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Erneuerbare Energie

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Akronym: EE

Definition: Energie aus erneuerbaren (regenerativen), d. h. nicht erschöpflichen Quellen

Englisch: renewable energy

Kategorien: erneuerbare Energie, Grundbegriffe

Autor: Dr. Rüdiger Paschotta (G+)

Wie man zitiert; zusätzliche Literatur vorschlagen

Ursprüngliche Erstellung: 24.04.2010; letzte Änderung: 21.02.2017

Erneuerbare Energie (auch regenerative Energie oder manchmal alternative Energie genannt) ist Energie aus Quellen, die durch ihre Nutzung nicht erschöpft werden. Sie stehen somit dauerhaft zur Verfügung, und in aller Regel entsteht durch ihre Nutzung auch keine wirtschaftliche Abhängigkeit z. B. von Rohstofflieferanten. Ein nachhaltiges System der Energieversorgung wird voraussichtlich größtenteils auf erneuerbaren Energien basieren müssen.

Als “neue Erneuerbare” werden häufig erneuerbare Energiequellen unter Ausschluss der Wasserkraft bezeichnet, weil letztere vielerorts schon gut etabliert ist.

Wichtige Quellen erneuerbarer Energie

Die meisten erneuerbaren Energien entstehen direkt oder indirekt aus der Energie, die die Sonne der Erde stetig in Form von Strahlung (vor allem Licht und Infrarotstrahlung) liefert. Für die direkte Nutzung von Sonnenenergie (solarer Energie) gibt es grundsätzlich zwei Möglichkeiten:

Indirekt ist die Sonneneinstrahlung die Grundlage für weitere erneuerbare Energien:

Andere erneuerbare Energien stammen nicht von der Sonnenenergie:

Oft wird auch Umgebungswärme als erneuerbare Energie bezeichnet, selbst wenn sie keine Exergie enthält, sondern reine Anergie ist. In diesem Falle wird zusätzliche Exergie zu ihrer Nutzung benötigt. Ein typisches Beispiel ist die Außenluft, der auch an einem Wintertag mit Frost noch Wärme entzogen werden kann, allerdings nur mit Hilfe einer Wärmepumpe, deren Antrieb typischerweise elektrische Energie braucht. Somit stammt dann ein gewisser Teil (z. B. ein Drittel oder Fünftel) der gewonnenen Heizwärme aus der wertvollen elektrischen Energie, der Rest aus der kostenlosen Umgebungswärme.

Fossile Energieträger und Kernenergie zählen nicht zu den erneuerbaren Energien; sie stützen sich auf Rohstoffe ab, die bei der Nutzung erschöpft werden. Im Prinzip wird zwar z. B. Erdöl ständig neu gebildet, aber weltweit grob geschätzt rund eine Million mal langsamer, als es von der Menschheit derzeit ausgebeutet wird.

Typische Vorteile und Grenzen erneuerbarer Energie

Erneuerbare Energien bieten in den meisten Fällen gewisse typische Vorteile gegenüber anderen Energiequellen, weisen aber auch etliche Begrenzungen auf:

Gesamtbewertung

Aufgrund der sehr starken Unterschiede zwischen verschiedenen Formen erneuerbarer Energie lassen sich allgemein gültige Aussagen nur schwer machen. Jedoch liegen die folgenden Bewertungen nahe:

Staatliche Förderung

In vielen Ländern wird die Entwicklung und Einführung neuer erneuerbarer Energien staatlich gefördert, da die Beschleunigung von deren Markteinführung als im staatlichen Interesse begriffen wird: Es werden auf diese Weise Umweltprobleme wie die Klimagefahren entschärft, und die Abhängigkeit der Volkswirtschaft vom Import fossiler Energieträger wird reduziert, wenn erneuerbare Energie fossile Energie substituieren.

