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Erneuerbare Energien

2010-02-23T10:51:41Z

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[[Datei:Biogas Phootvoltaik Wind.jpg|miniatur|Beispiele der Gewinnung erneuerbarer Energie: Biogas, Photovoltaik und Windenergie]]

Als '''erneuerbare Energien''', auch ''regenerative Energien'', bezeichnet man Energie aus Quellen, die sich entweder kurzfristig von selbst erneuern oder deren Nutzung nicht zur Erschöpfung der Quelle beiträgt. Es handelt sich daher um nachhaltig zur Verfügung stehende Energieressourcen. Dazu gehören neben der [[Wasserkraft]] vor allem die solare Strahlung ([[Sonnenenergie]]), die Wärme im Erdinnern ([[Geothermie]]) sowie die energetisch nutzbaren Effekte der Anziehungkräfte vor allem von Mond und Sonne ([[Gezeiten]]kraft). Andere erneuerbare Energiequellen leiten sich daraus ab, so können etwa der [[Wind]] ([[Windenergie]]) und das energetische Potenzial der [[Biomasse]] (aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnene [[Bioenergie]]) als abgeleitete Formen der Sonnenenergie begriffen werden.

Die Bezeichnung erneuerbare Energien ist der Gegenbegriff zu den nur für begrenzte Zeit für den Menschen verfügbaren [[fossiler Energieträger|fossilen Energieträgern]] wie [[Erdöl]], [[Kohle]] und [[Erdgas]], auf denen die heutige [[Energieversorgung]] ([[Strom|Elektrischer Strom]], Wärme, [[Kraftstoff]]e) im Wesentlichen basiert.
[[Kernenergie]] (gewonnen durch [[Kernspaltung]] bzw. die noch in der Entwicklung befindliche [[Kernfusion]]) wird in der Regel nicht als erneuerbare Energie bezeichnet, da sie einen nicht nachwachsenden Rohstoff verwendet, ist aber ebensowenig den fossilen Energien zuzuordnen.

Derzeit findet ein starker Ausbau der Nutzung der erneuerbaren Energien statt. Gründe sind die begrenzten Ressourcen an fossilen Energieträgern, die Belange des [[Umweltschutz|Umwelt-]] und [[Klimaschutz]]es und das Streben nach geringerer Abhängigkeit von Energieexporteuren bzw. insgesamt nach einer [[Nachhaltigkeit|nachhaltigeren]] Energiebereitstellung. Bereits traditionell eine hohe Bedeutung hatte die Nutzung der [[Wasserkraft]], die von daher auch als ''alte'' erneuerbare Energie bezeichnet wird. Seit den 1990ern nimmt insbesondere die Nutzung von Wind, Sonnenenergie und Biomasse auf der ganzen Welt stark zu (daher ''neue'' erneuerbare Energien).

Die aus diesen erneuerbaren Energiequellen abgeleiteten Energieformen (Strom, Wärme, Kraftstoff) werden oft ebenfalls als erneuerbare Energien bezeichnet.

In Deutschland werden erneuerbare Energien seit längerem mit unterschiedlichen Maßnahmen gefördert. Das im Jahr 2000 in der ersten Form erlassene [[Erneuerbare-Energien-Gesetz|Gesetz für den Vorrang erneuerbarer Energien]] (Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)) war maßgeblich für den Strombereich. Seit dem Jahr 2009 wird mit dem [[Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz|Gesetz zur Förderung erneuerbarer Energien im Wärmebereich]] (Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWG)) auch die Wärmebereitstellung gefördert. Seit dem Jahr 2007 ist das [[Biokraftstoffquotengesetz]] gültig, das die zuvor bestehenden Steuervergünstigungen zur Förderung von Biokraftstoffen ablöste.

Mit der [[Erneuerbare-Energien-Richtlinie (EG)|EU-Richtlinie zu den erneuerbaren Energien]] vom 23. April 2009 (2009/28/EG)<ref>[http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2009:140:0016:0062:DE:PDF Richtlinie zur Förderung der Nutzung von Energie aus erneuerbaren Quellen und zur Änderung und anschließenden Aufhebung der Richtlinien 2001/77/EG und 2003/30/EG]</ref> wird den Mitgliedsstaaten der [[Europäische Union|Europäischen Union]] der Erlass von Gesetzen vorgeschrieben, die die Verwendung der erneuerbaren Energien in den Bereichen Strom, Wärme und Kälte sowie Verkehr fördern, damit bis 2020 ein Gesamtanteil dieser Energien am Energiegesamtverbrauch innerhalb der EU von 20 % erreicht wird.

Auch in vielen anderen Staaten wird die Nutzung der erneuerbaren Energien forciert.

== Quellen erneuerbarer Energien ==

Als erneuerbare Energien werden Energiequellen bzw. Energieträger bezeichnet, die kurzfristig und nach menschlichen Maßstäben unerschöpfbar zur Verfügung stehen.

Die derzeitige Energieversorgung basiert vor allem auf den fossilen Energieträgern Erdöl, Kohle und Erdgas. Deren Vorkommen haben eine begrenzte [[Statische Reichweite|Reichweite]] und erschöpfen sich (vgl. [[Peak Oil]]).
Die fossilen Energien erneuern sich zwar auch, jedoch finden diese Prozesse so langsam statt, dass sie den menschlichen Verbrauch nicht annähernd decken können.

