Erneuerbare Energien in Deutschland aus energiegeographischer Perspektive

Inhaltverzeichnis

1 Einleitung

2 Energie
2.1 Erneuerbare Energien - Was ist das?
2.2 Erneuerbare Energien- Die Energieträger in Deutschland

3 Die Energiewende Deutschlands

4 Wechselwirkungen zwischen Ressourcen, Raum und Politik
4.1 Ressourcen und Raum
4.2 Politik und Macht

5 Negative Seiten der erneuerbaren Energien

6 Fallbeispiel: Die dezentrale Stromversorgung in Deutschland

7 Zusammenfassung

Literaturverzeichnis

1 Einleitung

„ Gravierende Veränderung für Deutschland nach der Reaktorkatastrophe in Fukushima am 11.März.2011. “

„ Automausstieg bis 2020! “

„ Die Energiebasis der Industriestaaten bedroht die menschliche Existenz. “

„ Der Energiewandel ist die wichtigste Aufgabe des 21. Jhd. “

„ Energiesolidarität “ - Einsichtüber die Endlichkeit fossiler Ressourcen und den Klimawandel.

„ Gegenwärtiger hoher Lebensstandard ist ohne entsprechenden Energieeinsatz nicht möglich. “

Die Angst vor der Atomkraft, der fortschreitende Klimawandel und die steigenden Rohstoffpreise, die sich aufgrund der Endlichkeit der fossilen Energieträger entwickelten, sorgen für die oben aufgezählten Schlagzeilen. Ein Umdenken zur sauberen Energiegewinnung und der öffentliche Einsatz für die staatliche Förderung von Erneuerbarer Energien sind Reaktionen auf diese Erkenntnisse. Die Branche der erneuerbaren Energien ist in Deutschland eine der „Boombranchen“ des 21. Jahrhunderts. Während 2002 120.000 Menschen im Bereich der regenerativen Energien arbeiteten, waren es 2007 bereits 250.000, seither ist die Tendenz steigend. Bis die Energiewende vollzogen ist, werden noch einige Jahre vergehen, jedoch bedeutet der Vollzug die Sicherstellung der Energieverfügbarkeit ohne fossile Energieträger.

In Deutschland steht vor allem die Umstellung der Stromerzeugung im Mittelpunkt, da die Strom- und Wärmeproduktion 37% der energiebedingten Treibhausgasemissionen in Deutschland ausmachen.

Doch was ist überhaupt Energie? Wie kam es zum Ziel der Energiewende? Welche Wechselwirkungen sind mit der Umstellung verbunden? Und welche Beiträge leistet Deutschland zur Umstellung? (Ruhr-Universität Bochum:2013, Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin:2012, Gebhardt et al. 2011²:1287-1289, Bardt/Niehues 2012:4, Bmu:2012)

2 Energie

Allgemein ist Energie die Fähigkeit eines Systems physikalische Arbeit zu leisten und so Stoffe zu verändern. Es existieren unterschiedliche physikalische Zustandsgrößen von Energie:

1. Mechanische Energie
2. Chemische Energie
3. Thermische Energie
4. Strahlungsenergie
5. Kernenergie
6. Elektrische Energie

Energie ist an das natürliche Vorkommen von Energieträgern gebunden, sie können in verschiedenen Formen vorkommen:

1. Fossile Energieträger, nicht erneuerbare Energieträger (z.B. Kohle, Erdgas, Erdöl)
2. Kernenergieträger (z.B. Uran)
3. Regenerative Energien (z.B. Wind, Wasser, Biomasse, Erdwärme, Sonnenenergie)

Drei Grundbegriffe der Energie müssen unterschieden werden. Primärenergie be- schreibt Energie in ihrem ursprünglichen, nicht aufbereiteten Zustand (z.B. Kohle). Endenergie hingegen ist die aufbereitete Form der Energie, die dem Verbraucher bereitgestellt wird (z.B. Strom). Nutzenergie ist die Energie die vom Verbraucher z.B. als Licht zur Beleuchtung genutzt wird. Diese Umwandlungsprozesse ziehen Energieverluste mit sich (Kaltschmitt 1993:4-5, Kreus, A./ Von der Ruhren, N. 2008:136).

2.1 Erneuerbare Energien - Was ist das?

Erneuerbare Energien, regenerative Energien oder alternative Energien sind Energie- träger, die im Gegensatz zu fossilen und Kernenergieträgern (Erdöl, Kohle, Gas, Uran) für menschliche Begriffe, nicht endlich sind. Die Energieträger Wind, Wasser, Sonne, Erdwärme und Biomasse sind unerschöpflich. Erneuerbare Energien sind klimafreund- lich, sicher, umwelt- und ressourcenschonend. Durch die Umstellung auf erneuerbare Energien können Emissionen verringert und Folgeschäden, wie die gravierenden in Fukushima verhindert werden. Außerdem kann die heimische Wirtschaft durch die Un- abhängigkeit von Energieimporten und autarke Produktion gestärkt werden (Bmu:2011).

