
Wir wollen den Ausbau der Erneuerbaren Energien massiv beschleunigen.Beim Strom aus Sonne, Wind, Biomasse und anderen erneuerbaren Energien haben wir uns auf ein Ausbauziel von 25 - 30 Prozent bis 2020 verständigt. Bei der Wärmeversorgung sollen die Erneuerbaren im selben Zeitraum auf einen Anteil von 14 Prozent wachsen. Ähnlich wie beim richtungweisenden Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) soll ein entsprechendes Erneuerbare-Wärme-Gesetz (EWG) diese Zielvorgabe absichern.
Experten blicken zur Beurteilung auf seine energetische Amortisationszeit. Gemeint ist damit die Zeit, die eine Anlage braucht, um die für Herstellung, Betrieb, und Entsorgung dieser Anlage verbrauchte Energie selbst zu produzieren. Kohle- oder Erdölkraftwerke schaffen es nie, den Energieeinsatz aufzuholen. Sie brauchen ständig neuen Energienachschub. Würde man bei einem Kohlekraftwerk allerdings nur den Energieaufwand zur Herstellung betrachten, wären solche Anlagen unschlagbar – sie hätten sich schon nach einer Betriebszeit von wenigen Monaten amortisiert.
Ganz anders ist es mit regenerativen Anlagen. Ein solarthermisches Kraftwerk, das Wasser erhitzt, hat in Nordafrika schon nach fünf Monaten mehr Strom produziert als seine Herstellung verschlang.
Der Erntefaktor, ein anderes Beurteilungskriterium, beschreibt, wie oft Solarzellen oder Windkrafträder die zu ihrer Herstellung benötigte Energie während ihrer Lebensdauer wieder einspielen. Bei Solarzellen liegt der Faktor zwischen 5 und 20, bei Windkraftanlagen kann er bis zu 90 betragen.
Wasserkraft
Strom aus Wasserkraftwerken deckt derzeit rund fünf Prozent des Bedarfs und war bis 2004 die bedeutendste Quelle erneuerbarer Energien in Deutschland. In einem Wasserkraftwerk strömt Wasser durch eine oder mehrere Turbinen. Sie treiben Generatoren an, der Strom erzeugt. Die Wasserkraft gilt als ausgereifte Technologie, mit ihr wird schon seit langem wirtschaftlich Strom erzeugt.
Windkraft
2004 hat die Windkraft die Wasserkraft als bedeutendste Quelle erneuerbarer Energien abgelöst. Hier wird der Strom ebenfalls durch Generatoren erzeugt. Bei Windkraftwerken werden Rotoren durch die Luftströmung in Drehung versetzt und auf diese Weise Stromgeneratoren angetrieben. In windstarken Küstenregionen ist die Nutzung der Windenergie zur Stromerzeugung schon an ihre Grenzen gekommen. Neue Möglichkeiten sehen Experten aber noch auf hoher See. Die höheren Kosten für solche Anlagen werden durch höhere Stromproduktion wieder ausgeglichen. in Nachteil der Windenergie ist, dass die Stromerzeugung von der Windstärke abhängig und damit nur zum Teil planbar ist. Ein europaweites Netz von Windrädern beispielsweise könnte aber eine kontinuierlichere Stromproduktion garantieren.
Photovoltaik ist die Umwandlung von Sonnenenergie (Photonen) in elektrische Energie mit Hilfe von Solarzellen. Diese Solarzellen sind Halbleiter, die unter Einfluss von Licht Gleichstrom erzeugen, der Motoren antreiben oder Batterien aufladen kann. Der Photovoltaikmarkt wuchs in den vergangenen Jahren um 30 Prozent. Der Beitrag der Photovoltaik zur Stromversorgung hat sich 2004 verdoppelt. Die Herstellungskosten sind kontinuierlich gefallen.
Wie ist der Weg vom Rohstoff Silizium zum fertigen Modul? Was passiert in einer Solarzelle, wenn die Sonne scheint? Diese und andere Fragen beantwortet das jetzt in einer aktualisierten Fassung erschienene BINE-basisEnergie-Info "Photovoltaik". Auf vier Seiten werden die physikalischen, technischen und ökonomischen Grundlagen der Erzeugung von Solarstrom vorgestellt.
