Zukünftige Potenziale erneuerbarer Energien

Hermann-Friedrich Wagner, Heidrun Bojahr

Welche Aussichten gibt es, die Energieerzeugung aus erneuerbaren Quellen in der Zukunft noch zu steigern? Die Möglichkeiten sind sehr unterschiedlich. Das derzeit größte Ausbaupotenzial scheinen in Deutschland die Windkraft und die Photovoltaik zu besitzen. Beide Primärenergien sind in der Natur reichlich vorhanden. Allerdings kann die Nutzung dieses großen Potenzials teilweise aus geografischen, wirtschaftlichen oder technischen Gründen an Grenzen stoßen.

Erneuerbare Energien tragen heute auf dreifache Art zu unserer Energieversorgung bei: zur Erzeugung von Strom, zur Erzeugung von Wärme und durch Nutzung von Biomasse, um Treibstoffe herzustellen. Die Möglichkeiten die Beiträge der Erneuerbaren Energien in diesen Bereichen auszubauen sind je nach Medium und Einsatzbestimmung unterschiedlich. Bei Angaben über die Ausbaupotenziale dieser Erneuerbaren Energien bezieht man sich häufig auf sogenannte Primärenergieäquivalente. Dazu ist es sinnvoll, internationale Vergleichsmaßstäbe in Form der Wirkungsgradmethode zu Grunde zu legen.

Um verschiedene Energielieferanten miteinander in ihrer Nutzungseffizienz vergleichen zu können, nimmt man Bezug auf die Primärenergie, die benötigt wird, um eine bestimmte Menge an Nutzenergie zu erzeugen. Die Berechnung der Primärenergie erfolgt nach der sogenannten Wirkungsgradmethode. Dabei wird zur Ermittlung der entsprechenden Menge an Primärenergie die Stromerzeugung aus Wasserkraft und aus anderen erneuerbaren Energiequellen sowie des Strom-Außenhandelssaldos (Import-Export von Elektrizität) mit dem Faktor 3600 Kilojoule/Kilowattstunden multipliziert, und damit auf einem Wirkungsgrad von 100 Prozent umgerechnet.

Auf diese Weise wird eine Vergleichbarkeit mit den Statistiken internationaler Organisationen wie zum Beispiel den Vereinten Nationen, der Internationalen Energieagentur, kurz IEA, oder EUROSTAT hergestellt.

Nutzung erneuerbarer Energien

Alternativtext
In dem Kuchendiagramm wird dargestellt, welchen Beitrag zur Stromerzeugung die verschiedenen Techniken leisten.

Welt der Physik/Daten: BMWi

Der größte Anteil erneuerbarer Energien wird für die Stromerzeugung verwendet.

Das dargestellte Säulendiagramm verdeutlicht für die verschiedenen Energiequellen die gewonnene Energiemenge. Außerdem stellt es diese dem geschätzten Potenzial der Energiequelle gegenüber.

Welt der Physik/Daten: BMU und BMWi

Nach Abschätzungen des Bundesumweltministeriums könnte sich der Beitrag von Geothermie, Windenergie und Photovoltaik an der Stromerzeugung noch deutlich steigern.

In dem Kuchendiagramm wird dargestellt, welchen Beitrag zur Stromerzeugung die verschiedenen Techniken leisten.

Welt der Physik/Daten: BMWi

Die Erzeugung von Wärme aus erneuerbaren Energien wird durch die Nutzung von Biomasse dominiert.

In dem dargestellten Säulendiagramm wird der Energiegewinn der Bereiche Biomasse, Geothermie und Solarthermie mit dem geschätzten Potenzial der Energieträger verglichen. Die Angaben sind in der Einheit Terawattstunden gemacht.

Welt der Physik/Daten: BMU und BMWi

Während laut Bundesumweltministerium beim Beitrag der Biomasse zur Wärmeerzeugung das Potenzial bereits weitgehend ausgeschöpft ist, wird bei der Geothermie und der Solarthermie von möglichen Steigerungen ausgegangen.

Es ist ein Kreisdiagramm dargestellt, das den Anteil der verschiedenen Biotreibstoffe am Bedarf verdeutlicht

Welt der Physik/Daten: BMWi

Bedeutung gewinnen erneuerbare Energiequellen zunehmend bei den Treibstoffen in Form von Biodiesel, Biomethan und Bioethanol.

In dem Säulendiagramm wird der Bedarf an Bio-Treibstoffen mit dem geschätzten Potenzial dieser Energiequellen verglichen. Die Angaben sind in Terawattstunden gemacht.

Welt der Physik/Daten: BMU und BMWi

Nach Abschätzung des Bundesumweltministeriums besitzen Kraftstoffe aus Biomasse noch ein deutliches Potenzial zur Steigerung.

Quelle: https://www.weltderphysik.de/gebiet/technik/energie/ueberblick/zukuenftige-potenziale/