Fossile Brennstoffe vs. Regenerative Energien

Nicht nur aufgrund des Klimawandels stehen die fossilen Energien als Energieträger in der Kritik. Dennoch sind Öl, Kohle und Gas weiterhin führend bei der Energieerzeugung für Strom, Heizung und Kraftstoffe. Dabei gibt es inzwischen in vielen Fällen Alternativen regenerativer Energien, die nicht nur kostengünstiger sind, sondern auch nachhaltiger für die Umwelt.

Energienutzung in Deutschland

Im Jahr 2019 lag der Anteil der erneuerbaren Energien in Deutschland bei 17,4 Prozent des Endenergieverbrauchs – einer Energiemenge von 455 Mrd. kWh. Davon entfielen

  • 53 % auf die Stromproduktion
  • 40 % auf den Wärmesektor
  • 7 % auf biogene Kraftstoffe im Verkehr

 

Der wichtigste Energieträger ist dabei die Biomasse, die einen Anteil von 53 % geleistet hat, gefolgt von der Windenergie mit 28 %. Die Entwicklung der vergangenen Jahre verläuft jedoch keineswegs homogen. So beträgt der Anteil erneuerbarer Energien am Bruttostromverbrauch durch eine Verdreifachung in den vergangenen 10 Jahren zuletzt 42 %, während er in den Bereichen Wärme nur 15 % und im Verkehr nur 5,6 % betrug. Weitere Zahlen hat das Umweltbundesamt im Dezember 2020 veröffentlicht.

Energieträger und Energiequellen

Streng genommen ist ein Energieträger ein fester, flüssiger oder gasförmiger Stoff, dessen Energie für Verbraucher umgewandelt und damit nutzbar gemacht wird. Oft werden gemeinhin aber auch Energiequellen wie Wasser oder Strom, Solarthermie, Wind oder Wasserkraft als Energieträger bezeichnet. Um dennoch eine deutliche Abgrenzung zu erzeugen, unterscheidet man daher zusätzlich die Begriffe der Primär- und Sekundärenergieträger:

  • Primärenergieträger kommen in der Natur vor und können nach ihrem Abbau unmittelbar genutzt werden. Beispiele sind Holz, Erdöl oder Erdgas.
  • Sekundärenergieträger müssen zunächst umgewandelt werden, bevor man Energie mit ihnen erzeugen kann. Beispiele sind hier Strom, Wasserstoff oder auch Diesel und Benzin.

Dabei sind einige dieser Energieträger fossil, andere hingegen regenerativ.

Fossile Energien

Fossile Energien stammen ursprünglich aus toten Pflanzen und Tieren, die sich innerhalb von mehreren Jahrmillionen in der Erde zersetzt und verdichtet haben. Damit sind nicht nur die vorhandenen Ressourcen endlich, sondern auch der Abbau wird im Lauf der Zeit immer komplizierter, da Kohle, Erdöl oder Erdgas in immer größeren Tiefen lagern. Die Transportwege sind teilweise sehr lang, da die Energie nur an bestimmten Orten vorkommt und zum Verbraucher transportiert werden muss.

Die Haupteinsatzgebiete von fossilen Energien sind aktuell:

  • Stromerzeugung
  • Gewinnung von Wärme und Heizenergie
  • Kraftstoff

Öl

Bei der Verbrennung von Gas oder Öl wird CO2 freigesetzt, weshalb hier eine effiziente Nutzung besonders wichtig ist, um unnütze Emissionen zu vermeiden – nicht zuletzt, da die steigende Energienutzung als Mitverursacher des Klimawandels gilt und maßgeblich zur Erderwärmung beiträgt. Entsprechend sieht das Pariser Klimaschutzabkommen vor, bis 2050 aus der Energiegewinnung mit fossilen Energieträgern auszusteigen.

Ölheizungen – das Auslaufmodell

Die Ölvorräte werden bei der aktuellen Nutzung nur noch auf einige Jahrzehnte geschätzt. Dabei ist sowohl die Förderung als auch die Energiegewinnung aus Öl alles andere als umweltfreundlich, doch gibt es bislang kaum Alternativen, um Kraftstoffe herzustellen, zu heizen oder um massenhaft Strom zu produzieren. Andernorts fällt eine Abkehr von bisherigen Praktiken und Wirtschaftszweigen schwer, wie der Kohleausstieg bis 2038 verdeutlicht.

Wenngleich es inzwischen moderne Öl-Brennwertheizungen gibt, so zeichnet sich ab, dass Ölheizungen spätestens ab 2026 der Vergangenheit angehören, da dann ein Gesetz in Kraft tritt, dass den Einbau neuer Heizungen untersagt.

Erdgas

Gas gibt es sowohl in flüssiger wie auch in gasförmiger Form. Ersteres ist ein Abfallprodukt aus der Herstellung von Heizöl, während Erdgas direkt aus dem Boden gefördert wird.

Erdgas ist in puncto Umweltfreundlichkeit die erste Wahl der fossilen Energien. Moderne Gasheizungen sind äußerst sparsam im Verbrauch und verbrennen das Gas absolut sauber. In der Kombination mit modernen Brennwertgeräten und Wärmetauschern ist der Betrieb durch die Nutzung der Abwärme zusätzlich effizient.

