Was ist erneuerbare Energie?
Erneuerbare Energie wird aus natürlichen Quellen gewonnen, die sich schneller regenerieren als sie verbraucht werden. Auch bekannt als saubere Energie, umfassen erneuerbare Energiequellen Solarenergie, Windkraft, Wasserkraft, Geothermie und Biomasse. Die meisten erneuerbaren Energiequellen erzeugen keine Kohlenstoffemissionen und nur minimale Luftschadstoffe.
Erneuerbare Energiequellen verursachen fast keine Treibhausgasemissionen, sind leichter zugänglich und zuverlässiger. Aus diesen Gründen ist die Umstellung auf erneuerbare Energien und alternative Energietechnologien wie Wind- und Solarenergie dringend erforderlich. Nach Angaben der US Energy Information Administration wurden im Jahr 2021 bereits 29 % des weltweiten Energieverbrauchs durch erneuerbare Energien gedeckt.1
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Ende des 18. Jahrhunderts leitete die Industrielle Revolution ein Zeitalter technologischer Durchbrüche ein, zu dem auch die Nutzung neuer Energiequellen gehörte – vor allem fossiler Brennstoffe. Fossile Brennstoffe (Öl, Kohle und Erdgas) entstehen durch den Abbau organischer Materialien und werden als Brennstoff eingesetzt. Mit der Weiterentwicklung der Technologie wurden fossile Brennstoffe leichter verfügbar und kostengünstiger herzustellen, wodurch der Verbrauch zunahm. Heute liefern sie etwa 80 % der weltweiten Energie.2
Wenn fossile Brennstoffe verbrannt werden, geraten jedoch Treibhausgase (THGs) wie Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4) und Distickstoffmonoxid (N20) in die Atmosphäre. Wenn sich Treibhausgase in der Atmosphäre ansammeln, fangen sie die Sonnenstrahlung ein und verhindern, dass sie ins Weltall entweicht, wodurch sich die Erdoberfläche erwärmt. Infolgedessen gelten fossile Brennstoffe als Haupttreiber des heutigen Klimawandels und seiner primären Folge, der Erderwärmung.
Die Erderwärmung könnte schädliche, langfristige Veränderungen des Erdklimas und der Wetterbedingungen verursachen, was zu stärkeren Stürmen, heißeren, trockeneren Sommern und Veränderungen natürlicher Ökosysteme führt.
Viele Unternehmen nutzen eine Kohlenstoffbilanzierung– die die Menge der während des normalen Betriebs direkt und indirekt emittierten Treibhausgase misst und verfolgt – um die Energiewende voranzutreiben und das Ziel der Netto-Null-Emissionen zu erreichen. Die Einbeziehung erneuerbarer Energiequellen mit geringen oder gar keinen Kohlenstoffemissionen kann Unternehmen dabei helfen, diese Ziele zu erreichen und die Treibhausgasemissionen und die Umweltbelastung zu reduzieren.
Dies sind die häufigsten erneuerbaren Energiequellen:
Wasser
Wasserkraft ist eine der ältesten Formen der Stromerzeugung und trägt derzeit am meisten zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien bei. Dabei wird Meeres- und Gezeitenenergie, die Strömung von Bächen und Flüssen, Stauseen und Dämmen genutzt, um Turbinen zur Stromerzeugung anzutreiben. Im Zuge der technologischen Entwicklung prognostiziert die Internationale Energieagentur (IEA), dass die Stromerzeugungskapazität aus Wasserkraft bis zum Jahr 2030 um etwa 17 % steigen wird.3
Sonne
Die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie erfolgt auf zwei Arten: durch Photovoltaik (PV) und konzentrierende Solarthermie (CSP):
PV ist die gängigste Umwandlungsmethode und wird für kleinere Anwendungen eingesetzt. Dabei wird Sonnenlicht mit Hilfe von Solarzellen auf Sonnenkollektoren gesammelt, in Sonnenenergie umgewandelt und in Batterien gespeichert, die unsere Häuser, Autos und Unternehmen mit Strom versorgen können.
CSP verwendet Spiegel, die das Sonnenlicht auf mit Flüssigkeit gefüllte Receiver reflektieren und bündeln. Das Sonnenlicht erhitzt die Flüssigkeit auf eine hohe Temperatur und erzeugt so thermische Energie. Diese Energie wird genutzt, um Motoren oder Turbinen anzutreiben, die dann Strom für Kraftwerke oder zur Ergänzung der Stromnetze erzeugen. CSP wird hauptsächlich für Anwendungen im Versorgungsbereich oder in der Industrie eingesetzt.
Die Stromerzeugung aus Solarenergie stieg im Jahr 2022 um 26 %. Es wird prognostiziert, dass die Stromerzeugung aus Solarenergie die aus Kohle und Erdgas bis 2027 übertreffen wird.4.
Wind
Schon seit Jahrhunderten nutzen die Menschen die kinetische Kraft des Windes, um Energie zu erzeugen. Die heutigen Windkraftanlagen können je nach Größe der verwendeten Turbine Strom in kleinem bis großem Maßstab erzeugen. Mit zunehmender Größe der Turbine von klein (für ein einzelnes Haus) bis hin zur Großanlage (Offshore-Windparks) steigen auch die Anforderungen an Planung, Leistung, Effizienz und Wartung. Im Jahr 2021 macht Windenergie 24 % der weltweiten Stromerzeugung aus.5
Geothermie
Geothermische Energiesysteme nutzen Dampf aus den Tiefen der Erde, um Turbinen zur Energieerzeugung anzutreiben. Die für die Produktion erforderlichen geothermischen Reservoirs befinden sich jedoch ein bis zwei Meilen unter der Erdoberfläche und sind nicht flächendeckend verfügbar. Mit Stand von 2021 verfügen 27 Länder über geothermische Kraftwerke.6
In kleinerem Maßstab werden geothermische Wärmepumpen zum Heizen, Kühlen und zur Warmwasserbereitung in einigen gewerblichen Gebäuden, Schulen und Wohnhäusern eingesetzt. Die Installation einer Wärmepumpe hängt von mehreren Faktoren ab, darunter das Klima, die Art des Bodens, die Zugänglichkeit zu Wasserentnahmestellen, das Grundstück und die Installationskosten.
