Energie im Allgemeinen….

Ohne sie wäre unser angenehmes Leben und der Fortschritt nicht möglich. Unser Verbrauch steigt weiter – im letzten Jahr um 0,8%.
Auf den Internet-Seiten von Prof. Dr. Volker Quaschning finden sich viele ausgearbeitete Details und Links.

Diese Angabe hier stellt das Umweltbundesamt zur Verfügung:

Leider werden Energiemengen in unterschiedlichen Maßeinheiten angegeben. Hier entsprechen 13451 Petajoule etwa 3736 Tera-Watt-Stunden (TWh). Das sind 3,7 Millionen Giga-Watt-Stunden (GWh) oder etwa 3,7 Billionen Kilo-Watt-Stunden (kWh). Nur 10% davon wurden Ende 2016 durch erneuerbare Energie (EE) gedeckt. 90% werden aus “konventioneller” Energieträgern wie Öl, Kohle, Atom,…  erzeugt.

Jeder kann seinen Anteil daran selber berechnen, indem sie/er diesen Wert durch 80 Millionen teilt: Eine Person verbraucht je Jahr etwa 1000 kWh an Strom.
Dann stellt sich heraus, dass wir neben unserem Wohnungs-Strom noch 50 mal mehr für andere Belange benötigen (Autofahren, Wohnung heizen, Waren einkaufen, Urlaub fliegen,…). Merkwürdigerweise reden wir aber nur von Stromsparen.

Erneuerbare Energien (=EE)?

…sind unerschöpflich und stoßen bei der Energieerzeugung keine Schadstoffe und kein CO2 aus (Wind, Wasser, Sonne) bzw. sind CO2-neutral (Biomasse).
Derzeit sieht die prozentuale Verteilung der wichtigsten regenerativen Energieen Strom, Wärme und Bio-Sprit so aus:

Wichtige Begriffe in diesem Zusammenhang sind:

Energetische Amortisation und Erntefaktor

Hartnäckig hält sich die Behauptung, dass Fotovoltaikanlagen nicht einmal die Energie einspielen, die sie zu ihrer Herstellung benötigen. Dies ist schlicht und einfach falsch. Das Gegenteil ist richtig: Die althergebrachten Energieerzeugungsanlagen sind um Vergleich zu regenerativen Energiequellen unsagbar schlecht. Die alte Methode erfordert immer das Hineinstecken von anderer Primärenergie (Kohle, Atom, Öl,…), um in geringerer Menge eine andere Form von Energie (Strom, Wärme, Transportenergie,…) zu liefern.

Bei den regenerativen Anlagen ist das grundsätzlich anders: Nach einer bestimmten Zeit hat sie die Menge an Energie produziert, die man benötigt hat, um sie herzustellen. Danach erzeugt sie ohne das Hinzutun von anderer Primärenergie die gewünschte “grüne” Energie. Bei Fotovoltaik sind Werte von 2 bis 3 Jahren typisch. Bei Windenergie sogar weniger als ein halbes Jahr.

Energeitisch haben sich also solche Anlagen nach einer bestimmten Zeit amortisiert – also ausgeglichen. Mehr noch: Über ihre Laufzeit erzeugen sie eine bestimmte Menge mehr Energie, als man zu ihrer Herstellung benötigte. Man “erntet” also Energie. Bei Fotovoltaikanlagen ist dieser Wert typischerweise 7 bis 10,  bei Solarthermie etwa 24 und bei Wind etwa 48.

Zahlen dazu findet man bei Prof. Dr. Volker Quaschning hier.

Fotovoltaik bezeichnet die direkte Umwandlung von (Sonnen-) Licht in elektrische Energie mittels einer Solarzelle. Stand Ende 2016 waren es in Deutschland etwa 40 GW. Damit wurden etwa 38 TWh Strom erzeugt. Das war rechnerisch ein Anteil von etwa 6%. In der Grafik werden 16% ausgewiesen – wir werden den Grund für die Unterschiedliche Berechnung in kürze hier erklären. Es wird mit einem Potenzial von 200 GW gerechnet – wir könnten also  33% von unserem Strombedarf mit erneuerbarer Fotovoltaik-Stromenergie decken.

 

Solarthermie bezeichnet die Umwandlung von Sonnenstrahlung in Wärme, die zur Warmwasserbereitung und Raumheizung genutzt werden kann (gem. BSW Bundesverband Solarwirtschaft bis 2030 69 GW zur Erzeugung von 36 TWh).

Oft wird unser Energieverbrauch auf den Strom reduziert. Betrachtet man die im Haus verbrauchte Energie aus dem Jahr 2015 genauer sieht man, dass der allergrößte Teil jedoch der Wärmeverbrauch darstellt. Eine gute Dämmung und eine effiziente Heizung sowie Einsparmaßnahmen beim Heizen haben also den weitaus größten Effekt!

Mit Sonne vom Dach könnten wir – grob gerechnet – nur 10% unseres Bedarfes auf diese Weise decken.

Windenergie wird erzeugt durch die Umwandlung der durch Wind angetriebenen Rotorblätter in elektrische Energie auf dem Land (Potenzial gemäß Umweltbundesamt etwa 1200 GW (Potenzial gemäß Umweltbundesamt etwa 1200 GW, ergibt etwa 2900 TWh) oder auf hoher See (Potenzial 50 GW, ergibt etwa 200 TWh). Am Ende des Jahres 2016 hatten wir in unserem Lande etwa 46 GW Windenergieleistung.

Somit könnten wir etwa 3 mal mehr Stromenergie aus Wind erzeugen, als derzeit notwendig ist. Dieses “Mehr and Strom” könnte man über Power-to-Gas oder andere Techniken speichern und für die Deckung unseres Wärmebedarfes nutzen oder für den Bedarf im Transportsektor. Das erfordert jedoch politischen Willen.

Offenbar als “unpopulär” und wenig förderlich für das Gewinnen von Wählerstimmen ist das Errichten von Windenergieanlagen in der Nähe unserer Städte und auf dem Land. Genau hier aber lohnen sich Windenergieanlagen. Diese sind auf dem Land wesentlich kostengünstiger und verbrauchernah. Auch ist die Menge an möglicher Energiegewinnung auf dem Land etwa um den Faktor 20 größer als auf hoher See. Das Motto sollte also lauten: On-Shore statt Off-Shore!

Biomasse ist chemisch gespeicherte Sonnenenergie. Sie entsteht durch die Photosynthese in den grünen Pflanzen und ist der natürliche Energierohstoff des Lebens. Biomasse kann z.B. als Energieträger in Blockheizkraftwerken eingesetzt werden. Die erzeugbare Menge wird auf 360 TWh geschätzt.Das entspricht mehr als der Hälfte der in den Haushalten benötigten Wärmeenergie.

Energiespeicherung ist der Schlüssel für unsere zukünftige Energieversorgung ohne Öl, Kohle und Atom. Energiespeicher dienen zum Ausgleich zwischen dem schwankenden Energieangebot in Ort und Zeit und der sich verändernden Energienachfrage. Speicher transportieren Energie über die Zeit.

Blockheizkraftwerk bezeichnet eine Anlage die durch Verbrennungsmotor betrieben elektrische Energie erzeugt, dessen Abwärme für Nutzzwecke benutzt wird.