Die Nutzung fossiler Energieträger ist die größte Quelle für unsere Treibhausgas-Emissionen. Über zwei Drittel unserer Treibhausgas-Emissionen entstehen durch Verbrennung von fossilen Brennstoffen zum Heizen, zur Stromerzeugung, für Verkehr und Industrie.

Hier müssen wir also ansetzen!

Konventionelle/

Fossile

Energieträger

Erneuerbare

Energieträger

Kohle

Erdöl

Erdgas

Kernenergie

Konventionelle/

Fossile

Energieträger

Kohle

Kohle ist der klimaschädlichste Energieträger überhaupt. Etwa 25 Prozent der weltweiten Treibhausgas-Emissionen stammen allein aus der Verbrennung von Kohle. Da Kohle – im Gegensatz zu anderen Brennstoffen – leicht erhältlich, günstig und einfach abbaubar ist, gilt Kohle als treibende Kraft der Industrialisierung. Über Jahrmillionen durch natürliche Prozesse entstanden, wird ein großer Teil der Vorkommen seit rund 270 Jahren abgebaut – mit gravierenden Folgen in der Atmosphäre.

Erdöl

Erdöl ist aus unserem heutigen Leben nicht mehr wegzudenken. Es treibt nicht nur unsere Autos an, es steckt auch in Waschmitteln, Farben, Pharmazeutika und Kunststoffen. Jede Plastiktüte aus dem Supermarkt enthält ungefähr einen Liter Öl. Rohölförderung und dessen Transport stellt generell ein Risiko für verheerende Umweltkatastrophen dar.

Erdgas

Erdgas ist ein brennbares, natürliches Gasgemisch. Im Zuge der Energiewende wird es auch häufig als Brückentechnologie bezeichnet. Gas-Kraftwerke sollen dabei die natürlichen Schwankungen bei der Stromerzeugung durch Sonne und Wind ausgleichen.
Ähnlich wie beim Öl gehen die Reserven in absehbarer Zeit zur Neige. Um der weltweit wachsenden Bedeutung von Erdgas gerecht zu werden, werden umstrittene und umweltbelastende Fördertechnologien wie Fracking mehr und mehr eingesetzt.

Kernkraft

Um Kernenergie nutzen zu können, muss sie zunächst freigesetzt werden. Die bei der Kernspaltung freigesetzte Energie ist ungefähr 10 Millionen mal stärker als eine chemische Reaktion bei einer klassischen Verbrennung von Kohlenstoff. Jedoch ist die Erzeugung von Energie durch Atomkraft mit erheblichen Sicherheitsrisiken verbunden, so führten unvorhergesehene Situationen zu den schweren nuklearen Katastrophen von Tschernobyl und Fukushima.

Kohle

Kohle ist der klimaschädlichste Energieträger überhaupt. Etwa 25 Prozent der weltweiten Treibhausgas-Emissionen stammen allein aus der Verbrennung von Kohle. Da Kohle – im Gegensatz zu anderen Brennstoffen – leicht erhältlich, günstig und einfach abbaubar ist, gilt Kohle als treibende Kraft der Industrialisierung. Über Jahrmillionen durch natürliche Prozesse entstanden, wird ein großer Teil der Vorkommen seit rund 270 Jahren abgebaut – mit gravierenden Folgen in der Atmosphäre.

Erdöl

Erdöl ist aus unserem heutigen Leben nicht mehr wegzudenken. Es treibt nicht nur unsere Autos an, es steckt auch in Waschmitteln, Farben, Pharmazeutika und Kunststoffen. Jede Plastiktüte aus dem Supermarkt enthält ungefähr einen Liter Öl. Rohölförderung und dessen Transport stellt generell ein Risiko für verheerende Umweltkatastrophen dar.