In Deutschland geschieht diese Förderung im Bereich elektrischer Energie seit 2000 vor allem über das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG). Es garantiert insbesondere eine Einspeisevergütung für neue Wasserkraft, Windenergie, Geothermie und Strom aus Biomasse sowie Deponiegas, Klärgas und Grubengas. Die Netzbetreiber werden zur vorrangigen Abnahme dieser Einspeisung verpflichtet. Für den Fall, dass im Rahmen des Einspeisemanagements die Einspeisungen zeitweise reduziert werden müssen, werden die Betreiber für die entstehende Ausfallarbeit entschädigt. Die Einspeisetarife sind langfristig garantiert und sinken jährlich um einen gewissen Prozentsatz: Später gebaute Anlagen werden kostengünstiger realisierbar sein, erhalten aber eine entsprechend geringere staatliche Förderung. Die entstehenden Kosten werden auf die Endverbraucher verteilt. Dieses Fördermodell hat bereits große Wirkungen gezeigt und ist inzwischen von vielen anderen Staaten übernommen worden. Da selbst die ursprünglich sehr teure Photovoltaik für Kleinverbraucher bereits die sogenannte Netzparität erreicht hat, wird ihr Anteil weiter schnell zunehmen.

Im Bereich der Wärme wird durch direkte Zuschüsse und zinsvergünstigte Darlehen (insbesondere über die KfW-Förderung) die Errichtung von Anlagen gefördert, beispielsweise von thermischen Solaranlagen für die solare Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung, aber auch von Anlagen zur Nutzung von Biomasse wie z. B. Holz.

Eine starken Schub könnte die Entwicklung erneuerbarer Energiequellen im großtechnischen Maßstab erhalten durch den Aufbau eines europäischen Supergrids, der zumindest teilweise auf der Ebene von Staaten und der Europäischen Union organisiert werden müsste. Dies würde gleichzeitig auch die Integration zahlreicher dezentraler Anlagen erleichtern, indem die Speicherproblematik erheblich entschärft würde.

Die staatliche Förderung erneuerbarer Energien wird gelegentlich kritisiert, weil man dies für eine “Marktverzerrung” hält und grundsätzlich gegen Maßnahmen plädiert, die ohne staatliche Förderung mangels Wirtschaftlichkeit nicht realisiert würden. Nicht beachtet wird jedoch häufig, dass gerade ohne solche Förderung eine starke Marktverzerrung vorliegt, denn fossile Energie wird von der Allgemeinheit einerseits durch die Übernahme externer Kosten und andererseits vielerorts auch durch direkte Subventionen gefördert. (Die IEA hat festgestellt, dass die weltweiten Subventionen für fossile Energieträger weitaus höher sind als diejenigen für erneuerbare Energie [16].) Somit wäre eigentlich zumindest zu erwarten, dass diese direkten und indirekten Subventionen fossiler Energie (wie auch von Kernenergie) ebenso entschieden kritisiert würden.

Zu beachten ist allerdings, dass eine vermehrte Erzeugung erneuerbarer Energien nicht zwangsläufig zum Minderverbrauch fossiler Energie führen muss; diese Energien können im Prinzip auch zusätzlich verbraucht werden. Dies gilt insbesondere für Entwicklungs- und Schwellenländer mit großem Energiehunger. Beispielsweise muss mehr Windenergie in China keineswegs eine entsprechende Verbrauchsreduktion (oder eine Verminderung des Mehrverbrauchs) bei Kohle bewirken, sondern zumindest teilweise nur eine Ausweitung des gesamten Energieangebots. Anders ist es in Industrieländern, in denen die Bedürfnisse bereits weitgehend gesättigt sind: Beispielsweise führt der Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland wohl kaum zum Mehrverbrauch von Energie, sondern hauptsächlich zur Verdrängung (Substitution) fossiler Energien (und teilweise der Kernenergie).

