Erneuerbare Energie für Unternehmen und Eigenheime

In den vergangenen Jahrzehnten ist das Bewusstsein für die Notwendigkeit von erneuerbaren Energien stark gestiegen. Das Jahrhundert des Fortschritts hat nicht nur bahnbrechende Entwicklungen, sondern auch schwerwiegende Auswirkungen auf die Umwelt mit sich gebracht. Umso mehr stellt sich die zentrale Frage, wie man fossile Brennstoffe vernünftig und vielleicht schon bald endgültig durch regenerative Energiequellen ersetzen kann.

Zumindest zum jetzigen Zeitpunkt kann keine Energieform als der endgültige Stein der Weisen betrachtet werden, aber zumindest werden bis dato Wind- und Solarenergie sehr erfolgreich als alternative Versorgungsquellen eingesetzt und sind nahe dran, eine grüne Energiewende einzuläuten. Saubere Energie für alle, egal ob für zuhause oder im betrieblichen Umfeld – dahin soll die Reise gehen.

Was ist erneuerbare Energie?

Erneuerbare Energien bezeichnen eine Form der Energie, die aus natürlichen Ressourcen und Prozessen gewonnen wird und entweder unerschöpflich, oder verhältnismäßig schnell erneuerbar ist. Im Gegensatz dazu sind Öl, Gas, Kohle und Uran bzw. deren Gewinnung stets mit Grabungen, Abbau und Bohrungen verbunden und gehen früher oder später zur Neige. Der Begriff „erneuerbare Energien“ schließt demnach ein, dass diese Ressourcen nachhaltig sind und sich selbst schneller regenerieren, als sie verbraucht werden. Sonnenlicht und Wind sind hierfür die besten Beispiele. Zusätzlich bedarf es auch keines menschlichen Zutuns, um diese unerschöpflichen Energiequellen zu erhalten.

Weitere „grüne“ Energieformen sind Geothermie, Wasserkraft und Biomasse. Lange schon kennt man Technologien zur Gewinnung erneuerbarer Energien, aber es scheint, dass die Welt sich erst dann auf die Notwendigkeit von regenerativen Energien besinnt, wenn es aus der fossilen Sackgasse kein Zurück mehr gibt.

Die wichtigsten Arten von erneuerbarer Energie und ihre Vor- und Nachteile

Für die Nutzung in Eigenheimen und im gewerblichen Bereich eignen sich folgende Arten von erneuerbarer Energie:

Solarenergie

Funktionsweise

Einfallendes Sonnenlicht wird von Solarzellen (Photovoltaikzellen) absorbiert und mithilfe von Halbleitermaterialien in elektrischen Strom umgewandelt:Grundsätzlich gibt es drei Haupttypen von Solaranlagen:

• Aufdach-Montage: Üblicherweise werden mehrere Solarmodule im optimalen Winkel auf dem Dach montiert. Seit Neuestem gibt es aber auch die Möglichkeit fertige, sonnenlichtabsorbierende Solardachziegel zur Stromerzeugung einzusetzen.
• Bodenmontage: Hier werden die Solarmodule ebenfalls zu Gruppen in einer Anlage zusammengefasst.
• Stand-Alone Ladestationen: Der Trend zu Solarladestationen für E-bikes, Handys etc. ist richtungsweisend – immer mehr Unternehmen und öffentliche Bereiche bieten Zugang zu kostenloser Solarenergie.

Vorteile

• Unbegrenzte Energieversorgung (nur abhängig von der Sonneneinstrahlung)
• Solarzellen brauchen nicht zwingend direktes Sonnenlicht – Strom wird auch an bewölkten Tagen erzeugt, der Ertrag ist zwar etwas niedriger, aber dennoch nennenswert.
• Äußerst geringe Wartungskosten.
• Solaranlagen haben in der Regel eine Garantie von 25 Jahren.
• Überschüssige Energie kann für die spätere Verwendung in Speicherbatterien vor Ort deponiert werden.

Nachteile

• Die Anschaffungskosten sind relativ hoch und die erforderlichen Voraussetzungen für eine Installation müssen gegeben sein.
• Energie wird nur während der Tageslichtstunden erzeugt.
• Der Ertrag aus Sonnenenergie wird durch verschiedene Faktoren beeinflusst: In erster Linie durch die Beeinträchtigung von Wolken, durch Winkelbeschränkungen und durch mögliche Leistungseinbußen aufgrund von Verunreinigungen.
• Solarmodule können durch Schnee oder Schmutz behindert werden.

Schon gewusst?

1. Jede Minute trifft genau die Menge Sonnenenergie auf die Erde, die den Energiebedarf der Welt für ein Jahr decken könnte.
2. Solarenergie wird seit über 2700 Jahren eingesetzt. Bereits 700 v.Chr. wurden Brenngläser zur Feuerentzündung verwendet.
3. Im Jahre 1447 prognostizierte Leonardo Da Vinci, dass es eine Solar-Industrialisierung geben würde.

