Erneuerbare Energien
Erneuerbare Energien stammen aus natürlichen Quellen wie Sonne, Wind, Wasser oder Biomasse. Sie sind nahezu unbegrenzt verfügbar und entscheidend für den Klimaschutz, denn sie helfen, die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern und eine sichere, zukunftsorientierte Energieversorgung zu gewährleisten. Wie der Ausbau erneuerbarer Energien voranschreitet und welche Chancen er eröffnet, veranschaulicht dieser Beitrag.
Zu den wichtigsten erneuerbaren Energien zählen:
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Sonnenenergie
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Windenergie
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Bioenergie
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Wasserkraft
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Geothermie
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Meeresenergie
Erneuerbare oder regenerative Energien sind Energiequellen, die nahezu unerschöpflich zur Verfügung stehen und sich selbst in einem kurzen Zeithorizont erneuern. Im Gegensatz dazu gibt es die fossilen Energieträger wie Kohle, Erdöl, Torf oder Erdgas, deren Vorräte begrenzt sind und deren Nutzung erhebliche Mengen an Treibhausgasen verursacht. Erneuerbare Energiequellen setzen hingegen während der eigentlichen Energieerzeugung kaum Emissionen frei und leisten daher einen entscheidenden Beitrag zum Klimaschutz und zur globalen Energiewende.
Um die Umweltbilanz erneuerbarer Energien realistisch zu bewerten, muss ihr gesamter Lebenszyklus betrachtet werden – von der Errichtung über den Betrieb bis hin zum Rückbau. Besonders in der Bauphase wirken sich Materialien wie Beton und Stahl sowie der Energieaufwand für Bohrungen auf die Klimabilanz aus. Dennoch zeigen Lebenszyklusanalysen, dass erneuerbare Energien – trotz anfänglicher Umweltbelastungen – im Vergleich zu fossilen Energieträgern langfristig deutlich klimafreundlicher abschneiden.
Es gibt drei wesentliche Energiewandlungen, die die Basis erneuerbarer Energien bilden: Kernfusion (der Sonne), radioaktiver Zerfall (im Erdinneren) und die Gravitation bei der Bewegung von Himmelskörpern. Die genutzten Energieformen sind dementsprechend Sonnenenergie, Geothermie und Gezeitenkraft. Sie werden facettenreich genutzt.
Wussten Sie schon, dass ...
… erneuerbare Energien nicht im physikalischen Sinne erneuerbar sind, da Energie nicht neu geschaffen, sondern lediglich in andere Formen überführt werden kann. Somit ist auch die daraus entstehende Sekundärenergie (Elektrizität, Wärme und Kraftstoff) genau genommen nicht als erneuerbare Energie zu bezeichnen. Präziser ist es deshalb, von erneuerbaren Primärenergien zu sprechen, wenngleich sich dieser Begriff im allgemeinen Sprachgebrauch nicht durchgesetzt hat.
Warum erneuerbare Energien so wichtig sind
Regenerative Energien sind ein essenzieller Stützpfeiler, der dazu beiträgt, die Stromversorgung in Deutschland zukunftsfähiger zu gestalten. Dadurch nehmen die Treibhausgas-Emissionen proportional zum steigenden Anteil erneuerbarer Energien am Stromverbrauch kontinuierlich ab und der globale Klimawandel wird gebremst. Doch nicht nur Strom lässt sich mit erneuerbaren Energiequellen erzeugen. Auch die Erzeugung von Wärme wird zunehmend auf Basis erneuerbarer Energien vollzogen. Obwohl der Anteil an regenerativen Energien weltweit wächst, dominieren fossile Energieträger noch immer rund 80 % des Energiemixes. Der Umstieg gestaltet sich vor allem in Entwicklungsländern schwierig, da oft die finanziellen Mittel für moderne Stromnetze und Speichertechnologien fehlen.
Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) sieht vor, dass der Anteil des verbrauchten Stroms in Deutschland bis zum Jahr 2030 mindestens 80 % aus regenerativen Energien stammen muss, um die Energiewende voranzutreiben. Das hat zur Folge, dass auch deren Ausbau künftig weiter forciert wird.
