In Sachen erneuerbare Energien ist das Land im Norden Europas Vorreiter. Viele weitere werden dem Beispiel Schwedens sicherlich folgen. Denn die weltweite Energienachfrage steigt, und die fossilen Brennstoffe wie Erdöl und Erdgas werden immer knapper.

Was daraus folgt, bekommen auch wir Verbraucher zu spüren: Höhere Strompreise, die Energieversorgungssicherheit ist bedroht und der Klimawandel schreitet voran. Doch was sind Alternativen zu Kohle, Öl, Gas und Atomstrom? Wie sieht der derzeitige technische Entwicklungsstand anderer Energiequellen aus? Und rechnen sich diese überhaupt?

Windenergie
Das Prinzip ist alt wie die Windmühle: Wenn der Wind stark genug ist, mindestens 15 km/h, bewegen sich die Windräder und treiben einen Stromgenerator an. Inzwischen stehen Windräder auch schon auf dem Meer, die eine Leistung von bis zu fünf Megawatt erbringen.

In der EU ist mittlerweile Windenergiekapazität installiert, die der von 50 Kohlekraftwerken entspricht. Säumten bisher die weißen Flügel der Windräder den Horizont vor allem auf dem flachen Land, sollen die Räder sich künftig mehr auf den Meeren, vor allem der Nordsee, drehen. Dort ist mehr freier Raum, und vor allem: der Wind weht auf dem Wasser kräftiger und gleichmäßiger. Deshalb können die so genannten "Offshore-Windparks" mit der gleichen installierten Leistung mehr Strom erzeugen. Eine Tochter der Firma E.ON in Großbritannien hat bereits zwei Parks gebaut, und zwei weitere rund um die Britische Insel sind in Planung.

In Deutschland soll im kommenden Jahr der erste Windpark in der Nordsee, vor der Insel Borkum, entstehen. Doch Windenergie vom Meer hat auch Nachteile: Die meisten Parks werden in Wassertiefen von 20 bis 40 Metern gebaut, was technisches Neuland bedeutet, und die Konstruktionen und die Stromverbindung zum Festland sind teuer.

Kostengünstig bis in den letzten Winkel der Welt

Insgesamt allerdings sinken die Kosten für Windenergie seit Jahren – in den vergangenen 15 Jahren ist Windstrom um mehr als 50 Prozent billiger geworden. An den windreichen Küsten von Schottland und Marokko belaufen sich die Kosten heute auf 4,5 Cent pro Kilowattstunde. Und an der Leipziger Strombörse lagen die Preise für Windstrom bereits unter denen für konventionellen Strom.

So wird die Windenergie bald fast alle Winkel der Welt erreichen. Selbst eine kleine Insel wie Sri Lanka will eigene Windparks bauen und eine Energiequelle nutzen, die nicht versiegen kann. Denn windstill ist es schließlich fast nie.

Bioenergie
Bei der Herstellung des Kraftstoffes Bioethanol entstehen aus zwei Tonnen Holz 500 Liter Ethanol. Säure und Enzyme spalten unter Hitze die Cellulose des Holzes in Traubenzucker auf. Die gewonnene Zuckerlösung fermentiert zusammen mit Hefe in einem Kessel. Dabei entsteht Ethanol.

In Schweden verkaufen die großen Autofirmen Volvo, Saab und Ford immer mehr Bioethanol-Autos. Denn Alkohol zu tanken, lohnt sich auch für den Verbraucher: Dank Steuervergünstigungen ist der Kraftstoff um gut ein Drittel billiger als Benzin. Und in Stockholm wird den Biosprit-fahrern sogar die City-Maut erlassen.

Biokraftstoff ist sicher die bekannteste Form, aus organischem Material Energie zu gewinnen, aber bei weitem nicht die einzige: Auch Bioabfälle, Hausmüll oder Zuckerrohrrückstände lassen sich verbrennen und als Kohleersatz verwenden. Die großen Energieunternehmen wie Vattenfall haben das inzwischen erkannt und bauen Biomasse-Heizkraftwerke. Allein in diesem Jahr eröffnete der Konzern bereits zwei Werke in Hamburg und im Land Brandenburg.

Energie aus Schlamm und Abfällen
Energie lässt sich auch gewinnen, indem Klärschlamm oder Schalabfälle verkompostiert werden. Bei der Verwesung entstehen durch Bakterien Biogase. Das Gasgemisch besteht hauptsächlich aus Methan, das Heizkessel versorgt oder Fahrzeuge antreibt.

