Übersicht
Erneuerbare Energien
Photovoltaik
Mit Hilfe von Solarzellen wird Lichtenergie, meist Sonnenlicht, in elektrische Energie umgewandelt. In der Raumfahrt wird Photovoltaik (Fotovoltaik) bereits seit dem Jahr 1958 erfolgreich eingesetzt. Der Energieertrag der eingesetzten Solarmodule variiert je nach Wetter und genauer Ausrichtung. Bei steigenden Temperaturen, zum Beispiel an heißen Sommertagen, nimmt der Wirkungsgrad der Solarzellen sogar ab.
Solarthermie
Thermische Energie mit der Kraft der Sonne. Besonders verbreitet ist die Solarthermie zur Warmwasseraufbereitung mit Sonnenkollektoren in privaten Haushalten. Unsere Energiewende beginnt mit der Wärmewende zu Hause – das schont die Umwelt und den Geldbeutel, den in den Sommermonaten kann so meist ganz auf fossile Energieträger zur Warmwasseraufbereitung verzichtet werden.
Windenergie
Windenergie wird bereits seit dem Altertum genutzt. In Windmühlen wird die mechanische Kraft direkt für den Antrieb von Maschinen genutzt. In modernen Windkraftanlagen wird aus der Windkraft elektrische Energie gewonnen – die heute wichtigste Art der Nutzung. Wind entsteht durch Temperaturunterschiede (ungleichmäßige Sonneneinstrahlung) und ist also genau genommen ein Teil der Sonnenenergie.
Wasserkraft
Bei der Wasserkraft (Hydroenergie) wird potenzielle oder kinetische Energie in mechanische Energie umgewandelt. Mühlen nutzten diese Energie früher zum Antrieb ihrer Maschinen. Heute erzeugen Wasserkraftwerke mit Hilfe von Generatoren elektrischen Strom. Weltweit hat die Wasserkraft einen Anteil von rund 15,6% an der Stromerzeugung.
Geothermie
Die in der Erde erzeugte und gespeicherte Energie stammt noch aus den Ursprüngen unseres Planeten und aus dem Zerfall von natürlichen radioaktiven Elementen. Erdwärme kann sowohl zur Stromerzeugung als auch als Wärmequelle genutzt werden. Bereits 1904 wurde geothermische Energie in Italien das erste Mal zur Stromerzeugung genutzt. Man unterscheidet zwischen der tiefen Geothermie in großen Tiefen mit höheren Temperaturen und der oberflächennahen Geothermie mit einem niedrigen Temperaturniveau. Bei der Geothermie in geringen Tiefen kommen (Elektro-)Wärmepumpen zum Einsatz.
Bioenergie
Biomasse bzw. die daraus erzeugbare „Bioenergie“ liefert flüssige und feste Energieträger, Wärme und elektrischen Strom. Mithilfe von Bakterien wird in Biogas-Anlagen unter Ausschluss von Sauerstoff aus Biomasse Biogas. Zwar hat Bioenergie meist eine bessere Bilanz als fossile Energieträger, doch der Anbau der Energiepflanzen erfolgt oft auf Kosten der Umwelt. So werden immer noch große Flächen wertvollen Regenwalds für den Anbau von Ölpalmen gerodet und unwiderruflich zerstört. Heimische Energiepflanzen sind zum Beispiel Mais, Weizen, Zuckerrüben, Raps, Sonnenblumen. Aber auch Bioabfälle- und andere Reststoffe können noch zur Energiegewinnung genutzt werden.