Welches sind die fünf Arten von erneuerbaren Energien?

Für alle erneuerbaren Energien, die die Menschheit heute nutzt, gibt es nur zwei Hauptquellen: die Sonne und die Erde. Fachleute unterteilen diese Energien jedoch in fünf Haupttypen, die jeweils ihre eigenen spezifischen Merkmale aufweisen.

Als erneuerbare Energien werden Energien bezeichnet, die zumindest im menschlichen Maßstab unerschöpflich und in großen Mengen verfügbar sind. Es gibt fünf Hauptarten von erneuerbaren Energien: Solarenergie, Windenergie, Wasserkraft, Biomasse und Erdwärme. Ihr gemeinsames Merkmal ist, dass sie während der Betriebsphase keine oder nur geringe Schadstoffemissionen erzeugen. So tragen sie zur Bekämpfung des Treibhauseffekts und der globalen Erwärmung bei.

Photovoltaische oder thermische Solarenergie

Solarenergie ist die Energie, die aus den Strahlen der Sonne gewonnen werden kann.

Man muss zwischen photovoltaischer Solarenergie und thermischer Solarenergie unterscheiden. Unter photovoltaischer Solarenergie versteht man die von so genannten Photovoltaikzellen erzeugte Elektrizität. Diese Zellen empfangen Sonnenlicht und sind in der Lage, einen Teil davon in Strom umzuwandeln. Die Bauweise aus einzelnen Moduel ist einer ihrer Vorteile. Photovoltaikmodule können sowohl für den Hausgebrauch als auch für die Energieerzeugung in großem Maßstab eingesetzt werden.

In einem solarthermischen oder thermodynamischen System wird die Sonneneinstrahlung zur Erwärmung einer Flüssigkeit genutzt. Ein Beispiel ist Wasser in Warmwasserbereitern. Wenn ein konzentrierendes System – ein Satz von Spiegeln – hinzugefügt wird, kann die Sonne die Flüssigkeit auf etwa 1.000°C erhitzen. Dann wird die Technologie zum Beispiel für die Stromerzeugung nutzbar.

Der Nachteil der Solarenergie ist, dass sie unstetig ist. Sie kann – zumindest heute – nur benutzt werden, wenn die Sonne scheint.

Luft als Quelle der Windenergie

Die Vorläufer der Windkraftanlagen sind die Windmühlen. Windturbinen erzeugen aus der Bewegung von Luftmassen Energie, z. B. Strom, wenn sie an einen Generator gekoppelt sind. Sie machen sich die kinetische Energie des Windes zunutze.

Windkraftanlagen können an Land installiert werden. Diese werden als Onshore-Windkraftanlagen bezeichnet. Diese sind technisch am einfachsten vorstellbar. Auch wenn der Platz, der für sie reserviert werden kann, schnell knapp werden könnte. Am effizientesten könnten die auf dem Meer installierten Windturbinen sein, die so genannten Offshore-Windturbinen.

Wie die Solarenergie ist auch die Windenergie unstetig. Windkraftanlagen produzieren nur, wenn der Wind weht. Im Gegensatz zu Sonnenkollektoren kann es jedoch schwierig sein, eine Windkraftanlage in Ihrem Garten zu installieren. Die Technologie eignet sich deshalb am besten für Großanlagen.

Wasserkraft aus Meeresströmungen

Der Begriff Wasserkraft bezieht sich auf die Energie, die durch die Nutzung von Wasser gewonnen werden kann. Es handelt sich um eine Energiekategorie, die weniger von den Witterungsbedingungen abhängt, aber immer noch der großtechnischen Produktion vorbehalten ist.
Die Wasserkraft umfasst:

• Dämme, die große Wassermengen über Turbinen zur Stromerzeugung ableiten.
• Gezeitenkraftwerke, die die potenzielle Energie der Gezeiten nutzen. Diese Energie hängt mit den Unterschieden im Wasserstand und den dadurch verursachten Strömungen zusammen.
• Wasserkraft, die die Meeresströmungen nutzt.
• Wellenenergie, die auf der kinetischen Energie von Wellen und Seegang beruht.
  Thermische Energie, die – vorsichtig, um den natürlichen Fluss der Meere nicht zu stören – aus dem
• Temperaturunterschied zwischen Tiefen- und Oberflächenwasser gewonnen werden kann.
• Osmotische Energie, die aus dem Druckunterschied zwischen dem Salzgehalt von Meer- und Süßwasser Strom erzeugt.

Biomasse-Energie aus organischem Material

Biomasse kann zu einer Wärme-, Strom- oder Kraftstoffquelle werden. Um daraus Energie zu gewinnen, können verschiedene Techniken angewandt werden: Verbrennung, Vergasung, Pyrolyse oder Methanisierung zum Beispiel.

Energie aus Biomasse kann lokal erzeugt werden. In einigen Fällen muss jedoch darauf geachtet werden, dass sie nicht mit der Nahrungskette konkurrieren.

Energie aus Biomasse umfasst :

• Holz. Damit kann Wärme, Strom oder Biokraftstoffe erzeugt werden.
• Biokraftstoffe, ob flüssig oder gasförmig, werden aus der Umwandlung von Pflanzen wie Raps oder Zuckerrüben (1. Generation), aus Zellulosematerialien (2. Generation) oder aus Mikroorganismen wie Mikroalgen (3. Generation) gewonnen.

Es sei darauf hingewiesen, dass Biomasse nur dann als erneuerbare Energiequelle betrachtet werden kann, wenn ihre Erzeugung größer ist als ihr Verbrauch.

Geothermische Energie, die aus dem Erdreich gewonnen wird

Geothermische Energie ist eine erneuerbare Energiequelle, die aus der Gewinnung der im Boden enthaltenen Energie gewonnen wird. Diese Wärme ist im Wesentlichen das Ergebnis des radioaktiven Zerfalls der in den Gesteinen enthaltenen spaltbaren Atome. Es kann zum Heizen, aber auch zur Stromerzeugung verwendet werden. Sie ist eine der einzigen Energien, die nicht von den atmosphärischen Bedingungen abhängt.

Sie hängt jedoch von der Tiefe ab, in der sie gezeichnet wird. Tiefe geothermische Energie – etwa 2.500 Meter bei 150-250°C – wird zur Stromerzeugung genutzt. Mittlere Geothermie – insbesondere in Wasservorkommen von 30 bis 150°C – versorgt städtische Wärmenetze. Geothermische Energie mit sehr niedrigem Energiegehalt – zwischen 10 und 100 Metern Tiefe und unter 30°C – wird von Wärmepumpen genutzt.

Damit die geothermische Energie nachhaltig bleibt, darf die Geschwindigkeit, mit der die Wärme entnommen wird, nicht die Geschwindigkeit übersteigen, mit der sie sich im Erdinneren bewegt.

Urhebender Autor: Redaktion Futura