Heimische Energieträger sind z.B.:
Kohle, Erdgas, Wind, Wasser, Sonne, Geothermik, Biomasse und der Wasserstoff
Heutzutage besteht die Stromerzeugung in Deutschland noch zum größten Teil aus fossilen Energieträgern wie z.B. Kohle und Erdgas. Doch langsam aber sicher werden diese von sogenannten erneuerbaren Energien verdrängt. Im Jahre 2008 betrug der Anteil dieser bereits 13,5%. Dieses Wachstum ist dabei besonders auf die Windenergie zurückzuführen, die in den letzten Jahren kontinuierlich bis letzten Jahres auf 6,5% gestiegen ist. Andere erneuerbare Energien wie auch Photovoltaik besitzen bei unserer Stromerzeugung noch keine allzu große Rolle.
Die bisherigen fossilen Energieträger in näherer Betrachtung:
Die Kohle:
Kohle lässt sich in zwei verschiedenen Typen unterteilen:
Die Braun- und die Steinkohle
Nun will ich einmal den Unterschied dieser beiden erklären:
Braunkohle wird direkt am Abbauort zu Strom umgewandelt, daher sind außerhalb ihrer Vorkommensgebiete, die sich in Nordrhein-Westfalen, Brandenburg, Sachsen und Sachsen-Anhalt befinden kaum Braunkohlekraftwerke. Sie ist ein fossiler Energieträger, da sie 50 Mio. Jahre zur Entstehung braucht. Immerhin 200 Mio. Jahre weniger als die Steinkohle, diese ist im Gegensatz zu der Braunkohle weit verbreitet, die 17, sich in Betrieb befindenden Kraftwerke sind in allen möglichen Gegenden Deutschlands vertreten: 3 von ihnen befinden sich in Schleswig-Holstein, genauso wie in Niedersachsen, 2 liegen in Hessen, allein 4 in Baden-Württemberg und sogar 5 in Bayern. Der Steinkohleabbau sichert viele Arbeitsplätze, jedoch zerstört er Landschaften und Lebensräume von Mensch und Tier. Dies nennt man Landschaftsverbrauch. Aber hohe Kohlevorkommen verringern die Abhängigkeit von den großen Erdöl und Erdgasstaaten.
Kohle besitzt ein weltweit reichliches Vorkommen. Bei ihrer Verbrennung entstehen hohe Treibhausgase, die schädlich für unsere Atmosphäre sind.
Momentan werden neue Technologien zur Abscheidung von CO2 getestet, die durchaus hilfreich werden könnten.
Für die Stromerzeugung wurde im Jahr 2007 bis zu 60% Energie aus fossilen Energieträgern benötigt. Der Anteil von Kohle an der Stromerzeugung ging in der vorangegangenen Jahren leicht zurück, jedoch ist die Stein- und die Braunkohle mit 47,3% weiterhin der bedeutendste Energieträger, wobei 24,5% auf Braun- und 22,7% auf Steinkohle entfiel. Der Anteil von Kernkraft bei der Stromerzeugung lag 2007 bei 22,1%, weniger als im vorherigen Jahr, da einige Kernkraftwerke nicht oder nur teilweise in Betrieb waren.
Erdgas bietet sich auch von den fossilen Energieträgern besonders an, da es den Vorteil besitzt, dass bei seiner Verbrennung verglichen mit den übrigen fossilen Energieträgern wenig CO2 und auch deutlich weniger andere Treibhausgase und Schadstoffe entstehen. Dadurch ließe sich der Treibhauseffekt verzögern. Insgesamt ist Erdgas der mit Abstand umweltfreundlichste fossile Brennstoff. Ihr Anteil nahm in den letzten 20 Jahren enorm zu, da kleinere Kraftwerke die Kraft-Wärme-Kopplung verwendeten und so Strom- und Wärmeerzeugung kombinierten.
Nun will ich euch ein paar regenerative Energien vorstellen:
Ein großer heimischer Energieträger ist die Windkraft:
Sie ist eigentlich überall auf der Welt verfügbar, zukunftssicher, da sie eine erneuerbare Ressource ist und vor allem klimaschonend, da sie keinerlei Gift- und Schadstoffe produziert.
