Erneuerbare Quellen von Elektrizität in Deutschland

Langfristig ist es keine Option mehr, an fossilen und anderen begrenzten Stromlieferanten festzuhalten.

Dies wird immer mehr Menschen bewusst. Die spannende Frage ist, ob es genügend Menschen bewusst wird, bevor der Strom über längere Perioden flächendeckend ausfällt.

Seit vielen Jahren wird bereits daran gearbeitet, Strom aus Quellen zu gewinnen, die erneuerbar sind. Es wird auch bereits eine große Menge Strom aus solchen Quellen gewonnen.

Vorreiter dabei sind interessanterweise die USA, an zweiter Stelle steht China. Deutschland kommt erst an dritter Stelle.

Verschiedene geographische Regionen haben naturgemäß verschiedene Optionen, Strom zu  erzeugen.
So wird Spanien aus Sonnenkollektoren mehr Strom beziehen als Deutschland, während Island natürlicherweise seine Geysire zur Wärmegewinnung nutzt.

Norwegen deckt bereits 99% seines Strombedarfes durch Wasserkraft. Norwegen hat viel Wasser und wenige stromverbrauchende Menschen.

Im Jahre 2014 in Deutschland stammten 25,8% des Stroms aus regenerativen Energien, davon an erster Stelle Windkraft, an zweiter Stelle Biomasse. (Die Statistiken hierzu sind etwas widersprüchlich).

Dieser Artikel befasst sich damit, welche Methoden der Stromerzeugung in Deutschland verbreitet sind, wie effektiv diese sind und was der Einzelne tun kann, um diese Methoden zu nutzen.

Bei der Frage der Effektivität werfen wir einen Blick auf die „Energiebilanz“, also die Frage, wie viel Energie aufgewendet werden muss, um schließlich elektrische Energie oder Wärme zu gewinnen.

Die in Deutschland hauptsächlich verwendeten regenerativen Stromerzeugungsverfahren sind:

  1. Solarstrom
  2. Windstrom
  3. Biomasse
  4. Wasserkraft

Verfahren 1: Solarstrom

Hier wird mit Hilfe von Sonnenkollektoren Sonnenlicht gesammelt und in elektrische Energie umgewandelt.

Effektivität:

Ein großer Vorteil der Stromerzeugung durch Solarzellen liegt darin, dass sie direkt vor Ort installiert und genutzt werden können. Der Einzelne hat damit direkten Zugang zu seiner eigenen Stromerzeugung.

 Solarstromanlagen produzieren geräuschlos, geruchlos und ohne Ausstoß von Schadstoffen. Sie haben eine lange Betriebsdauer von mindestens drei Jahrzehnten und bestehen aus Glas, Aluminium, Kunststoffen und Silizium, also aus recycelbaren Materialien. (Bei der Produktion der Solarzellen entstehen teilweise sehr schädliche Chemikalien, die aber nicht in das Produkt eingehen.)

Die Energiemenge, die beim Bau einer Anlage verbraucht wird, kann je nach Technologie innerhalb von 1,5 bis vier Jahren in Eigenproduktion wieder hergestellt werden.

Der genaue Ertrag hängt sehr stark ab von der Sonneneinstrahlung, und dies bedeutet zum Einen die Menge an Sonnenstunden, zum Anderen aber auch, in welchem Winkel das Dach geneigt ist, damit die Sonne möglichst direkt auf die Zellen trifft.

Moderne Solarzellen können meistens auch bei der typischen norddeutschen Bewölkung Strom erzeugen; bei älteren Modellen war dies oft nicht der Fall.

Umsetzungsmöglichkeit für den Einzelnen:

Der Einzelne kann seinen Strom natürlich bei einem Stromanbieter kaufen, der Elektrizität gänzlich oder zum Teil mit Solarzellen erzeugt.

Andere Option ist es, Solarpaneele zu kaufen. Derzeit (Stand: April 2015) werden Anschaffung und Betrieb von Solaranlagen staatlich gefördert. Der private Betreiber kann auch seinen Strom ins Netz einspeisen und erhält dafür Geld.

Vor einem Kauf sollte man sich selbstverständlich sehr genau und aus mehreren Quellen informieren.

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Verfahren 2: Strom aus Windkraft

Jeder hat sie schon einmal gesehen: Die großen Windmühlen, überwiegend weiß, mit ihren großen Rotorblättern, die sich vom Wind drehen lassen und so Elektrizität herstellen.

Laut einer Studie der Uni Saarland standen im Jahre 2004 ein Drittel aller Windkraftanlagen weltweit in Deutschland.

Effektivität:

Die Stromerzeugung einer Windkraftanlage wird sehr stark beeinflusst durch die Windgeschwindigkeit. Die Anlage erzeugt überproportional mehr Elektrizität bei nur geringfügig steigender Windgeschwindigkeit.

