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Renewable energy - What is it?

Renewable energies - what is that actually?

What are actually renewable energies? Im Rahmen der nachhaltigen Entwicklung unserer Gesellschaft kommt man unweigerlich auf die unendlich zur Verfügung stehenden, natürlichen Energiequellen zu sprechen. Im Gegensatz zu endlichen Ressourcen, wie beispielsweise der Stein- und Braunkohle, sollen sie eine entscheidende Rolle bei der Energiewende spielen, die den Übergang zur nachhaltigen Energieversorgung beschreibt.

In diesem Artikel möchte ich dir jetzt alles Wissenswerte rund um die erneuerbaren Energien an die Hand geben. Von der Definition, über Vorteile, bis hin zu den einzelnen Formen und Beispielen. Auf geht's!

In advance you can find here already a short Table of contents about the contribution:

  1. Definition
  2. Advantages
  3. Forms
  4. Frequently asked questions
  5. Closing words

What is behind the term "renewable energies"?

The renewable energies (also called regenerative energies) describe Energieformen, die auf unendliche bzw. schnell nachwachsende, natürliche Ressourcen zurückgreifen. Im Gegensatz dazu stehen fossile Energieträger, wie Öl, Kohle und Gas – sowie auch der Energieträger der Kernkraft – die aus endlichen Ressourcen bestehen.

Renewable energies, such as Solar and wind energy, hydropower, biomass and geothermal energy, are intended to support the development of a sustainable lifestyle unserer Gesellschaft maßgeblich vorantreiben.

What are the advantages of renewable energies?

Advantages of renewable energies

In 2020 their Share of gross electricity consumption in Germany already at 45.4 percent – Tendenz stark steigend.₂ Doch warum ist das so? Was sind die Vorteile unendlicher Energiequellen für Verbraucher, die Umwelt und die Menschen auf der ganzen Welt? Und gibt es möglicherweise auch Nachteile?

Advantages

Zunächst gehe hier auf die motivierenden Gründe für die Nutzung von Strom aus regenerativen Quellen ein:

  • Climate change: Der CO2-Ausstoß für die Energienutzung wird massiv verringert und damit dem globalen Erderwärmung counteracted.
  • Availability: Sonne und Wind sind unendlich verfügbare und nutzbare, Natural resources.
  • Unabhängigkeit: Durch die Nutzung regenerativer Energiequellen sind Länder weniger abhängig von fossilen Energieträgern und Energieimporten.
  • Environmental protection: Es müssten keine radioaktiven Abfälle aus Atomkraftwerken mehr eingelagert und keine Landschaften und Wälder mehr dem Kohleabbau geopfert werden. Auch dem species extinction is thus counteracted.
  • Safety: Durch die Abkehr von fossilen Energieträgern und Atomkraft sinkt das Gefahrenpotential für Mensch und Umwelt.
  • Arbeitsplätze: Im Bereich der erneuerbaren Energien entstehen unzählige neue und vor allem zukunftsfähige Jobs.
  • Paris Climate Agreement: Nur mithilfe eines ernst gemeinten, aktiven Ausbaus der erneuerbaren Energien bei Strom, Wärme und Verkehr, kann Deutschland die festgelegten Klimaziele auch erreichen.
  • Regionality: Dadurch, dass der Strom lokal erzeugt werden kann, lassen sich Transport- und Infrastrukturkosten einsparen und die regionale Wirtschaft fördern.
  • Comparable consumption costs: With the growing demand and the resulting increase in supply is Green electricity für Verbraucher mittlerweile zu absolut vergleichbaren und oft sogar besseren Tarifen verfügbar.
  • Fördermittel: Als Verbraucher kann man durch die Investition in zukunftsorientierte, umweltschonende Photovoltaik-Anlagen oder Erdwärmepumpen von staatlichen Zuschüssen profitieren.

Disadvantages

Auch wenn die Vorteile überwiegen, gibt es einige wenige Aspekte, die in gewisser Art und Weise als Nachteil bezeichnet werden könnten:

  • Investment costs: Für die Erstellung von Anlagen, Netzen und die gesamte Infrastruktur fallen sowohl für Verbraucher als auch für Behörden Kosten an. Diesen Investition rechnen sich jedoch im Regelfall mittel- und langfristig, da man von grundsätzlich kostenlosen und unendlich zur Verfügung stehenden Energiequellen profitiert.
  • Kurzfristige Verfügbarkeitsschwankungen: Nachts scheint die Sonne gar nicht und im Winter nur selten – die Leistung der Solarenergie ist also zu diesen Zeiten sehr gering. Deshalb sind unter Umständen größere Speicher in Haushalten notwendig, um die Energie aus erneuerbaren Quellen auch in Momenten/Jahreszeiten schlechter Verfügbarkeit nutzen zu können. Dafür gibt es aber bereits sinnvolle Speicherlösungen.
  • Fluctuations in performance: Dadurch, dass beispielsweise die produzierte Leistung aus Sonnen- und Windenergie fluktuiert und nicht absolut garantiert ist, müssen Netzbetreiber (größtenteils auf erneuerbaren Energiequellen basierender Netze) stetig auf die Schwankungen reagieren. Die richtige Verteilung und Speicherung der Energie steht daher im Fokus. Biomasse, Wasserkraft und Geothermie sind glücklicherweise von Natur aus wenig schwankende Energieträger.

