozent der Bruttostromerzeugung in Deutschland aus. Zudem konnten 2021 rund 24 Millionen Tonnen CO2-Emissionen mithilfe von Solarenergie eingespart werden.
Windenergie
Unter Windenergie versteht man die Nutzung der Bewegungsenergie von Luftströmungen zur Erzeugung elektrischer Energie. Sie wird mittels Windkraftanlagen (Windräder) zur Stromerzeugung verwendet.
Windenergie ist die tragende Säule beim Ausbau erneuerbarer Energien in Deutschland, denn sie ist die aktuell insgesamt Ertragreichste. Laut Umweltbundesamt hatte sie in den letzten Jahren einen Anteil von 20-25 Prozent an der Bruttostromversorgung.
Biomasse
Bioenergie leistet mit einem Anteil von 6 Prozent an der Bruttostromversorgung einen großen Beitrag zur Energiewende. Sie wird aus Biomasse gewonnen und für Wärme, Elektrizität oder Kraftstoffe genutzt. Biogas entsteht durch die Vergärung von Biomasse. Im Unterschied zu Solar- und Windenergie hat die Stromerzeugung aus Biomasse in der Regel den Vorteil, dass sie steuerbar und nicht volatil ist und somit beispielsweise auch nachts oder an windstillen Tagen zur Verfügung steht.
Geothermie
Fazit
Wie hoch sind die Emissionen von erneuerbaren Energien?
Nach aktuellen Zahlen des Umweltbundesamts leisten die erneuerbaren Energien den wichtigsten Beitrag zur Vermeidung von Treibhausgasen. Bei der Produktion von umweltschädlichen Treibhausgasen spielen vor allem fossile Energien, wie Mineralölprodukte, Erdgas, Braunkohle und Steinkohle eine große Rolle. Erneuerbare Energien hingegen produzieren deutlich weniger Treibhausgase und tragen somit zu ihrer Vermeidung bei, wenn sie fossile Energiequellen ersetzen: In den letzten Jahrzehnten ist der Umfang der vermiedenen Emissionen dabei kontinuierlich gestiegen. Besonders im Stromsektor wirkt sich der zunehmende Ausbau der Erneuerbaren seit 2010 besonders positiv auf die Vermeidung von CO2-Emissionen aus. Die Entwicklung zeigt: Insbesondere der Ausbau von Windkraft und Photovoltaik sorgen für eine fast doppelt so hohe Einsparung von Treibhausgasen wie noch 2010. Insgesamt konnten 2021 rund 167 Millionen Tonnen Treibhausgasemissionen durch den Ausbau erneuerbarer Energien vermieden werden.
Wie hoch sind die Gestehungskosten von erneuerbaren Energien?
Eine 2021 veröffentlichte Studie des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE gibt einen Überblick über die Gestehungskosten der erneuerbaren Energien. Wir haben die vorliegenden Ergebnisse für PV-Anlagen, Windenergie und Biomasse bzw. Biogas für Sie zusammengefasst. Eine Berechnung der Gestehungskosten von Wasserkraftanlagen ergibt aufgrund der sehr standortspezifischen Kostenparameter wenig Sinn und wird daher nicht betrachtet.
Solarenergie
Windenergie
Biomasse/Biogas
In welchem Bundesland wird die meiste erneuerbare Energie erzeugt?
Doch auch, wenn manche Bundesländer in ihrem Anteil an der Bruttostromversorgung zurückliegen, können sie in einer Vergleichsstudie des DIW Berlin in anderen Punkten Erfolge erzielen: Anhand von 61 Einzelindikatoren bewertet die Studie die Bundesländer in ihren Bemühungen im Ausbau der erneuerbaren Energien. Dabei zeigen alle Bundesländer Stärken und Schwächen auf. Einzelne Länder zeigen dabei besondere Ambitionen und Strategien, an denen sich andere Bundesländer orientieren können und so zu einem weiteren Fortschritt der Energiewende beitragen. Auch, wenn Hamburg bei der Bruttostromerzeugung das Schlusslicht bildet, hat das kleine Bundesland die größten Erfolge beim technologischen und wirtschaftlichen Wandel des Ausbaus von Erneuerbaren erzielt – Niedersachsen zeigt in diesem Bereich hingegen die größten Anstrengungen. Während Baden-Württemberg die größten Ambitionen zur Nutzung erneuerbarer Energien leistet, liegt Bayern bei der insgesamten Nutzung erneuerbarer Energie im Bundesvergleich vorne.
Wie sieht die Zukunft von erneuerbaren Energien aus?
