Die Zukunft ist erneuerbar

Die Sonnenergie lässt sich vielfältig direkt nutzen. Solarzellen in Photovoltaikanlagen und Sonnenkollektoren nutzen die Sonnenstrahlung ohne Umwege und wandeln die Strahlungsenergie in Strom oder Wärme um.

Solarenergie bei badenova

Windenergieanlagen nutzen die Bewegungsenergie des Windes, die durch unterschiedliche Luftdruckverhältnisse in der Nähe der Erdoberfläche entsteht. Moderne Windenergieanlagen nutzen das Auftriebsprinzip anstatt des Widerstandsprinzips. Sie setzen dem Wind keinen Widerstand entgegen, sondern der Wind erzeugt beim Vorbeiströmen an den Flügeln der Anlage einen Auftrieb, der die Flügel der Anlage in Rotation versetzt. Während in anderen Regionen der Welt die Windenergie auch zum Antrieb von Pumpen eingesetzt wird, dienen Windenergieanlagen in Deutschland heute ausschließlich der netzgekoppelten Erzeugung von Elektrizität.

Windenergie bei badenova

Die Offshore-Windenergie stellt einen wichtigen strategischen Baustein in der Energie- und Klimapolitik Deutschlands dar. So sollen gemäß den Zielen der Bundesregierung bis zum Jahr 2020 6.500 MW und bis zum Jahr 2030 in deutschen Gewässern 15.000 MW Windenergieleistung errichtet werden. Mit Rücksicht auf den Natur- und Umweltschutz sowie das Landschaftsbild an den Küsten von Nord- und Ostsee wird die überwiegende Mehrzahl der Offshore-Projekte in deutschen Gewässern in großer Entfernung zur Küste geplant und errichtet. Die Stromerzeugung durch Offshore-Windenergieanlagen ist in vielerlei Hinsicht technisch anspruchsvoller als die Windenergienutzung an Land. Dies gilt in besonderem Maße für die Errichtung der Anlagen. Der Offshore-Ausbau in Deutschland findet in einer Entfernung von mehr als 30 - 40 km vor der Küste in Wassertiefen von bis zu 40 Metern statt. Daraus resultieren besondere technische Herausforderungen, sei es bei der Verankerung der Anlagen in den großen Wassertiefen per Fundament oder der Anbindung der Windparks an das Stromnetz auf dem Festland.

Biomasse ist bisher der wichtigste und vielseitigste erneuerbare Energieträger in Deutschland. Biomasse wird in fester, flüssiger und gasförmiger Form zur Strom- und Wärmeerzeugung und zur Herstellung von Biokraftstoffen genutzt. Neben der land- und forstwirtschaftlich bereitgestellten Biomasse stehen Reststoffe und Abfälle biogenen Ursprungs für die energetische Nutzung zur Verfügung. Hierzu zählen, neben dem Alt- und Gebrauchtholz, Bioabfälle (z.B. die Biotonne), Gülle/Festmist und Getreidestroh. Der in Deutschland mit Abstand wichtigste Bioenergieträger ist das Holz (Pellets, Hackschnitzel etc.).

Biogas bei badenova

Erdwärme ist eine nahezu unerschöpfliche Energiequelle. Wenn man von der Erdoberfläche in die Tiefe vordringt, findet man auf den ersten 100 Metern Tiefe eine nahezu konstante Temperatur von etwa 10°C vor. Danach steigt die Temperatur mit jeden weiteren 100 Metern, je tiefer man kommt, im Mittel um 3°C an. Die Erdwärme (Geothermie) kann mit verschiedenen technischen Verfahren zur Energiegewinnung genutzt werden:

• oberflächennahe Geothermie (bis 400 m Tiefe)
• geothermische Systeme, die warmes, im Untergrund vorhandenes Wasser nutzen (hydrothermale Geothermie; bis ca. 4.500 m Tiefe)
• geothermische Systeme, die Wärme aus dem tiefen Gestein für die Stromerzeugung nutzen (petrothermale Geothermie; gegenwärtig bis ca 5.000 m Tiefe)

Erdwärme bei badenova

Die kinetische und potenzielle Energie einer Wasserströmung wird über ein Turbinenrad in mechanische Rotationsenergie umgewandelt, die zum Antrieb von Maschinen oder Generatoren genutzt werden kann. Heute wird mit Wasserkraft in Deutschland fast ausschließlich elektrischer Strom erzeugt.

Die Wasserkraft ist eine ausgereifte Technologie, mit der weltweit, an zweiter Stelle nach der traditionellen Nutzung von Biomasse, der größte Anteil an erneuerbarer Energie erzeugt wird. Wasserkraftwerke unterscheiden sich in kleine (kleiner 1 MW) und große Anlagen (größer 1 MW). Von den großen Wasserkraftanlagen in Deutschland sind 20 Prozent Speicherkraftwerke und 80 Prozent Laufwasserkraftwerke.

Um den Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland zu forcieren und finanziell attraktiv zu machen, hat der Gesetzgeber ein erfolgreiches Instrument zur Förderung des Ökostroms konzipiert: das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG), welches erstmals im Jahr 2000 in Kraft getreten ist und seither stetig weiterentwickelt wurde. Seit der Einführung des EEG im Jahr 2000 hat sich der Anteil der erneuerbaren Energien am Bruttostromverbrauch in Deutschland von knapp 6 Prozent auf fast 34 Prozent im Jahr 2016 erhöht. Das Prinzip des Gesetzes: Jeder, der regenerativ erzeugte Energie ins Netz einspeist, bekommt dafür einen garantierten Preis je Kilowattstunde. Die Stromversorger finanzieren diesen Aufwand mit einer Umlage, die sie auf ihre Endkundenpreise hinzuschlagen. Bestimmte energieintensive Industriebetriebe sind von der Bezahlung dieser Umlage befreit.

Nach der Reform des Gesetzes gelten ab 2017 neue Spielregeln. Produzenten von Strom aus erneuerbaren Energien erhalten nicht mehr für jede Kilowattstunde eine staatlich festgelegte Vergütung, die Höhe dieser Förderung wird durch Ausschreibungen am Markt ermittelt. Dabei gilt: Die Bieter mit den günstigsten Geboten für die eingespeiste Kilowattstunde werden bis zum Erreichen des jeweils ausgeschriebenen Kontingents gefördert. Am Wettbewerb sollen möglichst viele verschiede Betreiber teilnehmen können – von großen Firmen bis zu Bürgerenergiegesellschaften.

Die zweite große Neuerung soll dafür sorgen, dass der Ausbau der Erneuerbaren stärker mit dem Ausbau der Stromnetze verknüpft wird. Mit dem neuen EEG ist deshalb auch geregelt, dass der Ausbau der Windkraft an Land in Gebieten mit Netzengpässen beschränkt wird. Diese Begrenzung gilt so lange, bis die Netze ausreichend ausgebaut sind.

Die Bundesregierung und die Landesregierung haben eine Reihe von Förderprogrammen aufgelegt um den Umstieg auf erneuerbare Energien zu erleichtern. Die Förderungen richten sich an Privathaushalte, Kommunen und Unternehmen.

Die Förderdatenbank des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) informiert über alle Programme des Bundes, der Länder und der Europäischen Union.

Mehr über die Fördermöglichkeiten erfahren