Erdgas

Erdgas ist ein brennbares, natürliches Gasgemisch. Im Zuge der Energiewende wird es auch häufig als Brückentechnologie bezeichnet. Gas-Kraftwerke sollen dabei die natürlichen Schwankungen bei der Stromerzeugung durch Sonne und Wind ausgleichen.
Ähnlich wie beim Öl gehen die Reserven in absehbarer Zeit zur Neige. Um der weltweit wachsenden Bedeutung von Erdgas gerecht zu werden, werden umstrittene und umweltbelastende Fördertechnologien wie Fracking mehr und mehr eingesetzt.

Kernkraft

Um Kernenergie nutzen zu können, muss sie zunächst freigesetzt werden. Die bei der Kernspaltung freigesetzte Energie ist ungefähr 10 Millionen mal stärker als eine chemische Reaktion bei einer klassischen Verbrennung von Kohlenstoff. Jedoch ist die Erzeugung von Energie durch Atomkraft mit erheblichen Sicherheitsrisiken verbunden, so führten unvorhergesehene Situationen zu den schweren nuklearen Katastrophen von Tschernobyl und Fukushima.

Wind

Sonne

Wasser

Biomasse

Erdwärme

Erneuerbare

Energieträger

Wind

Die Nutzung von Windenergie ist eine der ältesten Formen der Energiegewinnung. Schon seit Jahrtausenden nutzt der Mensch diese ursprüngliche Kraft der Natur um seine Arbeit zu erleichtern.
In den vergangenen 20 Jahren ist die Windenergie die am schnellsten wachsende Energiequelle der Welt geworden. Aufgrund der weltweiten Verfügbarkeit, der niedrigen Kosten und dem technischen Entwicklungsstand gilt sie als eine der vielversprechendsten regenerativen Energieerzeugungstechnologien.

Solarenergie

Die Sonne ist einer der wichtigsten Faktoren, die Leben auf der Erde ermöglichen. Sie gibt gewaltige Mengen Energie in Form von Sonnenstrahlen ab. Photovoltaik wandelt Sonnenenergie in Strom um – mit Solarthermie kann die Energie für Warmwasseraufbereitung und zum Heizen genutzt werden.
Die Installation von Photovoltaikanlagen ist sehr einfach und das Potential noch längst nicht ausgeschöpft. In Verbindung mit Speichern ist Solarenergie neben Windenergie die Schlüsseltechnologie für die Energiewende in Deutschland.

Wasserkraft

Wasser ist ein wichtiger Bestandteil unseres Lebens. Insgesamt sind zwei Drittel der Erdoberfläche von Ozeanen bedeckt. Klassische Wasserkraft nutzt die Bewegungsenergie des Wassers zur Stromgewinnung. Insbesondere durch den natürlichen Wasserkreislauf von Verdunstung und Niederschlag gelangt Wasser in höhere Lagen und fließt aufgrund der Erdanziehungskraft stets abwärts. Wasserkraft ist damit konstant und kostenlos verfügbar. Das Ausbaupotential für diese klassischen Wasserkraftwerke ist in Deutschland jedoch bereits weitgehend ausgeschöpft. Stattdessen wird an innovativen Ideen wie Meeresströmungskraftwerken oder Wellenkraftwerken geforscht.

Biomasse

Aus Biomasse, also organischem Material wie zum Beispiel Pflanzen, Holz oder organischen Abfällen kann Strom, Wärme und sogar Treibstoff gewonnen werden. Anders als zum Beispiel Wind- oder Solarkraft, ist Bioenergie eine gut planbare und verlässliche Energiequelle. Sie stellt daher eine gute Ergänzung zu anderen erneuerbaren Energien dar und kann deren natürlichen Schwankungen ausgleichen.
Bioenergie wirkt sich beim Verbrennungsprozess nicht negativ auf die Klimabilanz aus, da lediglich der gespeicherte Kohlenstoff durch Verbrennung wieder freigesetzt wird.