Von der ganzen Stromerzeugung in Deutschland beträgt die Windenergie etwa 6,5% jedoch in den windigeren Teilen Deutschlands, dem entsprechend Norddeutschland, mit seinen Küstengebieten und waldarmen Landschaften ca. 36%, also etwa das 6-fache von dem gesamten Wert.
Es gibt Schwankungen im Windangebot, d.h. dass manche Jahre weniger Windaufkommen haben als andere. Daher kommt die Windenergie als Hauptanteil einer konstanten Energieversorgung leider nicht in Frage. Zudem kommt hinzu, dass an Land kaum noch günstige Standorte für Neubauten von Windanlagen vorhanden sind. Die Windenergieerzeugung wird nur noch so gesteigert, dass man leistungsfähigere Windräder anstelle von älteren errichtet. Dadurch kann man auch ihre Anzahl senken, was weniger Landschaftsverbrauch bedeutet. Bedauerlicherweise wurden bisher erst 0,1% aller Windanlagen erneuert. Dies hängt zudem davon ab, dass keine Genehmigungen für neue Windräder zugelassen werden sobald das alte abgerissen wurde, der Platz nicht ausreichend ist und vor allem, da der Betreiber wieder Schulden auf sich nehmen müsste, sobald er ein Repowering durch führt, selbst wenn er die alte Anlage schon schuldenfrei hatte und 100% Gewinn verdienen konnte. Zunehmend werden nun auch offshore-Windparks (im Meer befindliche) errichtet.
Kommen wir nun zu der Wasserkraft, einer der ältesten regenerativen Energiequellen der Welt. Wasserkraftwerke nutzen die potenzielle Energie fließenden Wassers, um sie in Strom umzuwandeln.
In den vergangenen Jahrzehnten hat sie sich zu der bisher einzigen wesentlichen erneuerbaren Energiequelle entwickelt, da sie im Gegensatz zu z.B. Photovoltaik keinerlei auf die Vegetation des Wetters angewiesen ist. Hier bei uns bedeckt ihr Anteil an der Stromerzeugung ungefähr 3%, jedoch stammen 90% davon aus Bayern und Baden-Württemberg, da der Betrieb von Wasserkraftwerken natürliche Gefälle benötig, wovon es in diesen Gegenden, wie auch in Hessen, Rheinland-Pfalz und Thüringen, in denen ebenfalls bedeutende Wasserkraftwerke stehen, zu Genüge gibt. Das Wachstumspotential von Wasserwerken ist aber von genehmigungspolitischen Einflüssen abhängig, da üblicherweise teilweise gravierende ökologische und soziale Folgen mit ihnen einhergehen, wie z.B. die Überflutung weiter Landflächen. Dadurch will man eher alte Wasserwerke modernisieren, aber nicht neue errichten.
Es wird an Möglichkeiten geforscht, die Energie der Weltmeere zu nutzen. Dabei werden vor allem die Fließbewegungen in Strömungs-, Gezeiten- und Wellenkraftwerken zur Stromproduktion eingesetzt. In der Nord- und Ostsee wird vorerst kein Wellenkraftwerk gebaut, da die Form der Küsten und der zu geringe Tidenhub nicht dafür geeignet sind, trotz der mangelnden geografischen Gegebenheiten kann die Wasserkraft auch in Norddeutschland in Zukunft mehr Bedeutung bekommen mithilfe von Pumpspeicherkraftwerken.
Bei der Solarenergie unterscheidet man zwischen Solarthermie (Wärmeversorgung) und Photovoltaik (Stromerzeugung) durch Sonnenenergie. Die Stromerzeugung mit Photovoltaik spielt in Deutschland noch eine untergeordnete Rolle, da die Herstellung von Solarmodulen noch recht kosten- und energieaufwendig ist(Silizium Preise befanden sich auf hohem Niveau; man versucht nun das Dünnschichtzellenverfahren neben Silizium stärker auf Kupfer und Cadmium zu verlegen). 2007 lag der Anteil des mit Photovoltaik erzeugten Stromes bei nur 0,5%. Jedoch wuchs er von 2004 auf 2007 ums 6 fache. Die meisten Photovoltaik Anlagen liegen in Süddeutschland mit Bayern an der Spitze. Aufgrund ungünstiger klimatischer Gegebenheiten spielt die Photovoltaik aber hierzulande noch eine kleinere Rolle und leistet den geringsten Beitrag zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien.
