Da die Nachfrage im Bereich Energie und Umweltschutz immer stärker wird, stellen erneuerbare Energiequellen eine gute Alternative zu konventionellen Energiequellen wie fossilen Brennstoffen (Kohle, Öl, Gas) dar. Erneuerbare Energiequellen lassen sich am einfachsten als Quellen definieren, die Energie auf der Grundlage natürlicher und erneuerbarer Materialien liefern können. Es gibt verschiedene Arten dieser Energiequellen: Biomasse, Windenergie, Solarenergie, Wasserkraft und geothermische Energie.

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Biomasse

Alle Pflanzen benötigen Sonneneinstrahlung, CO2, Wasser und Mineralien, um wachsen zu können. In Hinblick auf Energie ist Biomasse daher eine erneuerbare Energiequelle. Biomasse stellt jedoch nur das Rohmaterial zur Energieherstellung dar. Dabei gibt es verschieden Möglichkeiten, Biomasse in Energie umzuwandeln: durch Kleinverbrennungsanlagen, industrielle Verbrennungsanlagen, Vergasung, Pyrolyse, Gärung oder Veresterung. Die Energie aus Biomasse kann zum Heizen, für Strom oder als Kraftstoff verwendet werden.

Windenergie

Windenergie erzeugt keine CO2Emmissionen und es gibt keine Begrenzung der Ressourcen. Die Rotoren der meisten Windturbinen richten sich nach dem Wind und passen sich Änderungen der Windrichtung an. Windparks können nur aus einer Turbine bestehen oder aber so groß sein wie mehrere hundert Watt. Wenn eine Turbine eine günstige Lage hat, kann sie über 600 Haushalte versorgen. Nachteil der Windturbinen ist, dass sie immer von der Windstärke abhängig sind und so nicht kontinuierlich Strom erzeugen. Das Hauptproblem der Entwicklung von Windparks in den Regionen Zentraleuropas sind die Stromnetze, welche überladen werden können und sich nicht für die großen Mengen an Strom eignen, die bei hohen Windstärken erzeugt werden.

„Die Europäische Kommission ist überzeugt, dass es in Europa ein großes Potential für Windenergie gibt“, Christopher Jones, Europäische Kommission, Einführung in die reine Energie, November 2009.

Solarenergie

Die Energie der Sonne kann auf zwei Arten genutzt werden. Zum einen kann die Sonneneinstrahlung dazu dienen, Wasser zu erwärmen, um so Wärme und Strom zu erzeugen.Zum anderen kann das Licht auf atomarer Ebene direkt in Elektrizität umgewandelt werden (Photovoltaik = PV).

PV-Systeme verwenden Zellen, die aus halbleitenden Materialien bestehen, welche Licht in Elektrizität umwandeln. Manche Materialien weisen eine Eigenschaft auf, die sich photoelektrischer Effekt nennt. Durch diesen können die Materialien Lichtphotonen absorbieren und Elektronen freigeben. Fängt man diese freien Elektronen ein, entsteht ein Elektronenstrom, welcher als Elektrizität genutzt werden kann. Solarthermische Anlagen basieren auf dem einfachen Prinzip, welches man schon seit Jahrzehnten kennt: Sonne erhitzt Wasser, das sich in einem dunklen Gefäß befindet. Solarthermische Technologien sind effizient und zuverlässig und machen Solarenergie in vielen Bereichen nutzbar, wie zum Beispiel heißes Wasser zu Hause oder Raumbeheizung in Wohn- und Bürogebäuden, industrielle Prozesswärme, Entsalzung und Erwärmung von Schwimmbecken.

Wasserkraft

Mechanische Energie, die durch den Fluss von Wasser entsteht, kann leicht und ohne Luftverschmutzung in Elektrizität umgewandelt werden. Kleine Wasserkraftwerke sind in vielen Ländern der EU weit verbreitet. Das Prinzip der Funktionsweise basiert auf einem einfachen Prozess, bei welchem man die kinetische Energie nutzt, die beim Fall von Wasser aus Flüssen, Kanälen, Strömungen und Wassernetzwerken freigesetzt wird. Das Wasser treibt eine Turbine an, welche Wasserdruck und -bewegung in mechanische Energie umwandelt. Diese Energie wird dann von einem Generator in Elektrizität umgewandelt. Die erzeugte Energie ist proportional zur Höhendifferenz Zwischen Ober- und Unterlauf, der Menge an Wasser, die durch die Turbinen läuft und zu der Effizienz der Turbine.

Geothermische Energie

Die innere Energie der Erde ist im Gestein und im Grundwasser gespeichert und kann zur Wärme- und Elektrizitätsherstellung genutzt werden. Die Quellen geothermischer Energie reichen von flachen heißen Quellen über heiße Steine, die sich wenige Kilometer unter der Erdoberfläche befinden bis hin zu geschmolzenen Steinen, die sich tiefer in der Erde befinden und eine extrem hohe Temperatur haben. Geothermische Energie ist eine erneuerbare Energiequelle, da das Grundwasser durch den Regenfall aufgefüllt wird und die Wärme kontinuierliche tief im Erdinneren produziert wird.

Geologen verwenden unterschiedliche Methoden, um geothermische Speicher zu finden. Der einzig sichere Weg, um einen Speicher zu finden ist jedoch, in die Erde zu bohren und die Temperatur zu messen. Tiefe Bohrungen sind jedoch immer noch sehr teuer. Daher ist es am beliebtesten, heiße Quellen zu Heizzwecken zu nutzen.