Biomasse
Obwohl sie aufgrund negativer Umweltauswirkungen nicht immer als erneuerbar gilt, verwendet Biomassenergie organische Materialien und Nebenprodukte zur Erzeugung von Strom, Biokraftstoffe – einschließlich Biodiesel und Ethanol – sowie Wärme. Die Nutzung von Bioenergie verursacht niedrige Treibhausgasemissionen und Landveränderungen, einschließlich Abholzung von Wäldern.
Diese Auswirkungen lassen Zweifel an ihrem erneuerbaren Status aufkommen, obwohl Bioenergie etwa 11 % des weltweiten Energieverbrauchs ausmacht und die weltweit größte Quelle physischer Rohstoffe darstellt.7
Auch wenn die Kernenergie aufgrund ihrer geringen bis überhaupt nicht vorhandenen Kohlenstoffemissionen als saubere Energie gilt, ist sie nicht erneuerbar. Für die Kernenergie wird Uran benötigt, das aus dem Boden gewonnen werden muss und nur in endlichen Mengen an bestimmten Orten vorhanden ist. Trotzdem macht die Kernenergie 10 % der weltweiten Stromversorgung aus und liefert zusammen mit der Wasserkraft drei Viertel der kohlenstoffarmen Energieerzeugung der Welt.8
Erneuerbare Energiequellen zeichnen sich durch Vorteile aus, die über die bloße Reduzierung von Emissionen hinausgehen.
Nationale Stromnetze, die verschiedene nachhaltige Energiequellen einbeziehen, können widerstandsfähiger sein. Erneuerbare Energiequellen sind nicht nur weniger anfällig für Ausfälle und Schwankungen, sondern ermöglichen auch einen Wechsel zwischen den Systemen, falls Probleme auftreten. Dies trägt dazu bei, eine gleichmäßige Stromversorgung von Haushalten, Unternehmen und Verkehrssystemen zu gewährleisten.
Der Umstieg auf erneuerbare Energien hilft, die Energiekosten zu senken und konstant zu halten. Erneuerbare Energiequellen sind in der Regel günstiger als fossile Brennstoffe. Hinzu kommt, dass die Märkte für saubere Energie weniger schwankungsanfällig sind, sodass Preisschwankungen nicht so häufig oder so drastisch auftreten. Dadurch bleiben die Kosten stabil und lassen sich auf individueller und Unternehmensebene leichter vorhersagen und budgetieren.
Die Umstellung auf saubere Energie in Verbindung mit globalen Unternehmen und Nationen, die auf Netto-Null-Emissionen hinarbeiten, könnte weltweit Millionen von Arbeitsplätzen im Bereich der erneuerbaren Energien schaffen. Wenn die Dekarbonisierung voranschreitet, können Arbeitnehmer aus der fossilen Brennstoffindustrie und anderen Bereichen in die Branche der erneuerbaren Energien wechseln. Dies hat das Potenzial für positive wirtschaftliche Auswirkungen auf Lieferketten und damit verbundene Branchen.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, wie Unternehmen erneuerbare Energien in ihr Portfolio integrieren können:
- Ökostromzertifikate: Diese Zertifikate werden von bestehenden Anlagen erworben, fördern aber nicht das Wachstum der Infrastruktur für erneuerbare Energien auf dem Markt.
- Corporate Power Purchase Agreements (CPPA): Bei diesen Verträgen handelt es sich um Liefervereinbarungen mit Festpreisen, die erneuerbare Energiequellen auf einen bestimmten Solar- oder Windpark zurückführen können.
- Investitionen in erneuerbare Energieanlagen: Unternehmen können vor Ort Sonnenkollektoren oder Windturbinen installieren, um Strom zu erzeugen.
Darüber hinaus gibt es Anreize für saubere Energie, die die Einführung von Projekten und Anlagen für erneuerbare Energien fördern und beschleunigen. Hierzu zählen:
- CO2-Steuern: Eine CO2-Steuer wird auf alle Exporte, Produkte oder Dienstleistungen erhoben, die bei der Produktion oder Nutzung CO2-Emissionen aus fossilen Brennstoffen verursachen. Die Steuer erhöht den Preis, um eine Umstellung auf saubere Energie und die Reduzierung der CO2-Emissionen zu fördern.
- Einspeisetarife: Hiermit wird allen, die in kleinem Umfang erneuerbare Energie erzeugen und bereitstellen (einschließlich Kleinunternehmern, Landwirten und Hausbesitzern), ein über dem Marktpreis liegender Preis für die Energie garantiert, die sie ins Netz einspeisen.
Sobald erneuerbare Energien in das Portfolio eines Unternehmens integriert sind, verbessert ein effektives Energiemanagement die Energieeffizienz. Dabei werden Prozesse optimiert und die Leistung maximiert, während gleichzeitig der Verbrauch, die Treibhausgasemissionen und der Abfall reduziert werden.