Was sind erneuerbare Energien? Definition und aktuelle Infos.

Erneuerbare Energie sind der entscheidende Faktor auf dem Weg zur Energiewende. Was genau man darunter versteht, welche Förderungsmöglichkeiten es gibt und wie hoch der Anteil der erneuerbaren Energien aktuell in Deutschland ist, das erfährst du hier.

Was sind erneuerbare Energien?

Unter erneuerbaren Energieformen versteht man Ressourcen, die sich schneller regenerieren, als dass sie verbraucht werden. Das einfachste Beispiel ist das Sonnenlicht, das in unbegrenzter Menge zur Verfügung steht, um daraus Strom oder Wärme zu gewinnen. Damit stehen erneuerbare Energien per Definition im Gegensatz zu fossilen Energieträgern, wie Kohle oder Erdgas: Diese Ressourcen sind endlich und oft über einen Zeitraum von Millionen Jahren entstanden.

Erneuerbare Energien: Sonnenenergie.

Sonnenenergie, Solarstrom, Photovoltaik: All diese Begriffe stehen für die Energiegewinnung aus Sonnenlicht. Das Prinzip der Energiegewinnung durch Solarzellen ist im Grunde genommen ganz einfach: Licht, das auf die einzelne Solarzelle fällt, wird innerhalb der Solarzelle in Gleichstrom umgewandelt. Für diese Umwandlung des Sonnenlichts in Strom kommen in einem Großteil der Solarzellen Siliziumscheiben zum Einsatz. Diese werden mit Leiterbahnen versehen und gezielt mit unterschiedlichen Fremdatomen wie Bor (Br) und Phosphor (Ph) verunreinigt. Auf diese Weise werden ähnlich wie bei einer Batterie ein Plus- und ein Minuspol geschaffen. Fällt nun Sonnenlicht auf die Solarzelle, sammeln sich Elektronen auf der einen und Protonen auf der anderen Seite. Bei Anschluss eines Geräts fließt dann der Strom.

Während mehrere Solarzellen ein Solarmodul ergeben, sind diese Solarmodule wiederum mit einem Solargenerator verbunden. Mithilfe eines Wechselrichters wird der Gleichstrom zu Wechselstrom umgewandelt und kann so direkt ins öffentliche oder private Stromnetz eingespeist werden. Inzwischen zählt Solarstrom zu den günstigsten Stromarten.

Während bei einer Photovoltaikanlage die Kraft der Sonne in elektrischen Strom umgewandelt wird, wird in der sogenannten Solarthermie Wärme erzeugt. Anstelle von Solarpanels kommen dort Sonnenkollektoren zum Einsatz, um die Sonnenstrahlen einzufangen. Mit ihrer Wärme wird eine Flüssigkeit in dünnen Rohren erhitzt, sodass Dampf entsteht. Dieser Dampf kann eingesetzt werden, um im gesamten Haus für die richtige Temparatur zu sorgen.

Solarpatk Weesow-Wilmersdorf aus der Vogelperspektive
Im Solarpark Weesow-Wilmersdorf der EnBW wird die Kraft der Sonne zur Energiegewinnung genutzt (Bild: © EnBW).

Erneuerbare Energien: Windkraft.

Die Nutzung von Windkraft ist eine der ältesten Formen der Energiegewinnung: Mühlen nutzen sie beispielsweise, um Getreide zu mahlen. Die heute üblichen Windkrafträder funktionieren ganz ähnlich: Die Rotorblätter werden vom Luftzug angetrieben. Die dabei entstehende mechanische Energie wird durch einen Generator in elektrische Energie umgewandelt. Von der Windkraftanlage wird der Strom über Trafostationen, Umspannwerke, Hoch- und Mittelspannungsnetze transportiert. Bevor er bei dir zu Hause für den Betrieb von Fernseher, Kühlschrank und Co. eingesetzt werden kann, wird er in eine Spannung von 230 V überführt.

Windpark Goldboden-Winterbrach bei Sonnenuntergang
Auch Windkraftanlagen gehören zu den erneuerbaren Energien (Bild: © EnBW).

Erneuerbare Energien: Biomasse.

Auch Biomasse kommt bei der Gewinnung von Strom und Wärme zum Einsatz. In Biogasanlagen werden zum Beispiel Gülle, Mais, Getreide oder organische Reststoffe wie Lebensmittelreste eingesetzt. Mithilfe technischer Unterstützung werden die natürlichen Abbauprozesse beschleunigt. Millionen Bakterien sorgen dafür, dass sich die Biomasse zersetzt. Das dabei entstandene Biogas treibt für gewöhnlich einen Verbrennungsmotor in einem Blockheizkraftwerk an, über den Energie und Wärme gewonnen wird. Darüber hinaus kann Biogas aber auch zu Bioerdgas veredelt nun anschließend ins Erdgasnetz eingespeist werden.