Bei einer Verdopplung der Windgeschwindigkeit verachtfacht sich die Stromerzeugung, allerdings nur bis zur Leistungsgrenze der jeweiligen Anlage.

Wie die Initiative Gegenwind Weinheim e.V. argumentiert, ist es offenbar bisher ein Problem, dass vor dem Bau von Windkraftanlagen nicht immer objektiv gemessen wird, wie die durchschnittlichen Windgeschwindigkeiten am geplanten Standort sind; bestenfalls richtet man sich nach Modell-Hochrechnungen.

Wenn dies stimmt, wird natürlich die Effektivität der Windkraft insgesamt stark beeinträchtigt.
Eine Studie der Uni Saarland kommt zu dem Schluss, dass bereits im Jahre 2004 eine Windkraftanlage schon nach wenigen Monaten die Energie erzeugt hat, die bei ihrer Herstellung verbraucht wurde.

Die Wirtschaftswoche im Juli 2014 berichtet ebenfalls über eine hohe Effektivität.

Umsetzungsmöglichkeit für den Einzelnen:

Kleine Windkraftanlagen sind tendenziell weniger ergiebig als große. Dies liegt an einem ganz einfachen physikalischen Faktor: In größerer Höhe sind die Windgeschwindigkeiten höher. Für eine Einzelperson oder einen kleinen Haushalt lohnt sich kaum die Investition für einen sehr hohen Mast.

Bleibt die Investition in Windparks oder einzelne Anlagen bzw. ein Vertrag mit einem Stromlieferanten, der Elektrizität aus Windkraft erzeugt.

Verfahren 3: Elektrizität aus Biomasse

Die Stromerzeugung aus Biomasse funktioniert, indem Gase, die beim Zerfall von organischen Stoffen entstehen, verbrannt werden. So wird mit Dampfturbinen Elektrizität erzeugt. Da die Ausbeute dabei nicht sehr hoch ist, wird oft zusätzlich die beim Verbrennen entstehende Wärme abgeleitet und in Heizungsnetze eingespeist.

Im Gegensatz zu Wind, Sonne und Wasserbewegung, die immer da sind, ist Stromgewinnung aus Biomasse an den Verbrauch materieller Gegenstände gebunden.

Effektivität:

Die Agentur für erneuerbare Energien berichtet für Biomasse, dass ca. 35% der „Primärenergie“ – also der Energie, welche in der Biomasse physikalisch gespeichert ist – in Elektrizität umgewandelt wird. Zusammen mit der Nutzung der Wärme, die bei der Verbrennung entsteht, kann nach Meinung der Agentur 80% der Primärenergie genutzt werden.

Andere Studien kommen zu sehr niedriger Ergiebigkeit von Biomasse, teilweise sogar negativ.
Umsetzungsmöglichkeit für den Einzelnen:

Abgesehen vom Verbrennen der eigenen Gartenabfälle, gibt es für den Einzelnen keine lohnende Möglichkeit, direkt Elektrizität oder Wärme aus Biomasse zu gewinnen.

Hier bleibt die Option, in Biomasse-Anlagen zu investieren oder entsprechende Stromanbieter zu finden.

Verfahren 4: Elektrizität aus Wasserkraft

Wasserkraft wird vor allem auf 3 Arten genutzt: An Stauseen, in Flüssen und in Form von Gezeitenkraftwerken. Der Wasserstrom treibt Turbinen an, welche wiederum Elektrizität erzeugen.

Wasserkraft lieferte in 2014 nur 3,3% des Stroms in Deutschland. Nach Meinung verschiedener Quellen ist aber eine nennenswerte Erhöhung der Wasserkraft-Kapazitäten in Deutschland nicht mehr machbar. Andere behaupten, es seien erst 70% des Potenzials ausgeschöpft.

Effektivität:

Die Ergiebigkeit der Stromgewinnung aus Wasserkraft wird allseits als „hoch“ eingeschätzt; präzise Zahlen habe ich nicht gefunden.

Umsetzungsmöglichkeit für den Einzelnen:

Um genügend Wasserkraft aufzubieten, um ausreichend Elektrizität für einen Haushalt zu erzeugen, hat wohl kaum jemand die ausreichenden Wassermengen im Eigentum.

Hier bleiben die üblichen Verdächtigen: Investition in bestehende Anlagen und Aussuchen geeigneter Stromanbieter.

Bild: blickpixel

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Alexander

Controller, Dozent bei AME Fortbildung und Controlling UG (haftungsbeschränkt)
Seit 1998 freier Controller, seit 2010 zusätzlich als Dozent im Rechnungswesen unterwegs. Schreibt über alles Mögliche.
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