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Alternative Energiequellen

Als Alternative zu fossilen Energieträgern wie Kohle, Erdgas und Erdöl dienen Solarenergie, Wasserkraft, Windenergie und Biogas als umweltfreundliche und nachhaltige Energiequellen.

Was sind alternative Energiequellen?

Bis heute wird die meiste Energie aus Kohle, Erdöl und Erdgas gewonnen. Diese Stoffe sind im Laufe von Jahrmillionen entstanden. Sie werden auch fossile Energieträger genannt. Kohle, Erdgas und Erdöl sind zwar noch in großen Mengen auf der Erde vorhanden, allerdings sind ihre Vorräte nicht unendlich. Außerdem entsteht durch das Verbrennen der fossilen Energieträger zur Energiegewinnung so viel Kohlenstoffdioxid, dass es negativ zum Klimawandel beiträgt. Aus diesen Gründen braucht man alternative Energiequellen. Diese sind nahezu unerschöpflich und schonen die Umwelt. Als Energieträger werden in Deutschland zum Beispiel Solarenergie, Windenergie, Wasserkraft oder Biogas verwendet. Aber auch diese Energieträger haben ihre ganz eigenen Nachteile.

alternative Energiequellen

Wasserkraft

Schon seit Jahrtausenden nutzen Menschen die Kraft des Wassers zur Energiegewinnung. Dabei fließt das Wasser in eine Turbine, wo die Bewegungsenergie im Generator zu Strom umgewandelt wird. Hierbei haben Wasserkraftwerke mit Speicherseen einen großen Vorteil. Durch das Stauwerk können sie sich dem Energiebedarf perfekt anpassen. Das heißt, es kann auf Abruf viel Energie produzieren.

Wasserkraft

Solarenergie

Als Solarenergie wird die Energie bezeichnet, welche zum Beispiel in Photovoltaikanlagen mithilfe der Sonne gewonnen wird. Hierbei treffen die Sonnenstrahlen auf große Photovoltaikplatten, welche durch Halbleiterschichten in Energie umgewandelt werden.

Solarenergie

Windenergie

Eine weitere Quelle zur Energieerzeugung ist Wind. Du kennst bestimmt die großen Windräder, die auf Feldern stehen. Die Bewegungsenergie des Windes kann so eingefangen werden. Wenn der Wind auf die Rotorblätter trifft, treibt dies im Inneren der Anlage ein Generator an. Dadurch wird Strom erzeugt.

Biogas

Biogasanlagen erzeugen Strom und Wärme durch Vergärung von Biomasse, wie zum Beispiel Pflanzenreste. Die Biomasse wird zunächst von Mikroorganismen zersetzt. Das heißt Bakterien bilden aus der Biomasse Methan. Der Teil, der nicht zu Methan wird, kann als Dünger benutzt werden. Das entstehende Methangas wird aufgefangen und verbrannt. Damit kann ein Generator angetrieben werden, der Strom produziert. Die dabei entstehende Wärme kann zusätzlich genutzt werden. Jetzt wunderst du dich vielleicht, dass Biogas als alternative Energiequelle gilt, obwohl Gase entstehen und es einen Verbrennungsprozess gibt. Die Erklärung hierfür ist, dass die verwendeten Pflanzen früher zum Wachsen viel Kohlenstoffdioxid aus der Luft entnommen haben. Dieses wird dann bei der Verbrennung in der Biogasanlage frei. Deswegen ist die Energiegewinnung mit Biogas klimaneutral.

Energieträger

Nachteile von erneuerbaren Energien

Erneuerbare Energien können einen großen Beitrag zur nachhaltigen Energienutzung beitragen. Allerdings gibt es Nachteile, die es uns momentan noch nicht möglich machen komplett auf fossile Energiestoffe zu verzichten. Denn leider produzieren die Solarzellen nur bei ausreichender Lichteinstrahlung effizient elektrische Energie. Auch die Windkraftanlagen funktionieren nur bei kleiner bis mittlerer Windstärke. Bei stärkerem Wind müssen sie abgeschaltet werden.

Windenergie und Sonnenenergie sind also nicht rund um die Uhr verfügbar und müssten daher in Strukturkraftwerken gespeichert werden, um die Engpässe auszugleichen. Ein alternativer Weg stellt die Überbrückung der Engpässe mit konventionellen Kraftwerken dar, die aber meist auch ineffizienter sind, wenn sie nur für kurze Zeitspannen in Betrieb genommen werden.

Im Gegensatz zu Solaranlagen und Windkrafträdern sind Wasserkraftwerke mit Stauwerk und Biogasanlagen mit Blockheizkraftwerk relativ wetterunabhängig. Sie können wie ein konventionelles Kraftwerk rund um die Uhr elektrischen Strom bereitstellen. Jedoch stellt der Bau des Stauwerks einen empfindlichen Eingriff in die Ökosysteme dar. Der Anbau von Energiepflanzen reduziert entweder die Anbaufläche für Nahrungsmittel oder führt gar zur Abholzung von Wäldern. Auch die Energieinfrastrukturen sind häufig nicht auf eine dezentralisierte Stromerzeugung ausgelegt. Daher müssten auch die Versorgungsleitungen ausgebaut werden.