Im Hinblick auf den Ausbau erneuerbarer Energien und der Reduktion von Treibhausgasemissionen hat Deutschland sich ambitionierte Ziele gesetzt: Laut Angaben der Bundesregierung, sollen bis 2030 die Emissionen im Vergleich zu 1990 um mindestens 55 Prozent zurückgehen und bis 2045 komplette Treibhausneutralität erreicht werden – nicht nur in Deutschland, sondern bis 2050 sogar in der gesamten EU. Durch diese Ziele ergeben sich diverse Langzeit-Energieszenarios bis zum Jahr 2050, die das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz modelliert hat, um auf Basis des heutigen Wissensstands mögliche Transformationspfade, sowie Vor- und Nachteile abzubilden. Die wichtigsten Erkenntnisse dieser Modelle zeigen: Innerhalb eines treibhausgasneutralen Energiesystems wird Strom aus erneuerbaren Energien zukünftig wohl die wichtigste Energieform sein – beispielsweise wird künftig voraussichtlich zunehmend erneuerbarer Strom in den Sektoren Verkehr und Wärme eingesetzt.
In allen skizzierten Szenarien mit ehrgeizigen Klimazielen ist der starke Ausbau von Photovoltaik und Windenergie ein wichtiger Faktor. Grund dafür sind vor allem die niedrigen Kosten für die beiden Technologien im Vergleich zu anderen CO2-neutralen Alternativen. Voraussichtlich wird dabei jedoch ein stärkerer Fokus auf den Ausbau auf der Windkraft liegen: Zum einen ist der Beitrag von PV-Anlagen zur gesamten Stromerzeugung, angesichts der Sonnenscheindauer in Deutschland und der Ertragsunterschiede in den verschiedenen Jahreszeiten, begrenzt. Zum anderen werden bei hohen PV-Leistungen die Herausforderungen für eine gute Systemintegration zunehmend schwieriger.
Der alleinige Ausbau von PV- und Windkraftanlagen wird jedoch mit Blick auf die ehrgeizigen Ziele der Bundesregierung nicht reichen, weshalb auch die Energieeffizienz ein wichtiger Faktor für die Zukunft der Erneuerbaren werden wird. Mit dieser sollen in Zukunft nicht nur CO2-Emissionen fossiler Brennstoffe eingespart werden, sondern vor allem der Bedarf an Erzeugungskapazitäten und die Netzinfrastrukturen begrenzt werden. Dies ist von großer Bedeutung für die Energiewende, da die Fläche für erneuerbare Energien in Deutschland begrenzt ist und vor allem Windkraft- und Solaranlagen mit einem Akzeptanzproblem in der Gesellschaft einhergehen.
Doch auch, wenn optimale Bedingungen für den Ausbau von Erneuerbaren geschaffen werden, wird der Stromimport aus europäischen Nachbarländern aller Wahrscheinlichkeit nach auch weiterhin ein wichtiger Bestandteil der Energieversorgung bleiben. Derzeit deckt Deutschland rund drei Viertel seines Energieverbrauchs durch den Import von Energien (beispielsweise Erdgas, Mineralöl oder Steinkohle). Durch den fortschreitenden Ausbau der Erneuerbaren wird der Bedarf dieser Importe voraussichtlich abnehmen, jedoch werden – wegen Mangel an genügend Fläche und aufgrund der höheren Kosteneffizienz im Ausland – umfangreiche Importe eine wichtige Rolle spielen.
Welche Anbieter bieten Strom aus erneuerbaren Energien an?
Strom aus erneuerbaren Energiequellen wird auch Ökostrom, Naturstrom oder Grünstrom genannt. Diese Begriffe werden zwar umgangssprachlich viel verwendet, sind jedoch noch nicht gesetzlich verankert und offiziell ausreichend definiert. Das macht es Verbrauchern teilweise schwer herauszufinden, welche Anbieter in welchem Umfang tatsächlich Strom aus erneuerbaren Energien beziehen. Eine Orientierung können Zertifikate oder Gütesiegel geben.
Anbieter für Ökostrom gibt es zahlreiche, wir geben einen Überblick über die relevantesten 13 Grünstromanbieter in Deutschland:
- Energie Baden-Württemberg – EnBW (Die Tarifoptionen und Kosten können ganz einfach über den Tarifrechner berechnet werden)
- Yello (Wahlweise beinhalten die Ökostromtarife von Yello sogar eine CO2-Kompensation. Einen Tarifrechner und weitere Informationen dazu finden Sie direkt auf der Website von Yello)
- Lichtblick SE
- Entega Energie
- Eprimo GmbH
- Lekker Energie
- Eercity AG
- Enervie
- Stadtwerke München
- Naturstrom AG
- Elektrizitätswerke Schönau
- Green Planet Energy eG
- Polarstern GmbH