Literatur

[1]Irrtümer und Propaganda zum Thema erneuerbare Energie
[2]Extra-Artikel: Neue Energiequellen, Effizienztechnologien, oder Verzicht?
[3]Extra-Artikel: Energiespeicherung – ein Problem für erneuerbare Energien?
[4]P. Hennicke und M. Fischedick, “Erneuerbare Energien: Mit Energieeffizienz zur Energiewende”, 2. Auflage, C. H. Beck (2010)
[5]T. Bührke und R. Wengenmayr (Hrsg.), “Erneuerbare Energie: Alternative Energiekonzepte für die Zukunft”, 2. Auflage, Wiley-VCH (2009)
[6]Bundesverband Erneuerbare Energien (BEE), http://www.bee-ev.de/
[7]Deutsche Energie-Agentur, http://www.dena.de/, mit Informationen über erneuerbare Energien
[8]Energie Zukunft Schweiz, eine Plattform für die Förderung erneuerbarer Energien und Energieeffizienz, http://www.energiezukunftschweiz.ch/
[9]ee-news.ch, http://www.ee-news.ch/de, eine Newsplattform für erneuerbare Energien
[10]Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien (Erneuerbare-Energien-Gesetz – EEG), Fassung von 2014, https://www.gesetze-im-internet.de/bundesrecht/eeg_2014/gesamt.pdf
[11]G. Czisch, Vortrag “Global Renewable Energy Potential – Approaches to its Use”, http://gc.tnrc.de/Lecture_Magdeburg_2001_-_Overview (2001)
[12]G. Czisch, “Interkontinentale Stromverbünde – Perspektiven für eine regenerative Stromversorgung”, http://gc.tnrc.de/wiki/images/4/44/2002-04-03_fvs_2001_potsdam.pdf (2001)
[13]C. Krühler / G. Czisch, “Vollversorgung aus erneuerbaren Energien”, http://gc.transnational-renewables.org/wiki/images/b/b0/KOMMUNE_vollversorgung-6-11-4.pdf
[14]S. Küchler und B. Meyer, “Was Strom wirklich kostet”, Studie im Auftrag von Greenpeace Energy eG und dem Bundesverband WindEnergie e.V. (BWE), http://www.greenpeace-energy.de/uploads/media/Stromkostenstudie_Greenpeace_Energy_BWE.pdf
[15]“Strom aus erneuerbaren Energien – Was kostet er uns wirklich?”, http://www.unendlich-viel-energie.de/de/wirtschaft/detailansicht/article/135/strom-aus-erneuerbaren-energien-was-kostet-er-uns-wirklich.html, eine Broschüre des Bundesministerium für Umwelt (BMU) (2009)
[16]World Energie Outlook 2010 der International Energy Agency (IEA), http://www.worldenergyoutlook.org/
[17]“Erneuerbare Energien in Zahlen – nationale und internationale Entwicklung”, http://www.bmu.de/fileadmin/bmu-import/files/pdfs/allgemein/application/pdf/broschuere_ee_zahlen_bf.pdf, Bundesministerium für Umwelt (BMU) (2012)
[18]Studie “Energieziel 2050: 100 % Strom aus erneuerbaren Quellen”, http://www.uba.de/uba-info-medien/3997.html des Umweltbundesamts Deutschland (2010)
[19]Studie “Wege zur 100 % erneuerbaren Stromversorgung” des Sachverständigenrats für Umweltfragen (2011), http://www.umweltrat.de/SharedDocs/Downloads/DE/02_Sondergutachten/2011_07_SG_Wege_zur_100_Prozent_erneuerbaren_Stromversorgung.html
[20]Studie “Kosten- und Nutzenwirkungen des Ausbaus erneuerbarer Energien im deutschen Strom- und Wärmemarkt”, Fraunhofer ISI (2010), http://www.isi.fraunhofer.de/isi-wAssets/docs/x/de/publikationen/endbericht_ausbau_ee_2009.pdf

(Zusätzliche Literatur vorschlagen)

Siehe auch: Energie, Nachhaltigkeit, Wasserkraft, Windenergie, Sonnenenergie, Biokraftstoff, Biogas, Deponiegas, Geothermie, Erneuerbare-Energien-Gesetz, dezentrale Energieerzeugung, energetische Amortisationszeit, externe Kosten, Versorgungssicherheit, Energiespeicher, Einspeisevergütung, Einspeisemanagement, Ausfallarbeit, Netzparität, virtuelles Kraftwerk, Substitution, Grünstromprivileg, Power to Gas, Power to Heat
sowie andere Artikel in den Kategorien erneuerbare Energie, Grundbegriffe

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