Möglichkeiten zur umweltfreundlichen Energiegewinnung

WindradNoch wird der größte Teil des Weltenergiebedarfs durch die fossilen Energieträger – Erdöl, Erdgas und Kohle – gewonnen. Allerdings ist ihre Verfügbarkeit  begrenzt. Die Reserven werden mit Sicherheit innerhalb dieses Jahrhunderts aufgebraucht – Erdöl zuerst. dann Erdgas und Kohle.

Deswegen ist es mittlerweile wichtig, dass Energie umweltfreundlich gewonnen wird. Umweltfreundlich, weil sie als Strom aus erneuerbaren Energiequellen gezogen wird. Erneuerbare Energie wird wiederum aus nachhaltigen Quellen bezogen, oder besser gesagt: die Zufuhr kann nicht erschöpfen, da die Reserven nachwachsen. Dazu zählen die Sonne, die ewig scheinen wird, der Wind, der weiter wehen wird, sowie Biomasse, also Holz und Energiepflanzen, die immer wieder nachwachsen. Auch Erdwärme ist  als erneuerbare Energie in Betracht zu ziehen. In fachlicher Hinsicht kann man also von Energie sprechen, die aus natürlich stattfindenden Prozessen in der Umwelt erhalten und in weiterer Folge technischer Verwendung zugeführt wird. Zurzeit wird ein Großteil der erneuerbaren Energie aus Wind- und Wasserkraft bereitgestellt. Daneben wird auch aus Biomasse, Biogas, Solarthermie, Erdwärme oder Photovoltaik Energie gewonnen. Diese werden allerdings noch nicht flächendeckend für die Versorgung der privaten Haushalte und der Industrie eingesetzt.

In Deutschland zeichnet man ökologische Energie aus Wind- und Wasserkraft mit dem „Grüner Strom Label“ oder dem „OK Power Label“ aus. Mittlerweile stellen aber nicht mehr nur die kleinen Nischenanbieter für Ökostrom diesen den Verbrauchern zur Verfügung. Auch die großen Energiekonzerne sind auf den Zug des Ökostroms aufgesprungen, allerdings wird er nur gegen einen kleinen Aufpreis bereitgestellt.

Wie wird Ökostrom gewonnen?

Es gibt einige Möglichkeiten, wie man umweltfreundlich Energie gewinnen kann, mal mehr, mal weniger eingesetzt bislang:

Sonnenenergie

Durch Kernfusion  setzt die Sonne große Energiemengen frei, die sogenannte Solarstrahlung. Sie ist auch die Quelle aller anderen alternativen Energieträger. So entsteht durch die Sonnenenergie Wind und durch den Wind Wellen.  Außerdem bereichern sich auch Pflanzen an der Strahlung und binden durch Photosynthese Energie in Form von Biomasse. Nicht zu vergessen ist auch  die passive Sonnenenergie, welche das natürliche Erwärmen der Umgebungstemperatur bezeichnet.

Mithilfe von Solartechnik lässt sich die Sonnenenergie auch auf direktem Weg mithilfe von Solarzellen nutzen. Es kann kann Wärme gewonnen werden, die dann über Heizwasser weitergegeben wird oder Solarwärmekraftwerke erzeugen mithilfe von Wasserdampf Strom.

Windenergie

Keine andere Ökostromtechnik liefert derzeit so viele Kilowattstunden. Momentan gibt es rund 20.300 Windräder in Deutschland. Man könnte mit ihnen sieben Prozent des Strombedarfs abdecken. Allerdings weht nicht jeden Tag der Wind, deswegen kann die Form der Energiegewinnung nicht als alleinige Versorgungsquelle dienen. Wie funktioniert Windenergie? Windenergie wird in den Windrädern erzeugt. Dabei wandelt ein Generator die Energie der vom Wind angetriebenen Windrad-Flügel in elektrische Energie um. Von einem Windpark spricht man, wenn sich mehrere Windräder zusammen an einem Ort befinden. Sie können sowohl auf See als auch an den Küsten oder im Landesinneren zum Einsatz kommen. Allerdings stört viele Bürger die zerstörte „Optik“ der Landschaft.

Wasserkraft

Wasserkraftwerke nutzen  die durchfließenden Wassermassen von Flüssen. Mit Hilfe von Turbinen wandeln sie die Kraft der Wassermassen Rotationsenergie um und diese wiederum in umweltfreundliche Energie und Elektrizität um.  Außerdem werden in Stauseen Wasservorräte gespeichert. Während dem Ablassen des Wassers, wird ebenfalls viel Energie freigesetzt. Durch den Wasserkreislauf der Erde gelangt Wasser in Höhenlagen, von wo aus es wieder bergab fließt. Hier kann die potentielle Energie genutzt werden durch Wasserkraftwerke. Im Jahr 2012 wurden ca. drei Prozent der Energie in Deutschland durch Wasserkraftwerke erzeugt.  Man unterscheidet zwischen Kleinwasserkraftwerken, Speicherkraftwerken und Laufwasserkraftwerken. Wellen- und Osmosekraftwerke sind hingegen weniger bekannt.