Wie genau Bioerdgas entsteht, zeigt zum Beispiel die EnBW in folgendem Video:

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Neben Mais, Getreide und organischen Reststoffen kommen in sogenannten Biomasseheizkraftwerken (BMHKW) auch Holzhackschnitzel, Holzpellets und Stroh zum Einsatz. In den meisten Heizkraftwerken werden diese nachwachsenden Rohstoffe verbrannt. Mit den dabei entstehenden heißen Verbrennungsgasen wird Wasser erhitzt und verdampft. Mit dem Wasserdampf wird dann eine Dampfturbine angetrieben und Strom erzeugt. Die übrig bleibende Wärme kann darüber hinaus ins Fernwärmenetz eingespeist werden.

Lebensmittelreste in einer Biotonne
Aus Lebensmittelresten lassen sich Wärme oder auch Energie gewinnen.
Ist Holz eine erneuerbare Energie?

Bäume gehören zu den wichtigsten erneuerbaren Energieträgern – denn während sie wachsen, nehmen sie mehr CO2 auf, als später bei der Verbrennung oder Zersetzung entsteht. Weltweit liegt der Anteil von Holz an den erneuerbaren Energien bei rund 70 Prozent, in Europa sind es 50 Prozent. Dabei ist entscheidend, welche Art von Holz verwendet und wie es als Energieträger eingesetzt wird.

Wird Holz aus nachhaltiger Waldwirtschaft verbrannt, um Energie zu erzeugen, wird bei einer vollständigen Verbrennung nur so viel CO2 freigesetzt, wie der jeweilige Baum vorher aufgenommen hat. Allerdings werden bei der Verbrennung von Holz auch Stoffe wie Methan, Lachgas und Ruß freigesetzt, die sich ebenfalls auf die Klimabilanz auswirken.

Insofern ist es besonders wichtig, dass ein moderner Ofen – im besten Fall sogar ein Pelletofen – zum Einsatz kommt, der effizient und möglichst emissionsarm ist. Auch der Einsatz von regionalem Holz ist wichtig, um so hohen Treibstoffverbrauch für die Transportwege zu verhindern. Weitere Informationen zum Thema Heizen mit Holz hält übrigens das Umweltbundesamt bereit.

Erneuerbare Energien: Geothermie.

Der Begriff Geothermie steht für das Erzeugen von Energie aus Erdwärme. Vor allem nachhaltige Heizsysteme wie Wärmepumpen machen sich die thermische Energie im Erdinneren zunutze. Dabei wird mit einer Sonde in den Boden gebohrt, um an die Erdwärme heranzukommen.

Grundsätzlich lässt sich zwischen oberflächennaher und tiefer Geothermie unterscheiden. Bei der oberflächennahen Geothermie wird bis zu 400 Meter tief gebohrt. Im Anschluss wird ein geschlossenes Rohrsystem in die Bohrlöcher eingesetzt, durch das kontinuierlich Wasser gepumpt wird. Dieses Wasser erwärmt sich in den tieferen Gesteinsschichten, wird wieder nach oben transportiert und dort zum Beispiel unter Einsatz von Wärmepumpen zum Heizen oder Kühlen von Gebäuden eingesetzt.

Bei der Tiefengeothermie wird sogar 3.000 bis 7.000 Meter tief gebohrt. Bei sogenannten hydrothermalen Systemen kann das heiße Thermalwasser direkt für die Energie- und Wärmegewinnung eingesetzt werden. In petrothermalen Systemen wird dagegen zusätzlich Wasser eingesetzt, um die Wärme aus der Tiefe zu fördern. Dabei erhitzt sich das Wasser auf Temperaturen von weit über 100 Grad Celsius und kann ebenfalls zur Stromgewinnung eingesetzt werden.

Geothermieanlage Bruchsal bei Nacht
Die Geothermieanlage Bruchsal macht sich die Erdwärme zunutze (Bild: © EnBW).

Erneuerbare Energien: Wasserkraft.

Last but not least gehört auch die Wasserkraft zu den erneuerbaren Energien. Um sich die Wasserkraft zunutze zu machen, werden verschiedene Kraftwerkstypen eingesetzt. Mit sogenannten Laufwasserkraftwerke, die an Flüssen zu finden sind, wird die Energie des fließenden Wassers genutzt. Speicherkraftwerke hingegen haben große Stauseen, während Pumpspeicherkraftwerke vor allem für die Speicherung von Energie bekannt sind. Gezeitenkraftwerke nutzen dagegen die Kraft von Ebbe und Flut. In einem separaten Artikel haben wir dir zusammengefasst, wie genau die verschiedenen Wasserkraftwerke funktionieren.

