Alternative Energiequellen

Erneuerbare Energiequellen, auch bekannt als EE oder alternative Energiequellen, sind natürliche Ressourcen, deren Nutzung ihre Erschöpfung nicht gefährdet. Sie sind umweltverträglich, regenerieren sich schnell und ihre Gewinnung setzt keine Schadstoffe frei. Daher wird erneuerbare Energie als emissionsfreier Strom oder Wärme definiert, die keine Versorgungsengpässe verursacht.

Nicht erneuerbare Energiequellen – darunter fossile Brennstoffe wie Kohle, Erdöl und Erdgas. Der Begriff „nicht erneuerbar“ kann jedoch irreführend sein, da sich diese Ressourcen zwar regenerieren lassen, ihre Regenerationszeit aber deutlich länger ist als ihr Verbrauch. Darüber hinaus hat ihre Nutzung negative Auswirkungen auf die Umwelt, die menschliche Gesundheit und die Wirtschaft von Ländern.

Arten erneuerbarer Energiequellen und ihre Anwendungen

Alle erneuerbaren Energiequellen zählen zur sogenannten grünen Energie – sie sind natürlich, in der Regel leicht verfügbar und kostengünstiger, wenn die richtige Technologie und Gewinnungsmethode angewendet werden.

Die Nutzung alternativer Energiequellen bietet viele Vorteile, nicht nur für die Umwelt, sondern ermöglicht Unternehmen auch, Produktions-, Strom- und Instandhaltungskosten zu senken und sichert eine stabile Energieversorgung für die Zukunft in einer Welt, die sich unaufhaltsam von traditionellen Energiequellen abwendet.

Strafen für Luftverschmutzung und die Nichteinhaltung internationaler Umweltstandards werden immer häufiger verhängt. Zu den erneuerbaren Energiequellen zählen nicht nur große Wind- oder Solarparks, sondern auch kleine und einfache Lösungen für Haushalte und Fabriken, oft individuelle Geräte mit drahtloser Funktionsweise.

Solarenergie – Photovoltaik-Kraftwerke

Solarenergie wird auf zwei Arten genutzt – zur Erzeugung von Strom oder Wärme. Strom wird mithilfe von Solarkollektoren gewonnen, die Sonnenenergie absorbieren und als Wärme an die Anlage abgeben, wo sie in nutzbare Energie umgewandelt wird.Thermische Energie hingegen wird durch Photovoltaik gewonnen. Dabei werden Zellen aus Halbleitermaterial (meist Silizium) installiert, die Sonnenstrahlung einfangen und in Gleichstrom umwandeln.Solarenergie wird in Produktionsanlagen, Energieversorgern, Industriekraftwerken und Hauskraftwerken genutzt – Solaranlagen sind wahrscheinlich die wirtschaftlichste und günstigste Lösung für Haushalte und Unternehmen.Funktionsprinzip einer Photovoltaikanlage:Mikro-Solarwechselrichter arbeiten mit einem DSC-Controller, der den Betrieb von netzgekoppelten und netzunabhängigen Wechselrichtern sicherstellt. Sie sind mit einem integrierten Batteriemanagementsystem, einer Wechselrichterschaltung und Relais ausgestattet.

Typische Solaranlagen für Wohnhäuser bestehen unter anderem aus Solarmodulen, Solarladereglern, Batterien und DC/AC-Wechselrichtern. Tagsüber sammeln die Module Sonnenenergie, die in elektrische oder thermische Energie umgewandelt wird und die Batterien auflädt, um die gespeicherte Energie nachts zu nutzen.

Windenergie – Windkraftanlagen

Die Energiegewinnung aus Wind erfolgt mithilfe spezieller Windkraftanlagen, die sogenannte Windparks bilden und die Energie der Windbewegung in elektrische Energie umwandeln. Eine Windkraftanlage besteht aus drei Hauptkomponenten: einem Turm, einer beweglichen Gondel und einem Rotor. Wind- und Solarenergie sind in den letzten Jahren die beiden am häufigsten genutzten und am schnellsten wachsenden Methoden der Energiegewinnung gewesen.

Wasserkraft – Wasserkraftwerke (die die Gravitationsenergie des Wassers, z. B. die Strömung in Flüssen, nutzen)

Wasserkraftwerke erzeugen Energie, indem sie die Kraft des fließenden Wassers nutzen. Verschiedene Systeme aus Staudämmen, Turbinen und Bächen erzeugen kinetische Energie aus der Bewegung des Wassers und wandeln diese in Elektrizität um. Wasserkraft nutzt auch die Energie von Strömungen und Gezeiten, also die regelmäßigen und natürlichen Schwankungen des Wasserstands in Meeren und Ozeanen.Biomasseenergie – Biokraftstoffe (z. B. pflanzenbasiert)Erneuerbare Energien können auch Stoffe tierischen und pflanzlichen Ursprungs nutzen, die biologisch abgebaut werden und sogenannte Biomasse bilden. Entscheidend ist die Photosynthese und die Umwandlung von Biomasse in nutzbare Energie durch die Verbrennung von Sonnenenergie. Es gibt verschiedene Arten von Biomasse: feste (z. B. Holz, Pflanzen), flüssige (Biokraftstoffe, z. B. Raps) und gasförmige (Biogas).Geothermie – Geothermiekraftwerke nutzen die Wärmeenergie der Erde.Geothermie – Energie aus dem Erdinneren – nutzt die Wärme von Wasser und Gestein unter der Erdoberfläche. Die Gewinnung von Geothermie ist eine der schwierigsten Methoden, da die Vorkommen oft tief unter der Erde liegen (bis zu mehreren Kilometern Tiefe). Erneuerbare Ressourcen dieser Art werden mithilfe spezieller Bohrungen gewonnen, aus denen heißes Wasser oder Dampf gefördert und in einem Geothermalkraftwerk in nutzbare Energie umgewandelt wird.