Can you think of any other pros and cons? Dann schreibe mir, wie immer, gern einen Kommentar mit kurzer Begründung!

What forms of renewable energy are there?

When the Energiewirtschaft mit Kernenergie, Erdöl, Erdgas oder Braun- und Steinkohle nicht nachhaltig ist – welche alternativen Energieformen stehen uns dann zur Verfügung? Genannt habe ich sie dir ja bereits im Laufe dieses Artikels. Hier möchte ich sie dir nun noch etwas genauer erläutern.

Solar energy

Solar panels for renewable energy from solar power

Mithilfe von Solarkraft ist es möglich, die unbegrenzt zur Verfügung stehende Energie der Sonne kostengünstig zur Erzeugung von Strom und Wärme zu nutzen. Die Solarzellen wandeln das Sonnenlicht durch den "photovoltaic effect" direkt in elektrischen Strom um. Solarkollektoren wandeln die Strahlung der Sonne in Wärme um und sind so in der Lage, Warmwasser oder Gebäudewärme zu erzeugen.

In your own home, you can enjoy the benefits of solar energy both through the Wechsel zu einem Ökostrom-Tarif, as well as by the Installation of a solar or photovioltaic system benefit. When buying a solar system you should definitely note some things. Wie viel Energie erzeugt wird, ist zwar stark vom Wetter abhängig – doch die ansonsten ungenutzten Dachflächen bieten sich ideal zur Erzeugung des grünen Stroms auf dem eigenen Grundstück an.

Wind energy

Wind turbines at sunset

Durch Sonnenstrahlen entsteht auch eine weitere, regenerative Quelle, die der Stromerzeugung dient: der Wind. Die großen Rotoren der Windräder nutzen die Bewegung der Luftmassen in der Atmosphäre, um diese Windenergie mithilfe eines Generators in elektrischen Strom zu verwandeln. Um möglichst viel Energie zu produzieren, befinden sich häufig direkt mehrere Windräder in besonders windreichen Regionen. So-called wind farms exist both On-Shore (on land) as well as Off-Shore. (vor der Küste im Wasser)

Du selbst kannst den so erzeugten grünen Strom ebenfalls mit einem entsprechenden Stromtarifs bei dir Use at home - or to use it with the help of a Small wind turbine on the roof, balcony or garden, even produce on site.

Notice: Windräder stehen unter anderem deshalb in der Kritik, weil Vögel von den Rotoren getroffen werden können. Die wohl überlegte Standort-Auswahl in weiter Entfernung zu Nistplätzen und Naturschutzgebieten ist deshalb eine umwelt- und tierfreundliche Maßnahme. Abgesehen davon verendet an Windrädern nur ein Bruchteil der Vögel, die an Glasscheiben von Gebäuden, im Verkehr oder nicht zuletzt für menschliche Mahlzeiten sterben.

Hydropower

Hydropower - Renewable energy through dam

Fließendes Wasser hat eine unfassbare Kraft. Diese wurde früher in klassischen Mühlen schon zum Zermahlen von Getreidekörnern genutzt. In einem modernen Wasserkraftwerk treibt es heute eine Turbine an, die mithilfe der Wasserbewegung und eines Generators Strom produziert. Das funktioniert sowohl bei aufgestauten Gewässern (e.g. reservoirs) by means of integrated downpipes, at Fließgewässern and with the help of Meeresströmungen. Die Wasserkraft zählt definitiv zu den beständigsten, regenerativen Energien, da sie zu jeder Jahreszeit – und auch Tag und Nacht – Energie erzeugt.

Wenn ein Fluss durch oder an deinem Grundstück fließt, bietet es sich theoretisch an, das Potential eines private hydropower plant auszuschöpfen. Dafür ist allerdings definitiv mindestens eine wasserrechtliche Zulassung notwendig. Ansonsten profitierst du auch wieder durch den Wechsel zu einem Ökostrom-Anbieter, which relies on hydropower, from this renewable energy source.