Windkraft

Funktionsweise

Durch aufkommenden Wind werden die Rotorblätter von Windenergieanlagen in Bewegung versetzt. Die daraus resultierende, mechanische Bewegung wird in Strom umgewandelt. Neben den großen Windpark-Turbinen eignet sich die Windenergie auch für den kleiner dimensionierten Gebrauch. Dabei kommen zwei Arten zum Einsatz:

• Mast-Montage: Diese Kleinwindkraftanlagen werden freistehend in einer geeigneten Lage auf einem Mast installiert und können in etwa 5 kW bis 6 kW liefern.
• Gebäude-Montage: Diese sind etwas kleiner als Mast-montierte Anlagen und können beispielsweise auf dem Dach eines Hauses platziert werden. Die Leistung beträgt 1 kW bis 2 kW.

Vorteile

• Unbegrenzte Energieversorgung (nur abhängig von der Intensität des Windes)
• Kann von einzelnen Unternehmen, öffentlichen Gebäuden und Eigenheimen genutzt werden.
• Geringe Wartungskosten
• Eine gut gewartete Windkraftanlage hat in der Regel eine Lebensdauer von etwa 20 Jahren.
• Überschüssige Energie kann für die spätere Verwendung in Speicherbatterien vor Ort deponiert werden.

Nachteile

• Die Anschaffungskosten sind relativ hoch und die erforderlichen Voraussetzungen für eine Installation müssen gegeben sein.
• Energie wird nur während der Windbewegung erzeugt.
• Der Aufbau von großen  Windparks kann einen massiven Eingriff in die Natur darstellen.

Schon gewusst?

Rund 40 Prozent der in Europa verfügbaren Windenergie bläst über Großbritannien hinweg. Somit wären die Britischen Inseln wohl ein Spitzenstandort für Windenergie.

Biomasseenergie aus Holz

Funktionsweise

Biomasse Energie bezieht sich auf den Prozess der Energiegewinnung aus natürlichen Abfällen wie Holzabfällen, Sägemehl und brennbaren, landwirtschaftliche Abfällen. Dies geschieht durch Verbrennung dieser Biomassematerialien in offenen Kaminen und Öfen.

In der Menschheitsgeschichte spielt Holz als primäre Energiequelle zum Heizen und Kochen bis Mitte des 19. Jahrhunderts eine maßgebliche Rolle (neben Torf und Kohle in einigen Teilen Nordeuropas). Obwohl Kerzen und Öllampen lange Zeit als vorrangige Leuchtmittel dienten, wurden Holzfeuer ebenfalls als wertvolle Lichtquelle genutzt. Im Laufe der Zeit verringerte sich die Abhängigkeit von Holz, nicht zuletzt durch die Etablierung von Kohle und Erdgas.

Früher wurde Holz weniger als nachhaltige Ressource betrachtet, erst in den 1970er und 80er Jahren ist allgemein das Bewusstsein für ressourcenschonende Energiegewinnung und erneuerbare Energien gestiegen. Heute wird  die Nutzung von Biomasse gefördert, unter anderem auch durch Einführung sauberer und effektiverer Holzbrennöfen.

Angaben der U.S. Energy Information Administration:

• Im Jahr 2016 wurden etwa 2 % des gesamten US-Energieverbrauchs durch die Verbrennung von Holz und Holzabfällen gedeckt.
• 2016 gingen rund 19 % des gesamten US-Holzverbrauchs auf das Konto von Privathaushalten
• Im Jahr 2015 nutzten rund 11,5 Millionen US-amerikanische Haushalte Holz als Energiequelle, vor allem zur Beheizung von Räumen. Rund 2,3 Millionen der Privathaushalte nutzten Holz als primären Heizkraftstoff.

Vorteile

• Holz ist eine natürlich nachwachsende Ressource und somit eine praktisch unerschöpfliche, erneuerbare Energiequelle
• Holz ist ein ästhetischer und vertrauter Rohstoff – schon seit Urzeiten eng mit der Menschheitsgeschichte verbunden.
• Äußerst geringe Wartungskosten

Nachteile

• Benötigt eine konstante Versorgung mit Holz bzw. Holzprodukten
• Leider werden bei der Verbrennung von Holz – auch bei relativ sauberen Biomasseöfen – Schadstoffe in die Luft abgegeben, darunter auch sehr feine, giftige Partikel, die sogar durch geschlossene Fenster hindurchdringen können.
• Moderne Holzöfen sind zwar in der Lage schädliche Emissionen herauszufiltern, aber mit der Zeit verringert sich diese Fähigkeit.

Erneuerbare Energien – Resümee

Erneuerbare Energien liefern offenkundig die Antwort auf den weltweit wachsenden Energiebedarf. Die Möglichkeit zur Nutzung im privaten wie im gewerblichen Umfeld eröffnet spannende Perspektiven, die das Ende der Energieknappheit auf unserem Planeten beschließen könnten. Weitere Innovationen sind unaufhaltsam im Entstehen – die sinnvolle Nutzung von regenerativen Energien sollte rasch umgesetzt werden. Wind- und Sonnenkraft liefern mittlerweile einen großen Teil der immer wichtiger werdenden, grünen Energie und vor allem der Solarenergie steht eine große Zukunft bevor. Der Traum von sauberer Energie ist für viele Eigenheime und Unternehmen bereits Wirklichkeit geworden.

Quellenangaben

• Energy Saving Trust (Renewable Energy information)
• What is renewable energy? (The U.S. Energy Information Administration)
• Myths About Wood Burning (Families for Clean Air)
• Pollution in London from wood burning on the rise – the BBC, 25 Jan 2017