Wasserkraftwerk Lauffen
Die Kraft des Wassers wird zum Beispiel im Wasserkraftwerk Lauffen kanalisiert und nutzbar gemacht (Bild: © EnBW).

Wie umweltfreundlich sind erneuerbare Energien?

Fossile Brennstoffe sind nicht nur endlich, bei ihrer Nutzung werden auch eine Menge Treibhausgase und Chemikalien freigesetzt. Ziel des Ausbaus von erneuerbaren Energien ist es, sowohl die negativen Auswirkungen auf Natur und Klima, als auch auf die Gesundheit von Mensch und Tier zu reduzieren. Dennoch bleibt es eine Herausforderung, die Umweltbelastung so gering wie möglich zu halten. So werden natürlich auch für die Herstellung von Solarzellen Rohstoffe benötigt. Während der Rahmen aus Aluminium und die Front aus Glas besteht, bilden für gewöhnlich mehrere Hundert Gramm Silizium das Herzstück einer Solarzelle. Darüber hinaus sind in geringen Mengen auch Blei, Zink, Zinn und zum Teil auch Silber enthalten.

Dabei ist die Bereitstellung des Solarsiliziums eher unproblematisch. Für die Herstellung wird neben Sauerstoff Siliziumdioxid benötigt. Dabei handelt es sich um das am zweithäufigsten vorkommende Element der Erde. Abgebaut wird der Quarzsand, in dem das Silizium vorhanden ist außerdem nicht in unterirdischen Stollen, sondern in Sandgruben. Die größten aktuell genutzten Vorkommen an Quarzsand liegen in den USA, Slowenien, Deutschland, Österreich, Spanien und Frankreich. Auch wenn Silizium in großen Mengen vorkommt und sich die Förderung als vergleichsweise unproblematisch zeigt, ist die benötigte Menge für Solarzellen in den vergangenen Jahren immer weiter zurückgegangen. Grund dafür sind die erfolgreichen Bemühungen von Herstellern, ihre Effizienz zu steigern. Darüber hinaus wird auch kontinuierlich an den Recyclingmethoden gearbeitet, um die Rohstoffe aus ausrangierten Solarzellen weiterverwenden können. Weitere Informationen dazu findest du zum Beispiel bei Spiegel Online.

Auch Windkrafträder zeigen sich ernergetisch nachhaltig. So belegt eine Studie des Umweltbundesamtes, dass sich Windkraftanlagen bereits nach 7 Monaten energetisch amortisiert haben. Das heißt, dass sie nach maximal 7 Monaten so viel Strom erzeugt haben, wie für Herstellung, Betrieb und die spätere Entsorgung aufgebracht werden müssen. In 20 Jahren erzeugt eine moderne Windkraftanlage mindestens 35 mal so viel Strom, wie sie in ihrem kompletten Lebenszyklus verbraucht. Auch die Emission von Licht und Lärm spielen bei modernen Windkraftanlagen eine immer geringere Rolle. Fakt ist zwar, dass Anlagen aus den 1990er-Jahren auch heute noch ihre Schatten auf Wohngebäude werfen, Lichtreflexionen und hörbare Betriebsgeräusche erzeugen. Bei modernen Anlagen konnten diese Licht- und Lärmemissionen aber bereits deutlich reduziert werden. Darüber hinaus ist davon auszugehen, dass ein Großteil dieser Windkraftanlagen in absehbarer Zeit ausgetauscht werden. Der Grund: 2020 sind die Förderansprüche für diese Altanlagen ausgelaufen, sodass jetzt eine noch größere Motivation besteht, alte Geräte durch neue zu ersetzen.

Erneuerbare Energien: Anteil und Situation in Deutschland.

In Deutschland lag der Anteil von erneuerbaren Energien am Endenergieverbrauch im Jahr 2019 bei rund 17,1 Prozent, beim Strommix lag der Anteil der regenerativen Energiequellen sogar bei 42 Prozent. Vor allem Wind- und Sonnenenergie gelten als fester Bestandteil auf dem Weg zur Energie- und damit Klimawende. Deutschland zählt global zu den Vorreitern im Bereich der grünen Energie und will den Anteil der erneuerbaren Energien kontinuierlich weiter ausbauen – auch, um unabhängig von Öl-Importen zu werden.