Abfall- und Restholz, Klärschlamm und organischer Hausmüll – das alles ist Biomasse. Die organische Substanz ist ein natürlicher Speicher der Sonnenenergie. Aus ihr kann wieder Energie gewonnen werden. So entsteht zum Beispiel Biogas, das zum Heizen genutzt wird, beim Verfaulen von Abfällen. Durch Einsatz von Altholz in Dampfturbinenkraftwerken wird schon lange Wärme erzeugt. In Deutschland hat in den vergangenen Jahren auch die Nutzung von Biodiesel aus Raps an Bedeutung gewonnen. Biomasse macht in Deutschland inzwischen über die Hälfte der aus erneuerbaren Energien produzierten Endenergie aus.
Geothermie ist nichts anderes als Erdwärme, also Energie, die zum Beispiel in Form von heißem Wasser unter der Erdoberfläche gespeichert wird. Das Wasser kann an die Erdoberfläche gepumpt und zum Heizen genutzt, Wasserdampf bei entsprechender Temperatur auch zur Stromerzeugung eingesetzt werden. Die geothermische Stromerzeugung steht noch ganz am Anfang, die Kosten sind hoch. Durch effizientere Bohrverfahren und eine Verbesserung der Wirkungsgrade der Stromerzeugungsanlage könnten die Kosten nach Ansicht von Experten erheblich gesenkt werden. Dafür ist noch viel Forschung und Entwicklung erforderlich.
Wasserstoff ist ein brennbares Gas, das fast schadstofffrei verbrennt. Es kann beispielsweise in Brennstoffzellen zur Stromerzeugung eingesetzt werden. Der Heizwert von Wasserstoff ist etwa dreimal so groß wie Erdöl. Wasserstoff ist keine Energiequelle, sondern ein Energiespeicher. Allerdings sind die Kosten zur Erzeugung sehr hoch. Wasserstoff gibt es nicht wie natürliche Kohlevorkommen. Als Speichermedium für die unregelmäßig anfallende Windenergie ist Wasserstoff allerdings eine interessante Technologie.
In der Studie „Weiterentwicklung der Ausbaustrategie Erneuerbare Energien vor dem Hintergrund der aktuellen Klimaschutzziele Deutschlands und Europas“ von 2008 des (damals SPD-) Bundesumweltministeriums kann ein Blick in die Zukunft ins Jahr 2050 geworfen werfen. Soviel ist klar: Die Entwicklungspotenziale der Erneuerbaren Energien sind beeindruckend.
Der Anteil der erneuerbaren Energien am Stromverbrauch kann von derzeit rund 15 Prozent bis 2020 auf gut 30 Prozent verdoppelt und bis 2030 auf 50 Prozent gesteigert werden. Ihr Anteil am gesamten Energieverbrauch, d. h. Strom, Wärme und Mobilität kann bis 2020 auf 18 Prozent und bis 2050 auf 50 Prozent erhöht werden. Das ist das Ergebnis einer neuen Studie zum Ausbau der erneuerbaren Energien, die Dr. Joachim Nitsch in Zusammenarbeit mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) im Auftrag des Bundesumweltministeriums erstellt hat.
Die Studie zeigt gleichzeitig auf, dass bei verstärkten Anstrengungen zur Steigerung der Energieeffizienz und der Modernisierung des Kraftwerksparks Deutschland planmäßig aus der Atomenergie aussteigen und seine Klimaschutzziele erreichen kann. Eine Stromlücke ist dabei nicht erkennbar. Ein weiteres wichtiges Ergebnis ist, dass die Abhängigkeit von Energieimporten (Uran und fossile Energieträger) gesenkt, das gesamte Energiesystem flexibler und damit die Energiesicherheit deutlich erhöht wird. Auch unter ökonomischen Gesichtspunkten resultieren Vorteile: Der Anlagen- und Maschinenbau kann mit einem guten heimischen Markt große Erfolge auf dem Weltmarkt erzielen und die Arbeitsplätze in Deutschland weiter steigern.
© 2010 Ulrich Kelber, MdB