Geothermie

Geothermie oder auch Erdwärme bezeichnet die unterhalb der festen Oberfläche der Erde gespeicherte Wärmeenergie. Je tiefer man in das Innere der Erde vordringt, desto wärmer wird es. In Mitteleuropa nimmt die Temperatur um etwa 3 °C pro 100 Meter Tiefe zu. Diese in der Erde gespeicherte Wärme ist nach menschlichen Maßstäben unerschöpflich.
Geothermie kann zum Heizen, Kühlen und zur Stromerzeugung eingesetzt werden.

Wind

Die Nutzung von Windenergie ist eine der ältesten Formen der Energiegewinnung. Schon seit Jahrtausenden nutzt der Mensch diese ursprüngliche Kraft der Natur um seine Arbeit zu erleichtern.
In den vergangenen 20 Jahren ist die Windenergie die am schnellsten wachsende Energiequelle der Welt geworden. Aufgrund der weltweiten Verfügbarkeit, der niedrigen Kosten und dem technischen Entwicklungsstand gilt sie als eine der vielversprechendsten regenerativen Energieerzeugungstechnologien.

Solarenergie

Die Sonne ist einer der wichtigsten Faktoren, die Leben auf der Erde ermöglichen. Sie gibt gewaltige Mengen Energie in Form von Sonnenstrahlen ab. Photovoltaik wandelt Sonnenenergie in Strom um – mit Solarthermie kann die Energie für Warmwasseraufbereitung und zum Heizen genutzt werden.
Die Installation von Photovoltaikanlagen ist sehr einfach und das Potential noch längst nicht ausgeschöpft. In Verbindung mit Speichern ist Solarenergie neben Windenergie die Schlüsseltechnologie für die Energiewende in Deutschland.

Wasserkraft

Wasser ist ein wichtiger Bestandteil unseres Lebens. Insgesamt sind zwei Drittel der Erdoberfläche von Ozeanen bedeckt. Klassische Wasserkraft nutzt die Bewegungsenergie des Wassers zur Stromgewinnung. Insbesondere durch den natürlichen Wasserkreislauf von Verdunstung und Niederschlag gelangt Wasser in höhere Lagen und fließt aufgrund der Erdanziehungskraft stets abwärts. Wasserkraft ist damit konstant und kostenlos verfügbar. Das Ausbaupotential für diese klassischen Wasserkraftwerke ist in Deutschland jedoch bereits weitgehend ausgeschöpft. Stattdessen wird an innovativen Ideen wie Meeresströmungskraftwerken oder Wellenkraftwerken geforscht.

Biomasse

Aus Biomasse, also organischem Material wie zum Beispiel Pflanzen, Holz oder organischen Abfällen kann Strom, Wärme und sogar Treibstoff gewonnen werden. Anders als zum Beispiel Wind- oder Solarkraft, ist Bioenergie eine gut planbare und verlässliche Energiequelle. Sie stellt daher eine gute Ergänzung zu anderen erneuerbaren Energien dar und kann deren natürlichen Schwankungen ausgleichen.
Bioenergie wirkt sich beim Verbrennungsprozess nicht negativ auf die Klimabilanz aus, da lediglich der gespeicherte Kohlenstoff durch Verbrennung wieder freigesetzt wird.

Geothermie

Geothermie oder auch Erdwärme bezeichnet die unterhalb der festen Oberfläche der Erde gespeicherte Wärmeenergie. Je tiefer man in das Innere der Erde vordringt, desto wärmer wird es. In Mitteleuropa nimmt die Temperatur um etwa 3 °C pro 100 Meter Tiefe zu. Diese in der Erde gespeicherte Wärme ist nach menschlichen Maßstäben unerschöpflich.
Geothermie kann zum Heizen, Kühlen und zur Stromerzeugung eingesetzt werden.

