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Aus dem Facharchiv: Elektropraxis
Energie – Erzeugung, 
Handel und Transport (1)

Wer die mit der Energiewende einhergehenden Diskussionen über die verschiedenen Arten der Stromerzeugung gewinnbringend verfolgen und verstehen will, sollte sich zuerst ein Bild über die zur Verfügung stehenden Energiequellen 
beziehungsweise Energieträger machen. Das empfiehlt sich nicht nur für den 
Erneuerbare-Energien-Sektor. Denn auch die fossilen Energieträger werden in den kommenden Jahrzehnten ihre Bedeutung behalten.

Fresnel-Spiegelfeld eines solarthermischen Kraftwerks (Quelle: DLR)

Erneuerbare Energien:
 unbegrenzt verfügbar

Zunächst gilt es, zwei Begriffe zu unterscheiden. So steht in den folgenden Ausführungen die Bezeichnung Energieträger für Rohstoffe wie Uran, fossile Brennstoffe und nachwachsende Rohstoffe, die sich also durch ihre stoffliche Eigenschaft ausweisen. Unter dem Begriff Energiequellen versammeln sich die durch radioaktiven Zerfall entstandene Erdwärme, Sonnenenergie, Umweltwärme, Wasser- und Windkraft sowie Wellen- und Gezeitenenergie. Diese letztgenannten Quellen und die nachwachsenden Rohstoffe zeichnen sich dadurch aus, dass sie nach irdischen Maßstäben unerschöpflich sind. In der Fachwelt werden sie als erneuerbare Energiequellen oder auch einfach als erneuerbare Energien bezeichnet, wohl weil sie von der Sonne immer wieder „aufgefüllt“, also erneuert beziehungsweise generiert werden. In der Vergangenheit prägten in Deutschland die fossilen und nuklearen Brennstoffe die Stromversorgung; sie sollen weiter unten vorgestellt werden. Im Vordergrund stehen zunächst die Quellen erneuerbarer Energien.

Entstehung der Energieträger 
und -quellen

Während nukleare Energieträger direkt aus der Nuklearenergie des Weltalls stammen, haben sowohl die erneuerbaren Energiequellen als auch die fossilen Energieträger ihren Ursprung in der Solarstrahlung. Liegen sie in ihrer ursprünglichen Form vor, enthalten sie Primärenergie. Wird diese zum Zweck der besseren Nutzbarkeit in eine andere Energieform umgewandelt, zum Beispiel in Strom, Biogas oder Heizwärme, wird sie als Sekundärenergie bezeichnet.

Energie aus Solarstrahlung zeigt sich

  • als Sonnenenergie, die sich direkt mit Hilfe von Photovoltaik- und Solarthermieanlagen sowie Solarkraftwerken nutzen lässt;
  • als Wasserkraft; sie entsteht aus Solarstrahlung, die Wasser verdunsten lässt und dabei einen globalen Wasserkreislauf in Gang setzt;
  • als Umweltwärme; auch hier wirkt die Solarstrahlung;
  • in Form von Windkraft, die aus unterschiedlichen Luftdrücken an verschiedenen Orten entsteht; durch Wind entsteht ferner Wellenenergie, die sich ebenfalls nutzen lässt;
  • als Biomasse in Form von Braun- und Steinkohle, Erdöl und Erdgas, Grubengas und anderen Rohstoffen (fossile Rohstoffe);
  • als Biomasse in Form von Holz, Raps, Mais und anderen Rohstoffen (nachwachsende Rohstoffe).

Nutzung erneuerbarer Energie
quellen für die Stromerzeugung

Die möglichen Folgen eines anthropogenen Klimawandels legen nahe, in Zukunft auf fossile Energieträger weitgehend zu verzichten. Klimaexperten machen nämlich vor allem Brennstoffe wie Kohle, Gas und Erdöl für die Erderwärmung verantwortlich, da sie bei ihrer Verbrennung große Mengen CO2 emittieren und damit den natürlichen Treibhauseffekt verstärken. Der dadurch verursachte Anstieg der Durchschnittstemperaturen lässt unter anderem Eismassen an Nord- und Südpol schmelzen, Meeresspiegel ansteigen und extreme Wetterphänomene entstehen.

Vor diesem Hintergrund kam es durch Beschluss des Bundestages im Juni 2011 offiziell zur sogenannten Energiewende, zu verstehen als Übergang von der fossilen Energiewelt zu einer nachhaltigen Energieversorgung unter Nutzung erneuerbarer Energien. Dafür verankerte der Gesetzgeber im Erneuerbaren-Energien-Gesetz 2012 (EEG 2012) drei Ausbauziele des Stromsektors. Demnach sollte der Anteil der erneuerbaren Energien am Stromverbrauch spätestens 2020 mindestens 35 % betragen; 2030 sollen es mindestens 50 %, 2040 mindestens 65 % und 2050 mindestens 80 % sein. Das 35-Prozent-Ziel wurde bereits im Jahr 2018 erreicht.

Die Entscheidung für die vorrangige und für einen späteren Zeitpunkt ins Auge gefasste ausschließliche Nutzung erneuerbarer Energiequellen folgt unter anderem der Gewissheit, dass sie nach menschlichem Ermessen unerschöpflich sind. Ihr theoretisch vorhandenes Potential übersteigt den globalen Energiebedarf um ein Vielfaches; allerdings ist zu berücksichtigen, dass sich nur ein kleiner Teil davon nutzen lässt. Hinzu kommt der Nachteil, dass Angebot und Nachfrage in vielen Fällen an weit voneinander entfernten Orten anfallen. Es wächst zum Beispiel weitaus mehr Biomasse in dünn besiedelten Gebieten als in Großstädten und Industrieregionen, wo der größte Energiebedarf besteht. Auch zeitlich gibt es Unterschiede: So ist etwa das fluktuierende Angebot an Solar- und Windenergie selten deckungsgleich mit der ebenfalls schwankenden Nachfrage.

Zu der Entwicklung des Anteils am Primärenergieverbrauch in Deutschland ist noch anzumerken, dass von den für das Jahr 2017 ausgewiesenen 13,3 % für erneuerbare Energien nur 2,8 % auf Windkraft und 1,1 % auf Photovoltaik entfallen, trotz massiver Förderung. Biomasse kommt auf 7,1 %, den Rest teilen sich Wasserkraft (0,5 %), Abfälle (1,0 %), Geothermie (0,1 %), Solarthermie (0,2 %) und Wärmepumpen (0,3 %).

Autor: W. Wilming

Literatur:

[1] Bundesmininsterium für Wirtschaft und Energie (BMWi): Erneuerbare-Energien-Gesetz 2012 (EEG 2012). Abrufbar unter www.erneuerbare-energien.de/EE/Redaktion/DE/Dossier/eeg.html; eingesehen am 04.05.2019.

[2] AG Energiebilanzen e. V. (AGEB): Strommix. Stromerzeugung nach Energieträgern 1990–2018 (Stand März 2019). Abrufbar unter www.ag-energiebilanzen.de; eingesehen am 03.05.2019.

Der vollständige Artikel ist in unserem Facharchiv nachzulesen.

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