Mit Solarthermie wird die Sonnenstrahlung mithilfe eines Kollektors in Wärme umgewandelt, die man für Heizung und Brauchwasser nutzt. Noch liegt ihr Anteil im gesamten Wärmeverbrauch bundesweit bei etwa 0,4%, jedoch wird ein ständiges Wachstum verzeichnet. Wieder befinden sich mehr Solarthermische Anlagen in Süddeutschland aus geografischen Gründen.
Unter Geothermik verstehen wir die Gewinnung von Erdwärme zur Strom-und Wärmeerzeugung. Man gewinnt die Erdwärme durch Bohrungen, die noch zu kostspielig sind. Derzeit werden knapp 2.000 GWh Energie (Wärme und Strom) erzeugt, wobei der überwiegende Anteil der Wärmeversorgung dient. Geothermiekraftwerke sind in Deutschland verstreut und nehmen zu. Aus über 3.300 Metern Tiefe wird heißes Thermalwasser gefördert, das neben der Wärmeversorgung auch der Stromversorgung durch Dampfturbinen dient. Eine zunehmende Bedeutung gewinnt die Nutzung der Erdwärme bereits jetzt für die Wärmeversorgung von Häusern. Hier werden Rohre durch die Gärten verlegt, die über eine fließende Sole die Erdwärme zur Wärmepumpe transportieren. So hat sich der Anteil der Wärmepumpen in den Häusern von 1,6% im Jahr 2001 auf rund 11% im Jahr 2006 erhöht.
Biomasse beinhaltet biogene Festbrennstoffe wie z.B. Holz , biogene Flüssigbrennstoffe wie auch Pflanzenöl auf Rapsbasis, Palm- oder Sojaöl, Biogas und Biomüll. Biogas entsteht durch biochemische Umwandlung landwirtschaftlicher Rohstoffe wie Gülle und Energiepflanzen.
Die Biomasse steht bei der Stromerzeugung aus regenerativen Energien mit einem Anteil von knapp 25% an zweiter Stelle. Während die Windenergie den ersten Platz für sich beansprucht und die Wasserkraft auf dem dritten Platz der Biomasse folgt. Der wesentliche Vorteil der Biomasse als Energieträger ist seine Grundlastfähigkeit. Die Biogasanlagen in Deutschland werden auf rund 200.000 geschätzt. Es wird ein gezielter Anbau von Biomasse betrieben, wobei Raps die größte Bedeutung hat. Die Biomasse spielt für die Wärmeerzeugung eine größere Rolle als für die Stromerzeugung. Ihr Anteil liegt in Deutschland bei 93% der erneuerbaren Energien. Biomasse kann auch zur Herstellung von Biokraftstoffen genutzt werden. Biokraftstoffe bieten die Chance die Importabhängigkeit Deutschlands von ausländischen Mineralölen zu senken, sie dämmen den Klimawandel ein und wachsen nach, sodass kein Nachhaltigkeitsproblem entsteht.
Nun will ich euch noch einen Energiespeicher vorstellen, auf den im Moment große Hoffnung gesetzt wird:
Wasserstoff kann als Energiespeicher angesehen werden, der den Energietransport über weite Strecken ermöglicht. Die chemische Energie, die sich im Wasserstoff befindet kann mithilfe einer Brennstoffzelle zur Stromerzeugung verwendet werden. Als Abfallprodukt entsteht dabei lediglich Wasser. Oder aber – man kann die chemische Energie über Verbrennungsprozesse in mechanische Energie umwandeln. Daher ist er für die Autoindustrie interessant. Einziger Nachteil: Die Herstellung, Lagerung und der Transport sind nicht unproblematisch, da Wasserstoff leicht explodieren kann.
Im Angesicht der beträchtlichen Veränderungen im energiepolitischen Umfeld kann man davon ausgehen, dass es in den folgenden Jahren zu starken Umgestaltungen des Energiesektors kommen wird. Eine zuverlässige, beständige und vor Allem kostengünstige Energieversorgung wird von der Regierung angestrebt.
Ob es eine Möglichkeit gibt, den durch die Kernkraft erzeugten Strom durch erneuerbare Energiequellen zu ersetzen, hängt von dem Wachstum der Wirtschaft, der Stromintensität und der Geschwindigkeit des Ausbaus der regenerativen Energieformen ab.