Energiewende

Die Energiewende ist der Kurzbegriff für eine fundamentale Wende in der Energieversorgung: Das bisherige Energiesystem, das auf Kernenergie, Kohle, Öl und Gas beruht, wird abgelöst von einer neuen Energieversorgung auf Basis Erneuerbarer Energie (EE) – Windkraft, Sonnenenergie, Wasserkraft, Biomasse und Erdwärme.
Das Rückgrat der Energiewende besteht dabei aus Wind- und Solarenergie. Ähnliche Bedeutung erlangen beide Technologien weltweit, denn ihre Kosten sinken auch international rapide.
Grafik Temperaturanstieg-Szenarien

Energieanteile

Wir brauchen Energie in den drei Sektoren Strom, Wärme & Verkehr. Der Anteil erneuerbarer Energien ist dabei in jedem Sektor anders. Im Sektor Strom ist es relativ einfach. Wir bauen einfach Erneuerbare-Energien-Anlagen, die Strom produzieren. So konnten wir den Anteil Erneuerbarer Energien auf jetzt rund 50 % erhöhen. Währenddessen ist der Anteil in den anderen beiden Sektoren Wärme (mit rund 15 %) und Verkehr (mit rund 5 %) immer noch sehr gering. Bislang ist die Lösungsstrategie hier, Energie aus Biomasse beizumischen, bspw. in Kraftstoffe (z. B. Super E10 – Super Benzin mit 10 % Bioethanol). Hier brauchen wir neue Lösungen! Mehr dazu erfährst du im nächsten Kapitel.

Strom

Im Sektor Strom liegt der Anteil Erneuerbarer Energien am Endenergieverbrauch bei rund  50 %. Das ist im Vergleich zu den anderen Sektoren gut – aber gleichzeitig fehlen noch die zweiten 50 %! Für den weiteren Ausbau sind die Potentiale von Wasserkraft und Biomasse weitgehend erschöpft (und deswegen in den letzten Jahren auch konstant geblieben). Um bis 2045 die 100 % erneuerbare Energien im Stromsektor zu schaffen, müssen wir also in Zukunft noch stärker auf Wind- und Solarenergie setzen. Einfacher würde es natürlich, wenn die Gesamtmenge an benötigtem Strom zukünftig abnimmt. Warum wir in Zukunft leider sogar deutlich mehr Strom benötigen werden, erzählt auch das nächste Kapitel.

INFO

Weiterführende Informationen und Vertiefungsinhalte zu den verschiedenen Energieträgern
  • Stundenaktuelle Stromerzeugung in Deutschland: Welche Energieträger produzieren in dieser Stunde in Deutschland unseren Strom? Wie hoch ist der Anteil von Erneuerbaren Energieträgern? Wird gerade Strom eher importiert oder exportiert? Das zeigt stundenaktuell der interaktive Agorameter von Agora Energiewende. Wie gut Deutschland mit der Stromversogung im Vergleich zu anderen Ländern darsteht, das zeigt die interaktive electricityMAP.
  • Videokurs Solarenergie: Wie funktioniert die Energiegewinnung in PV-Anlagen eigentlich genau? Das erfährst du bald in diesem Videokurs (Link folgt zeitnah nach Veröffentlichung). Wie läuft der Solarausbau in deiner Stadt – und wie steht deine Stadt im Vergleich zu anderen Städten da? Das verät das Ranking des Wattbewerbs!
  • Karten zum Ausbau der Erneuerbaren Energien: In welchen Bundesländern stehen besondere viele PV Anlagen? Welche Bundesländer setzen mehr auf Energie aus Biomasse? Das kannst du auf diesen Karten herausfinden.
  • Podcast zur Atomkraft: Atomkraft – ja bitte!??? Der amerikanische Multimilliardär Bill Gates will mit neuen Atomkraftwerken das Klima retten. Kann das gelingen? Und ist der deutsche Atomausstieg ein Fehler? Dieser Frage gehen die Quarks Science Cops in diesem rund 60-minütigem Podcast nach.
Quellen

Grafik: Strom (Bruttostromerzeugung aus erneuerbaren Energien 1990 bis 2020):

Grafik Strom, Verkehr Wärme (Endenergieverbrauch erneuerbarer Energien 1990 bis 2020)

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