Fotovoltaik

Mithilfe von Solarzellen kann Sonnenlicht direkt in Strom umgewandelt werden. Allerdings bringen diese bis jetzt noch relativ wenig Leistung. Die größte Dachsolaranlage der Welt liegt im hessischen Bürstadt und misst 50.000 Quadratmetern. Das entspricht in etwa acht Fußballfelder. Und dennoch entspricht diese installierte Leistung nur der eines einzigen Offshore-Windrades. Zu Sonnenarmen Zeiten wie zum Beispiel nachts oder im Winter wird nur sehr wenig Strom produziert. Doch gerade in der Dunkelheit wird der Strom für die Beleuchtung benötigt. Zunächst müssten also neue Stromspeicher gefunden werden, damit die Fotovoltaik mehr als einen kleinen Beitrag zur Stromversorgung leisten könnte.

Goethermie

Geothermie meint zuerst die gespeicherte Wärme in der Erdkruste Je tiefer man bohrt, desto höher die Wärme. In vielen Regionen ist das Tiefenwasser so heiß, dass man es an die Oberfläche holen und damit Turbinen in Bewegung setzen kann. Das Potenzial ist gewaltig: 100.000 kann die Welt mit Energie versorgt werden, würde man die Wärme, die in den ersten ersten drei Kilometern der Erdkruste gespeichert ist, nutzen.  Allerdings ist die Tiefenbohrung bislang sehr aufwändig, sodass sich die Nutzung der Erdwärme zur Stromerzeugung nicht überall rechnet bis zum heutigen Standpunkt. Außerdem besteht das Problem, dass der Untergrund schnell auskühlt, wenn es zu viele Bohrungen auf kleiner Fläche gibt.  Die Anlagen produzieren dann bis zur Regeneration der Wärme nichts mehr.

Bioenergie oder Biomasse

Die Nutzung von Bioenergie ist äußerst vielseitig. Denn aus unterschiedlichsten Rohstoffen können Kraftstoffe, Strom und Wärme erzeugt werden.  Dadurch ensteht, im Gegensatz zu den anderen erneuerbaren Energien, eine Vielzahl von Anwendungsgebieten. Grob unterteilen kann man die Bioenergiegewinnung in Strom-, Wärme- und Kraftstoffmarkt. Die Verfügbarkeit der Energieträger und die eventuellen Transportkosten sind maßgebliche Faktoren bei der Planung eines Bioenergieprojektes. Denn Bioenergie ist brennstoffbasiert. Die gewonnene Energie wird dann in Form von Biotreibstoff oder Biogas gespeichert. Zudem kann Energie unabhängig vom Wetter eingesetzt werden.

Wellen- und Gezeitenkraftwerke

Theoretisch könnten bis zu 15 Prozent des Strombedarfs auf der Welt von Wellen- und Gezeitenkraftwerken kommen. Man lässt Wellen in sogenannte pneumatische Kammern aus Beton schwappen. Die Antreibung der Turbinen zur Stromproduktion funktioniert dann mithilfe der so zusammengepressten Luft. Bei einer anderen Technik werden lange Röhren aus beweglichen Einzelteilen auf das Wasser positioniert. Die Wellen drehen die einzelnen Röhrenelemente dann so, dass sich in ihrem Inneren Hydraulikzylinder zusammendrücken, die ihrerseits wieder Stromgeneratoren antreiben. Allerdings ist die Energiegewinnung durch Wellen- und Gezeitenkraftwerke noch in der Entwicklung. Ein Problem ist zum Beispiel die hohe Schadensanfälligkeit bei Winterstürmen auf See.

Ausbau der Formen zur Energie Gewinnung erforderlich

Es gibt bereits einige Alternativen zur umweltfreundlichen Energiegewinnung und die Nachfrage nach umweltfreundlicher Energie wächst  beständig in Deutschland. Bis dato macht der Ökostrom nur etwa zwei Prozent am Gesamtenergieaufkommen aus. Da der  tatsächliche Energieverbrauch aber längst nicht abgedeckt werden kann, wird von den Öko-Anbietern auch Strom aus Atom- und Kohlekraftwerken zugekauft. Es braucht also wohl noch etwas Zeit, bis die Möglichkeiten der umweltfreundlichen Energiegewinnung wirklich vollends ausreichend sind für die Versorgung.