Mit der Erweiterung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes 2023 möchte Deutschland bis 2045 Treibhausgasneutralität erreichen und den Anteil von fossilen Energieträgern bei der Stromerzeugung weiter reduzieren. Damit verpflichtet sich Deutschland konsequent auf das Erreichen des 1,5-Grad-Pfades nach dem Pariser Klimaschutzabkommen.
Wie hoch ist der Anteil erneuerbarer Energien in Deutschland?
Im Jahr 2024 wurde der überwiegende Teil des in Deutschland erzeugten Stroms aus erneuerbaren Energien gewonnen – ihr Anteil lag bei 59,4 %. Damit stieg die Stromproduktion aus Wind, Sonne, Biomasse und Co. im Vergleich zum Vorjahr um 2,3 % auf insgesamt 256,4 Milliarden Kilowattstunden. Das ist ein neuer Rekordwert. Zum Vergleich: 2023 betrug der Anteil erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung noch 56,0 %.
Diese Entwicklung zeigt, wie dynamisch der Ausbau erneuerbarer Energien voranschreitet – und sie unterstreicht, dass eine vollständige Deckung des Energiebedarfs durch Wind, Sonne und andere regenerative Quellen längst kein utopisches Szenario mehr ist. Laut einer Studie des Deutschen Instituts für Wirtschaftsforschung (DIW) in Berlin aus dem Jahr 2021 ist eine Vollversorgung technisch realisierbar und ein kompletter Umstieg auf erneuerbare Energien innerhalb von zehn bis fünfzehn Jahren möglich.
Zu den wichtigsten erneuerbaren Ressourcen zur Erzeugung von Strom und Wärme in Deutschland zählen derzeit Wind- und Sonnenenergie, gefolgt von Biomasse und Wasserkraft. Die Grafik zeigt, dass sie in hohem Maße dazu beitragen, Treibhausgas-Emissionen in Deutschland zu vermeiden. Durch die alternative Erzeugung von Strom aus Windenergie wurden 2024 über 105,6 Millionen Tonnen CO2 vermieden, durch Solarenergie knapp 51,1 Millionen Tonnen und durch Biomasse 72,9 Millionen Tonnen. Durch die Nutzung erneuerbarer Energien konnten die CO2-Emissionen im Jahr 2024 um 256,2 Millionen Tonnen reduziert werden.
Sonnenenergie
Sonnenenergie (oder Solarenergie) ist eine Energieform, die die Energie der Sonnenstrahlung in Form von elektrischem Strom, Wärme oder chemischer Energie technisch nutzt. Sie lässt sich direkt über Photovoltaik oder Sonnenkollektoren in Strom umwandeln, aber auch indirekt von Wasserkraftwerken oder in Form von Biomasse nutzen.
Die häufigsten Nutzungsformen sind:
Photovoltaikanlagen
Solarthermie
Solarchemie
Aufwindkraftwerke
2024 stellten in Deutschland Photovoltaikanlagen neben Windenergie den größten Anteil an erzeugtem Strom bereit – etwa 63,3 Gigawatt. Bei der Photovoltaik wandeln Solarzellen Sonnenlicht direkt in elektrischen Strom um. Dieser wiederum kann zum Betrieb elektrischer Geräte genutzt, in Batterien gespeichert oder gegen Einspeisevergütung ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden.
Kurz- und mittelfristig stellen PV-Anlagen, zusammen mit Windenergie, die kostengünstigste Alternative zu konventionellen Energieträgern dar. Unter den erneuerbaren Energien haben diese beiden Energiequellen (Windenergie und Photovoltaik) damit das größte Ausbaupotenzial.
Windenergie
Windenergie ist die Nutzung der Bewegungsenergie des Windes als Energieträger. Sie wird mit Hilfe von Windkraftanlagen auf dem Land (onshore) und auf dem Meer (offshore) nutzbar gemacht.
Windenergie ist derzeit die wichtigste erneuerbare Ressource, um Strom zu erzeugen. Die Leistung aller installierten Windenergieanlagen betrug 2024 deutschlandweit etwa 137,6 Gigawatt. Für den Bruttostromverbrauch bedeutet das derzeit einen Anteil von 31,5 % in Deutschland. Bis 2030 sind pro Jahr weitere Windanlagen mit 10 Gigawatt Leistung das Ziel der Bundesregierung. Kommunen werden durch neue Regelungen finanziell an deren Ausbau beteiligt und weitere Förderungen zur Verfügung gestellt, um die ambitionierten Ziele der Energiewende voranzutreiben.