Tip: Hast du eine Webseite? Die Server von CareElite laufen beispielsweise mit Energie, die aus Wasserkraft gewonnen wird. Der Wechsel zu einem grünen Hoster kann also ebenfalls Sinn ergeben.

Biomass

Corn cultivation for the production of renewable energy

Eine weitere unerschöpfliche, natürliche Ressource ist die Biomasse. Damit ist in der Energiewirtschaft die Energy production from plants or plant residues gemeint, die durch Photosynthese, also mithilfe der Sonnenenergie, gewachsen sind. Etwa 7,8 Prozent der Bruttostromerzeugung in Deutschland gehen auf diese Energieform zurück.₅

Dafür eignen sich zum Beispiel schnell wachsende Gehölze, speziell für diesen Zweck angebaute Field crops such as corn or rapeseed, as well as vegetable Abfälle aus Haushalten und Industrie. In geschlossenen Tanks findet dafür – mithilfe von Bakterien – ein Gärprozess statt, der nutzbare Gase wie Methan entstehen lässt. Die Gärreste dienen der Düngung, das verbrannte Biogas und die Abwärme der Strom- und Wärmeerzeugung.

At home, you can use this renewable energy, for example, with a Pallet heating nutzen. Dafür wird der nachwachsende Rohstoff Holz möglichst effizient genutzt, indem man Sägespäne zu Holzpellets verarbeitet. Von dieser regenerativen Energiequelle kannst du aber natürlich auch wieder durch einen entsprechenden Electricity tariff benefit.

Geothermal energy

Energy production from the earth's crust

Das Innere der Erde hält eine weitere nutzbare, regenerative Energiequelle bereit: die sogenannte Geothermie (in der Erdkruste gespeicherte Wärmeenergie) bzw. oberflächennah auch Erdwärme genannt. Heißes Wasser und Wasserdampf treiben dabei eine Turbine an. Aus der Energie kann letztlich mithilfe eines Generators elektrischer Strom erzeugt werden.

With the help of a Geothermal heat pump kannst du diese grüne Energie auch auf deinem eigenen Grundstück nutzen. Das Gerät selbst ist etwas unscheinbar und sieht eher aus wie ein Kühlschrank. Damit die Energie des Erdreiches zur Verfügung gestellt werden kann, sind zwischen 50 und 300 Meter tiefe Erdwärmebohrungen (meist im Gartenbereich) notwendig. Die Erdwärme ist definitiv eine der nachhaltigsten Energiequellen, die dich beispielsweise auch noch unabhängig von Gaspreisen macht.

Häufige Fragen zu erneuerbaren Energien

Zum Abschluss dieses Artikels möchte ich dir hier noch kurz und knapp die häufigsten Fragen rund um die erneuerbaren Energien beantworten.

What are renewable energies?

Unter erneuerbaren Energien versteht man Energieformen, die auf unendliche bzw. schnell nachwachsende, natürliche Ressourcen zurückgreifen. Dazu zählen beispielsweise Solar-, Wasser- und Windkraft.

What renewable energies are there?

Zu den unerschöpflichen und schnell nachwachsenden Energiequellen zählen Wind, Sonne, Wasser, Biomasse und Geothermie. 

What is meant by the energy transition?

Unter der Energiewende versteht man den Übergang von der gesellschaftlichen, ineffizienten Nutzung fossiler und atomarer Energiequellen zur effizienten Nutzung erneuerbarer Energiequellen. Kurzum wird mit dem Begriff der Wandel von Energie aus Nuclear and coal power to solar, wind and hydropower.

What are the types of biomass?

Als Biomasse gelten grundsätzlich alle gasförmigen, flüssigen oder festen Stoffe, Reststoffe und Abfälle biogenen Ursprungs. Beispielsweise Ackerpflanzen, Algen, sowie organische Abfälle von Speisen, aus der Tierhaltung und der Landschaftspflege. Holzpellets, Mais, Raps, Stroh oder Biogas sind Formen der Biomasse.

Can Germany only be supplied with renewable energies?

Laut dem Fraunhofer Institut für solare Energiesysteme ist eine hundertprozentige Energieversorgung Deutschlands aus regenerativen Energiequellen möglich. Das bedeutet, dass sich der Energiebedarf in Deutschland mithilfe der vor Ort zur Verfügung stehenden Energiequellen – ohne jegliche Energieimporte aus dem Ausland – decken lässt.

Wie groß ist der Anteil erneuerbaren Energien am deutschen Strommix?

In 2020, the share of renewable energies in gross electricity consumption in Germany was already 45.4 percent: with a strong upward trend. According to the Working Group on Renewable Energies Statistics (AGEE-Stat), the shares of sustainable electricity generation in the first half of the year went to onshore wind power at around 42.9 percent, offshore wind at around 10 percent, photovoltaics at around 20.1 percent, biomass at around 18.5 percent and hydropower at around 8.1 percent.