Außerdem können Agrikulturpflanzen wie Rüben- oder Getreidesorten in Biokarbonate chemisch umgewandelt werden. Rapsöl zum Beispiel ist ein exzellenter Benzinersatz.

Solarenergie
Die Solarzellen bestehen aus Silizium, einem Halbleiter, der aus Quarzsand gewonnen wird und Elektronen speichern kann. Durch die Sonnenstrahlen werden die Elektronen in Bewegung versetzt und produzieren eine Spannung und damit Elektrizität.

Da die Spannung einer einzelnen Solarzelle für die meisten Anwendungen zu niedrig wäre, sind mehrere Zellen zu so genannten Modulen hintereinander geschaltet. Zum Schutz gegen Feuchtigkeit sind die Module mit einer Glas- oder Kunststoffschicht überzogen.

Auf Einfamilienhäusern werden in der Regel so genannte Photovoltaikanlagen, die also Strom mittels Solarzellen erzeugen, mit einer Fläche von rund 20 Quadratmeter und einer Leistung von rund zwei Kilowattpeak (kWp) installiert. In unseren Breitengraden können mit einer 1-kWp-Anlage etwa 700 bis 900 Kilowattstunden (kWh) Strom pro Jahr erzeugt werden. Der durchschnittliche jährliche Stromverbrauch einer vierköpfigen Familie liegt bei etwa 4000 kWh.

Noch recht geringe Energieausbeute

Da hierzulande die Sonnenscheindauer doch recht begrenzt ist, sind die Solaranlagen meist auch mit dem öffentlichen Stromversorgungsnetz verbunden. Der vom Betreiber der Anlage erzeugte und nicht unmittelbar verbrauchte Solarstrom wird in das öffentliche Netz eingespeist. Liefert die Photovoltaik-Anlage keinen Strom, obwohl Bedarf besteht, wird der Strom vom Energieversorger bezogen. Noch kämpft die Photovoltaik derzeit mit hohen Produktionskosten bei relativ geringer Energieausbeute.

Daneben gibt es auch Solarwärme, die genutzt wird. Bei der Solarthermie wird mit Hilfe von konzentrierenden Kollektoren eine Flüssigkeit auf hohe Temperaturen erhitzt. Über einen Wärmetauscher wird eine Turbine angetrieben.

Erdenergie
Infokasten Foto mit Geysir oder Haus des Rundfunks Paris: Wärme aus der Erde
Tief unter der Erde zirkuliert in Gesteinen und Erdschichten Energie, in Form von Dampf oder heißen Quellen. Wenn man das Wasser an der Quelle anzapft oder
wenn aus den Geysiren heißes Wasser in die Luft schießt, kann man es sammeln und in Wärmenetze speisen. Das Haus des Rundfunks in Paris ist mit Erdwärme beheizt.

Island deckt seinen Strom- und Wärmebedarf zu fast 100 Prozent aus erneuerbaren Energien und die Erdwärme, auch Geothermie genannt, spielt dabei naturgemäß die größte Rolle. Doch auch in Ländern, die weniger reich an Geysiren sind, werden inzwischen unterirdische Heißwasserquellen angezapft.

In Deutschland wurde vor drei Jahren das erste geothermische Kraftwerk im mecklenburgischen Neustadt-Glewe errichtet. 97 Grad heißes Wasser wird dabei aus etwa zwei Kilometern Tiefe an die Oberfläche transportiert. Das Wasser treibt dann eine Turbine an. Rund 500 Haushalte werden so mit Strom versorgt.

Wärme – unabhängig von Wind und Wetter

Aus ökologischer Sicht ist nicht nur die Umweltfreundlichkeit der Geothermie bedeutend. Im Gegensatz zu anderen erneuerbaren Energiequellen wie Windkraft oder Sonnenenergie steht die geothermische Energie permanent zur Verfügung - unabhängig von Wetter und Tageszeit.

Allerdings steckt das Verfahren noch in den Kinderschuhen: Die Pumpen zu installieren ist kostenaufwendig und ein großer Teil der Energie geht auf dem Weg „nach oben“ verloren. Auch sind die Einsparungen an Kohlendioxidemissionen noch zu gering. Die ersten Schritte, um diese unerschöpflichen Energievorrat der Erde zu nutzen, sind aber getan.

---------------
Photos:
1 - Tauernwindpark, Oberzeiring, Österreich/ Copyright: Bundesverband WindEnergie e.V.
2 - SonnenDach Messe München/ Copyright: Phönix SonnenStrom AG