Die Nutzung von Windenergie erfolgt durch:
Windkraftanlagen
Flugwindkraftwerke
Windmühlen
Bioenergie
Unter Bioenergie versteht man eine Energieform, die durch die Konversion von Biomasse (organischer Biomüll, Holz oder Energiepflanzen) in Strom, Wärme oder Kraftstoff nutzbar gemacht wird. Von Pflanzen gespeicherte solare Sonnenenergie wird durch Oxidation (meist Verbrennung) des aus Biomasse gewonnenen Biogases wieder freigesetzt.
Bioenergie aus Biomasse wird in unterschiedlichen Formen genutzt, meist als:
Biodiesel
Holz
Bioethanol
Pflanzenöl
Der Anteil an der regenerativen Gesamtenergie, die von Biomasse in Deutschland erzeugt wird, liegt derzeit bei etwa 6,5 Prozent. Weltweit ist der Anteil von Biomasse an der Stromversorgung unter den erneuerbaren Energien sogar am höchsten, da sie vor allem in Entwicklungsländern zum Kochen und Heizen genutzt wird.
Wasserkraft
Wasserkraftwerke nutzen die potenzielle oder kinetische Energie von Wasser und wandeln diese in mechanische Energie beziehungsweise elektrische Energie um. Hierfür werden Turbinen oder Strömungs- und Gezeitenkraftwerke genutzt.
Meeresenergie
Meeresenergie beschreibt verschiedene Formen mechanischer, thermischer und physikalisch-chemischer Energie. Diese sind im Wasser der Weltmeere gespeichert und können durch unterschiedliche Kraftwerkstypen nutzbar gemacht werden. Hierzu zählen Meereswärmekraftwerke, Osmosekraftwerke, Wellenkraftwerke und einige weitere. Zum jetzigen Zeitpunkt ist ihre Entwicklung noch im Anfangsstadium, doch das Potenzial für die Zukunft immens hoch.
Geothermie
Erdwärme ist gespeicherte Wärme (thermische Energie) im oberen Teil der Erdkruste. Sie kann durch Erdwärmeüberträger entzogen und zum Heizen, zur Erzeugung von Strom oder mittels Wärme-Kraft-Kopplung genutzt werden.
Wie steht es um die Energiewende in Europa?
Mit dem European Green Deal, vorgestellt im Dezember 2019 von der Europäischen Kommission, verfolgt die EU das Ziel, bis 2050 die Netto-Emissionen von Treibhausgasen auf null zu reduzieren. Die 27 Mitgliedsstaaten der EU verfolgen damit das Ziel, bis 2050 der erste klimaneutrale Kontinent zu sein. Bis 2030 sollen mindestens 55 % weniger Netto-Treibhausgasemissionen gegenüber 1990 verursacht werden. Darüber hinaus sollen bis 2030 in der EU 3 Milliarden Bäume neu gepflanzt werden. Außerdem sollen alle in Europa zugelassenen neuen Personenkraftwagen und leichten Nutzfahrzeuge bis 2035 emissionsfrei sein.
Vattenfalls Beitrag zur Energiewende
Auch wir bei Vattenfall arbeiten für die Fossilfreiheit. Vattenfall erzeugt Strom aus vielen verschiedenen Energiequellen, darunter Wasser, Kernkraft, Wind, Sonne, Biomasse, Abfall und Erdgas. Wir steigen aktiv aus der fossilen Erzeugung aus und investieren in einen höheren Anteil an erneuerbarer Erzeugung.
Offshore-Windpark Hollandse Kust Zuid
Im September 2023 wurde in den Niederlanden der erste subventionsfreie Offshore-Windpark der Welt eingeweiht. Die fossilfreie Energie aus Hollandse Kust Zuid wird Haushalten, Unternehmen und Industriepartnern zugutekommen. Vattenfall hat Hollandse Kust Zuid gemeinsam mit seinem Industriepartner BASF und dem Versicherungsunternehmen Allianz gebaut.
Onshore-Windpark Fädodberget Blakliden
Blakliden Fäbodberget in Nordschweden ist der bisher größte Windpark von Vattenfall. Mit einer Kapazität von 353 Megawatt (MW) und einer geschätzten Jahresproduktion von 1,1 TWh kann der Windpark rund 200.000 Haushalte pro Jahr mit fossilfreiem Strom versorgen. Der Bau begann 2018 und 2022 wurde der Windpark in Betrieb genommen.
