Was sind regenerative / erneuerbare Energien?

 

Definition: Erneuerbare / regenerative Energien

Erneuerbare Energien, auch regenerative, alternative, nachhaltige oder Öko-Energien genannt, sind Energieträger, die entweder praktisch unbegrenzt zur Verfügung stehen, oder sich schnell auf natürliche Weise regenerieren (erneuern) können.

Arten und Quellen erneuerbarer Energien

Solarenergie (Sonnenenergie)

Die Menge der Solarenergie, die permanent auf die Erde trifft, ist enorm groß! Die jährliche auf die Erdoberfläche treffende Sonnenenergie beträgt das 10.000 fache des weltweiten jährlichen Energiebedarfs. Die Sonnenstrahlung kann man auf unterschiedliche Art direkt oder indirekt in nutzbare Energie, z.B. Strom oder Wärme, umwandeln.

Photovoltaik

In Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) wird die kurzwellige Strahlung des Sonnenlichts mittels Solarzellen direkt in elektrische Energie (Strom) umgewandelt.

Solarthermie

In solarthermischen Anlagen wird Sonnenstrahlung in nutzbare thermische Energie (Wärmeenergie) umgewandelt. Dies geschieht mittels sogenannter Sonnenkollektoren. Sonnenkollektoren "sammeln" die Strahlung und wandeln sie in Wärme bzw. Hitze um, welche auf einen Wärmeträger (je nach Art des Kollektors Wasser-Glycol-Gemisch, Öle oder Gase) übertragen wird.

Windenergie

Windenergie ist die in den bewegten Luftmassen der Athmosphäre gespeicherte Energie. Wind entsteht ständig durch die Einwirkung der Sonne und ist somit regenerativ.

Windkraftanlage / Windpark

Eine Windkraftanlage fängt die Windenergie mittels eines großen Rotors ein. Die vom Rotor erzeugte Rotationsenergie wird in einem Generator in elektrische Energie umgewandelt.
Windparks sind Ansammlungen von mehreren Windkraftanlagen auf einem begrenzten Raum. Von Onshore-Windkraft spricht man, wenn die Windenergieanlage auf dem Land steht. Offshore-Windkraft wird durch Anlagen auf dem Meer erzeugt.

Thermik

Unter Thermik versteht man den Vorgang, bei dem Luft am Boden durch Sonneneinstrahlung erwärmt wird, welche dann als Aufwind nach oben steigt. Die Energie des Aufwinds kann in Aufwindkraftwerken genutzt werden. Tatsächlich existierte jedoch nur ein Test-Aufwindkraftwerk im spanischen Manzanares von 1982-1989.

Wasserkraft

Wasserkraft bezeichnet die Umwandlung der in fliessendem Wasser enthaltenen Bewegungsenergie in eine andere, nutzbare Energie wie Strom. Da das Wasser auf der Erde im Wasserkreislauf (Verdunstung, Wind, Niederschlag) erhalten bleibt, ist die Wasserkraft eine regenerative Energieform.

Wasserspeicherkraftwerke

Im allgemeinen handelt es sich hier um Staumauern, Staudämme und Stauwerke, bei denen ein Fliessgewässer zu einem Stausee aufgestaut wird. Das gestaute Wasser wird kontrolliert über Fallröhren abgelassen, in denen sich Wasserturbinen befinden. Die Turbinen erzeugen den Strom. Eine spezielle Form des Wasserspeicherkraftwerks ist das Pumpspeicherkraftwerk. Beim Pumpspeicherkraftwerk (PSW) wird zu stromverbrauchsschwachen Zeiten Wasser aktiv in den Speicher gepumpt. PSWs sind für die Energiewende unverzichtbare Energiespeicher, und spielen eine wichtige Rolle bei der Bereitstellung von Reserveleistung zur Stabilisierung des Stromnetzes.

Laufwasserkraftwerke

Dies sind Kraftwerke, bei denen keine Speichermöglichkeit des Wassers besteht. Laufkraftwerke kommen meist an Flüssen zum Einsatz. Auch hier wird Strom durch sich drehende Turbinen erzeugt.

Meeresströmungs- und Wellenenergie

Meereströmungskraftwerke funktionieren im Prinzip ähnlich wie Windkraftanlagen. Der Rotor mit der Turbine steht jedoch vollständig unter Wasser in der Strömung und wird von dieser angetrieben. Diese Kraftwerke nutzen entweder die allgemeine Meeresströmung oder die Gezeitenströmungen.
Wellenkraftwerke nutzen dagegen nicht die Strömung, sondern die kinetische Energie der Wellen.

Geothermie (Erdwärme)

Geothermie ist die in der Erde und im Erdmantel gespeicherte Wärme. Erdwärme kann für Heizzwecke oder zur Stromerzeugung genutzt werden. Die Erdwärme stammt einerseits aus der Zeit der Erdentstehung, andererseits erzeugen radioaktive Zerfallsprozesse im Erdinneren und die Reibung zwischen flüssigem Erdkern und fester Erdkruste ständig neue Geothermie. Es handelt sich deswegen um eine regenerative Energie.

Bioenergie

Bionergie ist Energie, die aus Biomasse gewonnen wird. Sie zählt deshalb zu den erneuerbaren Energien. Bei der Biomasse handelt es sich hauptsächlich um nachwachsende Rohstoffe, wie z.B. Holz oder Agrarprodukte (Mais, Weizen, Ölpflanzen, etc.). Biogase (Faulgase, Klärgase, usw.) spielen eine untergeordnete Rolle. Bioenergie schliesst die Erzeugung von Wärme und Strom durch Verfeuerung ein, aber auch Bio-Kraftstoffe für Verbrennungsmotoren.
Die Bioenergie umfasst einen sehr weitreichenden Anwendungsbereich. Für weiterführende Informationen empfehlen wir den ausführlichen Artikel auf Wikipedia.

Nicht erneuerbare Energien

Fossile Brennstoffe

Im Gegensatz zu den Erneuerbaren, sind die fossilen Energieträger und Brennstoffe Erdöl, Erdgas, Braun- und Steinkohle, sowie Torf nicht erneuerbare Energien, da sie nicht unbegrenzt zur Verfügung stehen und sich auch nicht regenerieren.

Atomkraft

Wie die fossilen Brennstoffe, sind auch die Vorräte an Kernbrennstoffen (hauptsächlich Uran) auf der Erde begrenzt. Aus einem Infobrief der "Wissenschaftliche Dienste des Deutschen Bundestages" aus dem Jahr 2006 geht hervor, dass die bekannten sowie geschätzten zusätzlichen Uranvorkommen insgesamt für maximal gut 160 Jahre reichen. Download PDF von bundestag.de: Vorräte und Reichweite des Kernbrennstoffs Uran