Warum heißen „erneuerbare Energien“ erneuerbare Energien?

Ihren Namen verdanken erneuerbare Energien wie Wasser-, Solar- und Windkraft der Tatsache, dass sie den Lebewesen auf der Erde praktisch unerschöpflich zur Verfügung stehen bzw. schnell regenerieren. Sie sind also, gegenüber begrenzt verfügbaren fossilen oder atomaren Energieträgern, erneuerbar.

Which renewable energy source is the most important in Germany?

The most important energy source for electricity generation in Germany is wind power. In the first half of 2020, wind power accounted for around 53 percent of renewable energies in Germany, according to the Working Group on Renewable Energies Statistics (AGEE-Stat).

Erneuerbare Energien für eine nachhaltige Energiewende

Durch den Wechsel zum Strom aus nachhaltigen, unerschöpflichen Quellen schützen wir schlussendlich nicht nur unsere Umwelt, sondern auch uns selbst. Es steht uns eine Vielzahl an alternativen Energien zur Verfügung. Der Wechsel zu einem Ökostrom-Anbieter dauert wirklich nur wenige Minuten – und auch die Installation einer Photovoltaik-Anlage amortisiert sich verhältnismäßig zügig. Warum sollten wir noch weiterhin an fossilen Energieträgern festhalten?

Auf nachhaltige, natürliche Energiequellen zu setzen und die Ressourcen der Erde zu schonen, bedeutet auch, Respect gegenüber dem Planeten, gegenüber Tieren und vor allem gegenüber anderen Menschen und nicht zuletzt den eigenen Kindern und Enkelkindern zu zeigen. Abschließend möchte ich dir hier noch einige weiterführende Artikel an die Hand geben, die dir diesbezüglich nützlich sein könnten:

Ich hoffe, dass ich dir mit diesem Beitrag weiterhelfen und alle wichtigen Informationen über erneuerbare Energien an die Hand geben konnte. Hast du Fragen, Tipps oder Anregungen? Dann freue ich mich auf deinen Kommentar!

Stay sustainable,

Christoph from CareElite - Plastic-free living

PS.: Die Nutzung erneuerbaren Energien ist gut – doch sie ist noch besser, wenn man möglichst wenig davon verbraucht. Unter Save electricity and Conserve resources erhältst du weitere, wertvolle Tipps dazu! Viel Spaß!

References:
₁ E. Günther: Erneuerbare Energien, abrufbar unter https://wirtschaftslexikon.gabler.de/definition/erneuerbare-energien-53729. [21.12.2021].

₂ A. Breitkopf: Anteil Erneuerbarer Energien am Bruttostromverbrauch in Deutschland in den Jahren 1990 bis 2020 (Stand: März 2021), abrufbar unter https://de.statista.com/statistik/daten/studie/2142/umfrage/erneuerbare-energien-anteil-am-stromverbrauch. [21.12.2021].

₃ Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz: Solarenergie, abrufbar unter https://www.erneuerbare-energien.de/EE/Navigation/DE/Technologien/Solarenergie-Photovoltaik/solarenergie-photovoltaik.html. [21.12.2021].

₄ Bund für Umwelt und Naturschutz (BUND) e.V. Regionalverband Südlicher Oberrhein: Windenergie, Windräder, Windkraft, Vögel, Fledermäuse & Vogelschlag (Stand: 04.08.2021), abrufbar unter http://www.bund-rvso.de/windenergie-windraeder-voegel-fledermaeuse.html. [21.12.2021].

₅ A. Breitkopf: Anteil der Biomasse an der Bruttostromerzeugung in Deutschland in den Jahren 1991 bis 2020 (Stand: Dezember 2020), abrufbar unter https://de.statista.com/statistik/daten/studie/251214/umfrage/anteil-der-biomasse-an-der-stromerzeugung-in-deutschland. [21.12.2021].

₆ A. Franck: Erneuerbare Energien – Energie aus Biomasse (Stand: 02.03.2021), abrufbar unter https://www.planet-wissen.de/technik/energie/erneuerbare_energien/energie-aus-biomasse-100.html. [21.12.2021].

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Christoph Schulz

Christoph Schulz

I'm Christoph, an environmental scientist and author - and here at CareElite I'm campaigning against plastic waste in the environment, climate change and all the other major environmental problems of our time. Together with other environmentally conscious bloggers, I want to give you tips & tricks for a naturally healthy, sustainable life as well as your personal development.

1 thought on “Erneuerbare Energien – Was ist das eigentlich?”

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