Großflächige Solar- und Batterieparks
Großflächige Solar- und Batterieparks werden eine wichtige Rolle bei der Umgestaltung des europäischen Energiesystems spielen. Das Portfolio von Vattenfall wächst insbesondere in Deutschland, den Niederlanden und Großbritannien, wo große Solar- und Batterieparks betrieben werden können. Vattenfall plant die Entwicklung und den Bau des 76-MW-Solarparks Tützpatz in Mecklenburg-Vorpommern. Ziel des Projekts in Tützpatz ist es, auf einer Fläche von 95 Hektar Modultypen auf unterschiedlichen Montagesystemen mit geeigneten landwirtschaftlichen Nutzungen zu kombinieren und so weitere praktische Erfahrungen für zukünftige kommerzielle Projekte dieser Art zu sammeln. Der Bau in Tützpatz wird 2025 abgeschlossen sein.
Die Energiewende bedeutet, dass wir zunehmend auf erneuerbare Energiequellen wie Sonne, Wind und Wasser setzen. Durch erneuerbare Energien wird die Energieversorgung demokratisiert: Knapp die Hälfte der Leistung von Erneuerbare-Energien-Anlagen befindet sich im Besitz von Privatpersonen. Dadurch wird jede und jeder Einzelne Teil der Lösung.
Wenn Wind oder Sonne nicht verfügbar sind, wird der Strombedarf durch andere Energiequellen gedeckt. Hierbei kommen vor allem Kraftwerke zum Einsatz, die auf Wasserkraft, Biomasse oder gespeicherten Strom basieren. Wasserkraftwerke können relativ schnell reagieren und Strom liefern, wenn die Erzeugung aus Windenergie oder Photovoltaik ausfällt. Biomassekraftwerke sind ebenfalls flexibel und können durch Verbrennung von organischen Materialien kontinuierlich Energie bereitstellen. Zudem wird der Ausbau von Stromspeichern und intelligenten Netzen vorangetrieben, um Engpässe auszugleichen.
Zudem sollten Betriebe, die Schwierigkeiten haben, die gesetzlich festgelegte Erheblichkeitsschwelle zu erreichen, sich mit dem Thema näher befassen. Ein Batteriespeicher kann das Unternehmen dabei unterstützen, diese Schwelle zu erreichen und können den Vorteil voll ausschöpfen und zahlen geringere Leistungsentgelte.
Ein Balkonkraftwerk senkt die Stromrechnung, weil man Sonnenstrom nutzt. Es ist einfach am Gebäude zu installieren, und es braucht nur eine Steckdose. Ideal für Mietwohnungen oder kleine Gebäude. Expert:innen gehen davon aus, dass ein Haushalt so circa 10 bis 20 % seines Stroms selbst produzieren kann. Mit Photovoltaik am Balkon kann jede und jeder Einzelne Zuhause preisgünstig Strom aus der Sonne gewinnen und so Geld auf der Stromrechnung sparen.
Die Windkraftanlage für das eigene Gebäude nutzt Windenergie, um über einen Generator Strom zu erzeugen. Das funktioniert am besten an windreichen Standorten (z. B. Küsten oder Höhenlagen). Der erzeugte Strom kann direkt genutzt oder gespeichert werden. Die Leistung ist jedoch meist begrenzt, lohnt sich also nicht überall.
Ja! Für Photovoltaik-Anlagen gibt es Einspeisevergütung, Steuervergünstigungen und in vielen Bundesländern zusätzliche Förderprogramme. Eine PV-Anlage lohnt sich vor allem dann, wenn der Strom nicht ins Netz eingespeist wird, sondern größtenteils selbst verbraucht wird – zum Beispiel für eine Wärmepumpe oder eine Ladestation für Elektroautos. Auch kleine Windanlagen können regional gefördert werden. Informationen zur Förderung gibt es bei der KfW und beim Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle.
So steht es um Ihren CO2-Fußabdruck
Ein paar einfache Fragen verraten Ihnen, wie viel CO2-Emissionen Sie im Alltag verursachen und wie Sie damit im Vergleich zum deutschen Durchschnitt liegen.
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