Erneuerbare Energien – Sie sollen unbegrenzt zur Verfügung stehen, die Verfeuerung der fossilen Brennstoffe ersetzen und Atomenergie ablösen. Der Anteil der erneuerbaren Energien nahm im letzten Jahr bei uns in Deutschland zu. Im Jahr 2021 waren es 46 Prozent, im Jahr 2022 sind es schon 50 Prozent. Doch welche Stromerzeugungsarten gehören überhaupt zu den erneuerbaren Energien?
Was das Wetter damit zu tun hat, erklärt Christian Häckl oben im Video.
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Seit wir Strom, Gas, Kraftstoffen oder Wärme erzeugen, haben wir auf fossile Brennstoffe oder später Atomenergie gesetzt. Mit Blick auf die Klimaerwärmung und Gefahren dieser Energieerstellung müssen andere Quellen her. Energiequellen, die unbegrenzt zur Verfügung stehen, kaum Emissionen in die Atmosphäre pusten und sich schnell regenerieren: Erneuerbare Energiequellen.
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Photovoltaikanlagen wandeln die Sonnenstrahlung mittels Solarzellen in elektrische Energie um. Es nutzt den sogenannten photoelektrischen Effekt, durch den mithilfe von Solarzellen Gleichstrom gewonnen wird. Hier kann das Wetter bei Nebel, Hochnebeloder Wolken einen großen Nachteil mit sich bringen, da alternative Stromquellen bereit stehen müssen.
Im weltweiten Vergleich gehörte Deutschland zuletzt, neben China, den USA und Japan, zu den führenden Ländern bei der Nutzung von Photovoltaik zur Stromerzeugung.
In Deutschland nahm die installierte Leistung von Photovoltaikanlagen kontinuierlich zu. Die größten Kapazitäten zur Erzeugung von Solarstrom liegen im Süden Deutschlands. Bayern ist aktuell mit Abstand das Bundesland mit den größten Kapazitäten, gefolgt von Baden-Württemberg und Nordrhein-Westfalen.
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Die Windenergie wird den regenerativen Energien zugeordnet. Im Gegensatz zu den fossilen Energieträgern ist sie erneuerbar. Allerdings spielt hier, wie auch bei der Solarenergie, das Wetter und damit der Wind eine große Rolle. Bei geringer Windstärke oder Windstille müssen zusätzlich andere Energiequellen eingesetzt werden.
Mit einer installierten Windenergieanlagenleistung von rund 65 Gigawatt ist Deutschland nach China und der USA drittgrößtes Land nach Windenergieanlagenleistung.Die Stromerzeugung aus Windkraft hat in Deutschland innerhalb weniger Jahre stark zugenommen.
Windenergie ist wichtigster erneuerbarer Energieträger in Deutschland. Sie hat in Deutschland die bedeutendste Rolle beim Gelingen der Energiewende im Bereich Stromversorgung. Knapp 40 Prozent des aus erneuerbaren Energieträgern gewonnenen Stroms stammt aus der Onshore-Windenergie. Windenergieanlagen können sowohl an Land, die man als Onshore-Windanlagen bezeicht, als auch auf See, die man als Offshore-Windanlagen bezeichnet, installiert werden. Die Anzahl der Onshore-Windnergieanlagen nimmt jährlich zu. Ebenso wächst die Anzahl der auf See installierten Windenergieanlagen – auch, wenn der Anteil der Offshore-Anlagen noch deutlich unter dem der Onshore-Anlagen liegt.
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Biomasse ist eigentlich die in feste Form gespeicherte Sonnenenergie: Pflanzen, Holz, Biomüll oder Gülle werden zu Strom, Wärme, Gas und Treibstoffen, also ein echter Allrounder.
Der Anteil der Biomasse an der Stromerzeugung in Deutschland steigt seit Jahren kontinuierlich. Innerhalb der Erneuerbaren Energien wurden zuletzt rund ein Fünftel des grünen Stroms durch Biomasse produziert.
Durch das Vergären von Biomasse entsteht Biogas, das zur direkten Energieerzeugung genutzt oder in das Erdgasnetz eingespeist wird. Die Zahl der Biogasanlagen in Deutschland hat in den letzten Jahren deutlich zugenommen. Mittlerweile gibt es diverse Gasversorger, die gegen Aufpreis die Lieferung von Erdgas mit einem bestimmten Biomethananteil (bis zu 100 Prozent) anbieten.
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Durch Wasserströmungen des Meeres oder eines Flusses werden in einem Wasserkraftwerk Turbinen angetrieben, welche über einen Generator Strom erzeugen. Auch Stauseen werden zur Stromerzeugung genutzt.
Im Jahr 2022 wurden rund 3 Prozent des in Deutschland erzeugten Bruttostroms aus Wasserkraft gewonnen – das entspricht 17,5 Terawattstunden Strom. Wasserkraftwerke befinden sich hierzulande überwiegend in Süddeutschland. Bayern ist mit Abstand das Bundesland mit den meist gezählten Wasserkraftwerken.
Innerhalb Europas sind Norwegen, die Türkei und Schweden die Länder mit der höchsten Energieerzeugung aus Wasserkraft. Insgesamt schwankt die in der EU durch Wasserkraft erzeugte Strommenge in den vergangenen Jahren zwischen 26 und 35 Millionen Tonnen Rohöleinheiten.
Geothermie beschreibt die Nutzung der Erdwärme zur Gewinnung von Energie, insbesondere Wärme. Aber auch Strom und Kälteenergie können mit Hilfe von Erdwärme erzeugt werden. Unterschieden wird in die oberflächennahe Erdwärmenutzung und die Tiefengeothermie. Sie wird unter anderem bei Wärmepumpenheizungen, in einer Kraft-Wärme-Kupplung oder zur Erzeugung elektrischen Stroms eingesetzt.
In Deutschland bekommt Geothermie immer mehr Bedeutung bei der Wärmebereitstellung. Immerhin rund neun Prozent der regenerativ erzeugten Wärme stammt aus oberflächennaher Geothermie.
Die USA sind, gemessen an der installierten Leistung, das wichtigste Land in Bezug auf Geothermieanlagen. Insbesondere im Bundesstaat Kalifornien ist die Dichte an Geothermie-Kraftwerken hoch. Aber auch Indonesien ist aufgrund der Vielzahl an Vulkanen ebenso wichtig wie die Philippinen, welche durch ihre Lage im pazifischen Feuergürtel Geothermie zur Energieerzeugung nutzen. In Deutschland wird die Geothermie zur Stromerzeugung bisher hingegen kaum genutzt. Die Tendenz ist jedoch steigend: Im Jahr 2021 wurden 249 Gigawattstunden Strom aus Erdwärme gewonnen.
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