Bei Yello bieten wir schon jetzt nur noch Stromtarife an, die zu 100% auf Ökostrom aus Europa basieren. Darüber hinaus unterstützen wir in unseren Yello Strom Klima und Yello Gas Klima Tarifen automatisch Projekte, die sich für den Klimaschutz einsetzen. Konkret bedeutet dies, dass wir für jeden einzelnen unserer Klima-Tarif-Kunden einen festen Beitrag in ein solches Projekt investieren. Aktuell unterstützen wir zum Beispiel den Schutz des Regenwaldes und tragen dadurch unseren Anteil zur Reduzierung der CO₂-Emissionen bei. Entscheidest du dich für einen unserer Tarife schützt du dadurch 1.000 m² Regenwald. Im Tarif Strom Klima Care stammt der Ökostrom sogar zu 100% aus deutscher Wasserkraft. Darüber hinaus investieren wir in diesem Tarif in der Höhe deines tatsächlichen Verbrauchs zum CO₂-Ausgleich ebenfalls in Klimaschutzprojekte. Dabei wird aktuell der Bau von Windparks auf den Philippinen unterstützt.

Mit Yello Solar unterstützen wir außerdem die Stromerzeugung in Privathaushalten. Bei uns kannst du dir eine Solaranlage pachten und dir dadurch die hohen Kosten zum Einstieg in die Welt des Solarstroms sparen. Dabei begleiten wir dich im gesamten Prozess von der Auswahl der für dich passenden Anlage, über die Installation bis hin zur Fernüberwachung im laufenden Betrieb inklusive sofortiger, kostenloser Reparaturen im Schadensfall.

Was hat es mit dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) auf sich?

Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) hat zum Ziel, die Nutzung von erneuerbaren Energien in Deutschland voranzutreiben und die Energieeffizienz zu optimieren. Es besagt unter anderem, dass bis 2025 etwa 40 bis 45 Prozent der verbrauchten Energie aus regenerativen Quellen gewonnen werden soll. Die erste Version des EEG wurde im Jahr 2000 verabschiedet, seither wurde es mehrfach aktualisiert und überarbeitet.

Wie werden erneuerbare Energien gefördert?

In Deutschland gibt es verschiedene Förderungsmöglichkeiten für erneuerbare Energieträger. Neben der staatlichen Förderung, wie zum Beispiel der BAFA-Förderung für erneuerbare Energien, gibt es regionale Mittel, die sich je nach Bundesland und Gemeinde teilweise stark unterscheiden. In der Förderdatenbank des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie sowie beim Bundesumweltministerium findest du genaue Infos und Links zu weiteren Quellen.

BAFA für erneuerbare Energien.

Wer in Energieberatung, nachhaltige Heizsysteme und ähnliche Modernisierungsmaßnahmen investiert, erhält in Deutschland eine Förderung durch das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA). Der Ausbau der erneuerbaren Energien soll so weiter vorangetrieben werden. Die Förderung funktioniert als Zuschuss, für dessen Bewilligung allerdings verschiedene Bedingungen erfüllt sein müssen. Die Förderung für erneuerbare Energien durch das BAFA ist sehr erfolgreich – bereits in den ersten sechs Monaten nach der Einführung gingen rund 110.000 Anträge ein.

BAFA: Heizen mit erneuerbaren Energien.

Weg mit alten Öl- und Gasheizungen: Mit der BAFA-Förderung für erneuerbare Energien sollen mehr Deutsche dazu bewegt werden, auf nachhaltige Heizsysteme umzusteigen oder zumindest das alte zu modernisieren. Bis zu 45 Prozent der Kosten übernimmt das BAFA beim Abschied von der alten Ölheizung. Die Zuschüsse, die nicht zurückgezahlt werden müssen, gibt es für Unternehmen und Privatpersonen. Bestandsobjekte sind dabei ebenso förderfähig wie Neubauten.

Vor- und Nachteile von erneuerbaren Energien.

Erneuerbare Energieträger sind vor allem dank des geringeren Ausstoßes von Treibhausgasen eine umweltfreundlichere Alternative zu fossilen Brennstoffen. Um die weltweiten Klimaziele zu erreichen, ist der Umstieg notwendig. Herausforderungen entstehen vor allem durch die komplette Umstellung der Energielandschaft, da Strom inzwischen statt in einigen großen Kraftwerken dezentral in vielen kleinen Anlagen produziert wird. Auch die Recyclingprozesse müssen stetig weiter optimiert werden, um Abbau und Verbrauch wertvoller Ressourcen zu reduzieren.

Das Argument, dass die Gewinnung von Öko-Strom viel teurer sei als die Nutzung fossiler Brennstoffe, ist übrigens nicht korrekt. Schon jetzt ist Solarstrom die günstigste Stromart in Deutschland. Vor allem, wenn die langfristigen Kosten durch Schäden an Umwelt und Gesundheit miteinberechnet werden, ist die konventionelle Stromerzeugung deutlich teurer.

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