Warum lohnt es sich, in erneuerbare Energien zu investieren?

Die Entwicklung von Technologien für erneuerbare Energien ist zweifellos eine der besten Investitionsentscheidungen und bietet langfristige Vorteile – nicht nur für die Umwelt, sondern auch für Unternehmen und Produktionsbetriebe.

Erneuerbare Energien garantieren:

• Energiesicherheit – Erneuerbare Energien verbrauchen keine natürlichen Ressourcen und bergen kein Risiko ihrer Erschöpfung. Sie gewährleisten zudem Preisstabilität und eine Vielfalt an verfügbaren Energiequellen.
• Energieunabhängigkeit – keine Notwendigkeit, fossile Brennstoffe aus anderen Ländern zu importieren.
• Niedrige Strompreise
• Geringe Materialverarbeitungskosten – niedrige Stromkosten für die Produktionsprozesse.
• Reduzierung der CO₂-Emissionen
• Umweltschutz – Reduzierung der Emissionen schädlicher Substanzen, der Umweltzerstörung und der Erschöpfung natürlicher Ressourcen.
• Sauberere und produktivere Fabriken – sichere, saubere und gesunde Arbeits- und Produktionsbedingungen.

Auswirkungen des Klimawandels – ökologische, ökonomische und soziale

Globale Erwärmung und übermäßiger Abfall – die globale Erwärmung verursacht schwerwiegende Folgen wie das Abschmelzen von Gletschern und den Anstieg des Meeresspiegels. In den letzten Jahren haben wir das kritisch hohe Ausmaß der Wasserverschmutzung erkannt, wobei Müllberge zum Tod vieler Tiere und zur Zerstörung von Ökosystemen führen.

Aufgrund jahrelanger Umweltverschmutzung und der Vernachlässigung der Probleme der Klimaerwärmung und der Wasserverschmutzung sind bereits irreversible Veränderungen in der Natur eingetreten, die wir nicht mehr rückgängig machen können. Die hohen CO₂-Emissionen überschreiten längst alle Sicherheitsstandards und Grenzwerte. Weitere Zerstörungen lassen sich nur durch jahrzehntelange harte Arbeit an einer grundlegenden Veränderung unserer Lebensweise verlangsamen und begrenzen.Dank rasant fortschreitender Technologien und eines wachsenden öffentlichen Bewusstseins besteht die Chance, Emissionen zu reduzieren und unsere Gesundheit und die Umwelt vor einer globalen ökologischen Katastrophe zu bewahren.Dürren – trockene und rissige Böden, schneelose Winter, extrem heiße Sommer, Starkregen und anschließende Dürren – all dies trägt zur Bodendegradation und zum Auftreten schwer zu löschender Waldbrände sowie zur Smogbildung bei. Smog zählt seit Jahren zu den häufigsten Krankheits- und Todesursachen weltweit.Die Erschöpfung der Energieressourcen – der steigende Energiebedarf und der Verbrauch fossiler Brennstoffe führen zur Gewinnung von Ressourcen aus immer schwerer zugänglichen Gebieten wie der Arktis und damit zu verstärkter Zerstörung und Eingriffen in die Umwelt. Dies führt auch zu internationalen Konflikten – Brennstoffvorkommen sind weltweit ungleich verteilt, und noch größere Knappheiten führen zu Konkurrenz und Kampf um verfügbare Energiequellen und deren Gewinnungs- und Transportmethoden. Nicht erneuerbare Energiequellen verursachen zudem zahlreiche weitere soziale Konflikte, wie etwa Todesfälle und lebensbedrohliche Situationen auf Bohrplattformen und in Bergwerken; Ölunfälle von Tankern in Meere und Ozeane; die Notwendigkeit, Häuser aufgrund von Überschwemmungen und steigendem Meeresspiegel zu verlassen, wie beispielsweise die Überflutung Venedigs. Sie verursachen zahlreiche gesundheitliche Folgen, darunter die beschleunigte Ausbreitung von Infektionskrankheiten (Malaria, COVID-19); die Ansammlung von Smog und das Einatmen von Kohleverbrennungsprodukten, Staub und Schwermetallen, die letztendlich Krebs verursachen können; sowie eine Zunahme der Zahl der Menschen, die an Asthma und anderen Atemwegserkrankungen leiden.Aufgrund der sinkenden Rentabilität nicht erneuerbarer Energien ergeben sich auch Probleme auf dem Arbeitsmarkt, wie etwa Stellenabbau, der durch neue Arbeitsplätze im Bereich der erneuerbaren Energien und moderner Technologien ersetzt werden könnte.Aufgrund der sinkenden Rentabilität nicht erneuerbarer Energien gibt es auch Probleme auf dem Arbeitsmarkt, wie etwa Stellenstreichungen, die durch neue Arbeitsplätze im Bereich der erneuerbaren Energien und modernen Technologien ersetzt werden könnten.