Gas-Heizungen, wie beispielsweise auch moderne Hellstrahler und Dunkelstrahler, sind daher eine ideale Lösung, um große Gewerbe- und Industriebauten kostengünstig und umweltschonend zu beheizen.

Kohle

Kohle ist ein Sedimentgestein, das durch die Carbonisierung von Pflanzenresten entstanden ist und mehrheitlich aus Kohlenstoff besteht. Man unterscheidet die Braunkohle und die wesentlich ältere Steinkohle. Der Hauptverwendungszweck von Kohle ist die Erzeugung von Wärme durch die Verbrennung. Mittels dieser lässt sich Wasserdampf erzeugen, der Turbinen antreibt und so Strom erzeugt.

Die Technik der Kohlekraftwerke dient aufgrund des hohen CO2-Ausstoßes als umweltschädlich und wird daher in vielen europäischen Staaten zeitnah heruntergefahren beziehungsweise ist bereits aufgegeben worden. In Deutschland geht das letzte Kraftwerk voraussichtlich erst 2038 vom Netz.

Regenerative Energien

Regenerativ bedeutet, dass sich die Energien selbst erneuern und damit nicht endlich sind. So stehen natürliche Quellen wie die Sonne, Wind oder Wasser nahezu unbegrenzt zur Verfügung und erneuern sich ungeachtet der genutzten Menge immer wieder.

In der Regel bleibt bei der Nutzung der Energie aus Biomasse die CO2-Bilanz neutral, da bei der Energieerzeugung gerade so viel CO2 freigesetzt wird, wie Pflanzen und Bäume einst aufgenommen haben.

Welche Energiequelle sich für eine Region besonders gut eignet, hängt von den klimatischen Bedingungen ab, denn es kommt hier auf kurze Transportwege an, sodass sich die Energiegewinnung in der Nähe zum Verbraucher befindet. Und auch Alternativen können nicht schaden, wenn die Sonne mal gerade nicht scheint.

Bei der Nutzung entfällt der Großteil der erneuerbaren Energien auf den Stromverbrauch. Die Nutzung zum Heizen liegt lediglich etwa bei einem Fünftel der gesamt erzeugten Energiemenge.

Windenergie

Auch bei der Windenergie macht man sich die Bewegung zunutze. Durch Windströme lassen sich Windräder bewegen, welche Strom erzeugen. Diese stehen entweder auf dem Land oder auch Offshore, d. h. vor der Küste im Meer.

Wasserkraft

Wasserkraftwerke sind keineswegs eine Erfindung der Neuzeit, sondern bereits seit Jahrhunderten in Gebrauch. Der Mensch macht sich hier die Bewegungsenergie von Wasser zunutze, durch die Turbinen angetrieben werden. Diese wiederum erzeugen unabhängig von Wetterlage oder Tages- und Nachtzeit Strom.

Biomasse

Als Biomasse wird beispielsweise oft das Verheizen von Holzbriketts oder -pellets, aber auch Biokraftstoff verstanden. Diesen Rohstoffen ist zwar gemein, dass man sie immer wieder anbauen kann und sie schnell wachsen, doch bleibt die Anbaufläche begrenzt, da die Fläche beispielsweise auch für die Nahrungsmittelproduktion benötigt wird.

Eine weitere Form der Biomasse ist die Gewinnung aus Abfallprodukten wie Biomüll, Ernteabfällen oder Gülle, die in Biogasanlagen zum Einsatz kommen oder einfach verbrannt werden.

Erdwärme / Geothermie

Der Anteil der Erdwärme an der Energieerzeugung ist bisher verschwindend gering. Hierbei macht man sich die im Erdinnern gespeicherte Wärme zunutze, die zum Heizen, Kühlen, aber auch der Erzeugung von Strom oder einer kombinierten Kraft-Wärme-Kopplung erfolgen kann.

Solarthermie

Photovoltaikanlagen auf dem Dach liefern schon bei geringen Außentemperaturen Energie. Hierbei wird die Sonnenstrahlung genutzt. Die Montage der Sonnenkollektoren erfolgt einfach auf neuen Dächern oder im Bestand mit einer Ausrichtung zum Süden. Diese Investition in eine Photovoltaikanlage kann sich bei weiter steigenden Strompreisen schnell amortisieren.

Doch nicht nur für den Strom eignet sich die Photovoltaikanlage auf dem Dach: Mittels einer Wärmepumpe lässt sich die Energie ganzjährig auch einfach in Heizwärme umwandeln.

FÖRDERUNG ERNEUERBARER ENERGIEN IM NEUBAU UND BESTAND

Der Gesetzgeber bringt immer wieder Gesetzesänderungen auf den Weg, die den Betrieb und Einbau von Anlagen untersagen, die nicht energieeffizient arbeiten. Gleiches gilt beispielsweise auch für Dämmmaterialien und der Nutzung regenerativer Stromerzeuger, um einerseits Wärmeverluste und damit die Energieverschwendung zu beschränken und andererseits die Nutzung regenerativer Energien zu fördern.

Für den Neubau als auch Umbauten im Bestand gibt es zahlreiche Förderprogramme, die einen Anreiz bieten sollen, über die gesetzlich vorgeschriebenen Mindestkriterien in erneuerbare Energien und energieeffiziente Gebäude zu investieren.