2.2 Erneuerbare Energien- Die Energieträger in Deutschland

Im Folgenden wird kurz ein Überblick über die bekanntesten erneuerbaren Energieträger in Deutschland gegeben. Dieser soll verdeutlichen, wie vielseitig erneuerbare Energien sind und wo sie eingesetzt werden können.

Windenergie:

Die Bewegungsenergie des Windes ist Voraussetzung für den Betrieb von Windenergieanlagen. Windenergieanlagen werden in Deutschland für die netzgekoppelte Erzeugung von Elektrizität genutzt. Der Einsatz der Anlagen ist unabhängig vom Klima, jedoch können sie aufgrund der unterschiedlichen Windstärken keine stetige Stromversorgung gewährleisten.

Solarenergie:

Sonnenenergie ist unterschiedlich nutzbar. So können Photovoltaikanlagen elektrischen Strom aus Sonnenlicht erzeugen. Solarthermieanlagen eignen sich zur Erzeugung von Prozesswärme und zur Gewinnung von heißem Wasser für Heizungsanlagen. Die größte Herausforderung ist die Speicherung der gewonnenen Energie (im Sommer für den Winter). Heute sind kleinere Solaranlagen Standard in der Heizungsindustrie. Unterstützende Solaranlagen für die Trinkwassererwärmung/ Heizungsunterstützung sorgen für den Einstieg in die Unabhängigkeit von den Energiepreisen.

Wasserkraft:

Wasserkraft wird in Deutschland schon seit der vorindustriellen Zeit genutzt. Damals wurden mit der Wasserkraft z.B. Mühlen- und Sägewerke angetrieben, heute wird mit ihr elektrischer Strom erzeugt. Über ein Turbinenrad wird die kinetische und potenzielle Energie in Rotationsenergie umgewandelt. Unterschieden wird in Kleinwasserkraft- werke, Speicherkraftwerke und Laufwasserkraftwerke. Kleinwasserkraftwerke sind technisch gesehen auch Speicher- bzw. Laufwasserkraftwerke, jedoch bringen sie auf- grund der geringen Fallhöhe weniger Leistung. Speicherkraftwerke weisen aufgrund der hohen Gefälle und der Speicherkapazität von z.B. Talsperren hohe Leistungen auf. Speicherkraftwerke werden zum Ausgleich der Spitzenlast oder zur Deckung der Grundlast von Strom genutzt. Laufwasserkraftwerke erzeugen Strom durch die Strö- mung von Flüssen/ Kanälen.

Bioenergie:

Bioenergie wird in Deutschland in festem, flüssigem und gasförmigem Zustand zur Strom- und Wärmeerzeugung genutzt. Auch Biokraftstoffe werden durch Bioenergie gewonnen. Holz ist der wichtigste Bioenergieträger Deutschlands. Energiepflanzen wie Raps dienen der Biodieselproduktion. Auch Biomüll, Klärschlamm, Gülle und Getreide- stroh werden zur Gewinnung von Bioenergie genutzt. Enzyme, Zellen oder Organismen sind die Produzenten stofflicher Energieträger, sie wandeln Biomasse z.B. in Biogas um. In Blockheizkraftwerken wird dann das Biogas in Strom und Wärme umgewandelt. Biomasse ist Deutschlands wichtigster erneuerbarer Energieträger. Schon 2010 wurden mit Bioenergie 5,5% des gesamten Stromverbrauchs, 8,73% des gesamten Wärmebe- darfs und 5,8% des gesamten Kraftstoffverbrauchs in Deutschland gedeckt.

Geothermie (Erdwärme):

Bei der Geothermie wird Energie aus der Erde gewonnen. Von der Erdoberfläche ausgehend existiert eine 100 m dicke Erdschicht, in der eine konstante Temperatur von ca. 10°C vorherrscht. Darüber hinaus beträgt die durchs chnittliche Temperatursteigerung ca. 3°C je 100 m. Verschiedene technische Verfahren ermöglichen es diese Erdwärme zur Energiegewinnung zu nutzen (erneuerbare-energien:2012, Bmu:2012).

Abbildung 1 zeigt die voraussichtliche Entwicklung des Endenergiebeitrags der erneuerbaren Energien von 2010 bis 2050. Während Wasserkraft, Windkraft und Bio- masse bereits seit 2000 einen Teil des Energiebeitrages leisten, wurde Geothermie erst 2007 als Energieträger eingesetzt. Die Steigerung des Energiebeitrages aus Geothermie soll bis 2050 auf 3.225 PJ/a gesteigert werden. Das entspricht einem Zuwachs von 2010 bis 2050 von 2242 PJ/a.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1 (Karlsruher Institut für Technologie:2010)

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