Energie kann nicht erzeugt, sondern nur in eine andere Erscheinungsform gewandelt werden. Der Begriff ''Erneuerbarkeit'' bezieht sich somit auf die jeweilige Erscheinungsform, die z. B. dem System Erde entnommen werden kann, aber von einer anderen Energiequelle wieder ersetzt wird.

Die Basis bilden drei Energiequellen:

=== Sonnenenergie ===
:''(siehe Artikel [[Sonnenenergie]])''
Durch [[Kernfusion]] werden in der Sonne große Mengen Energie freigesetzt, die als Solarstrahlung ([[elektromagnetische Strahlung]]) die Erde erreichen. Ein Teil der Strahlung wird von der [[Erdatmosphäre]] absorbiert und reflektiert, so dass nur ein Teil die Erdoberfläche erreicht und z. B. mit [[Photovoltaikanlage]]n, [[solarthermisches Kraftwerk|solarthermischen Kraftwerken]] und [[thermische Solaranlage|thermischen Solaranlagen]] genutzt werden kann.
Die von der Atmosphäre und von der Erdoberfläche absorbierte Sonnenenergie liefert zudem die Energie zur Entstehung von Wind, Meeresströmungen und der Verdampfung von Wasser. Pflanzen absorbieren die Strahlung im Zuge der [[Photosynthese]] ebenfalls und fixieren sie in [[Biomasse]]. Indirekt ermöglicht die Sonnenenergie also den Betrieb von [[Windkraftanlage]]n, Kraftwerken, die die [[Meeresenergie]] nutzen, [[Wasserkraftwerk]]en und die verschiedenen Möglichkeiten zur energetischen Nutzung von Biomasse ([[Biogener Brennstoff]], [[Biokraftstoff]], etc.).
Die innerhalb von Millionen Jahren aus Biomasse entstandenen fossilen Energieträger basieren somit letztlich auch auf Sonnenenergie.

=== Geothermie ===
Die im Erdinneren gespeicherte Wärme basiert vor allem auf radioaktiven Zerfallsprozessen ([[Primordiales Nuklid|primordialen Radio-Nuklide]]). Sie kann für Heizzwecke (vor allem [[oberflächennahe Geothermie]]) oder auch zur Stromerzeugung (meist [[Tiefengeothermie]]) genutzt werden.

=== Wechselwirkung der Erde ===
Durch die Anziehungskraft ([[Schwerkraft]]) von Sonne, Mond und anderen Himmelkörpern werden auf der Erde die [[Gezeiten]] verursacht. Zudem entsteht durch diese [[Gezeitenkraft]] im [[Erdkern]] Reibung, die dem Erdinneren weitere Wärme zuführt.

== Nutzungsarten der Erneuerbaren Energien ==
[[Datei:Windpark.jpg|thumb|Windpark bei [[Lübz]], [[Mecklenburg-Vorpommern]]]]
[[Datei:Solaranlage IMG 0533.jpg|miniatur|Photovoltaikanlage in der Nähe von [[Freiberg (Sachsen)]]]]
[[Datei:Elephant butte dike.jpg|miniatur|Ein Wasserkraftwerk in [[New Mexico]], [[USA]]]]
[[Datei:Aufgerichtetesholz.jpg|miniatur|Holz ist wohl die am längsten genutzte erneuerbare Energie.]]

Die Erneuerbaren Energiequellen können auf vielfältige Weise genutzt werden, um Wärme, Strom, Kraftstoffe und Kälte bereitzustellen. Die Nutzung bzw. die Erzeugung einiger der aufgezählen erneuerbaren Energien befinden sich noch in der Entwicklung.

*[[Bioenergie]] (aus [[Biomasse]] in unterschiedlichster Form, siehe Artikel [[biogener Brennstoff]] und [[Biokraftstoff]])
**[[Holz]]
**[[Kraftstoff Pflanzenöl|Pflanzenöl]]
**[[Biodiesel]]
**[[Ethanol-Kraftstoff|Bioethanol]] und [[Cellulose-Ethanol]]
**[[Biogas]]
**[[BtL-Kraftstoff]]e
**[[Biowasserstoff]]

*[[Wasserkraft]]
**[[Staudamm|Staudämme]] und [[Staumauer]]n
**[[Gezeitenkraftwerk|Gezeitenkraft]]
**[[Laufwasserkraftwerk]]e
**[[Wellenkraftwerk|Wellenenergie des Meeres]]
**[[Meeresströmungskraftwerk|Strömungsenergie des Meeres]]
**[[Meereswärmekraftwerk|Meereswärme]]
**[[Osmosekraftwerk]] (Unterschiedlicher Salzgehalt von Süß- und Salzwasser)

*[[Windenergie]]
** [[Windenergieanlage]])
** Aufwind- oder [[Thermikkraftwerk]]

*[[Solarenergie]]
**[[Photovoltaik]] ([[Photovoltaikanlage]])
**[[Solarthermie]] ([[Sonnenkollektor]], [[Sonnenwärmekraftwerk]])
**[[Solarchemie]]
**[[Thermik]] ([[Thermikkraftwerk]])

*[[Geothermie]]
**[[Tiefe Geothermie]]
**[[Oberflächennahe Geothermie]]

*[[Verdunstungskälte]]
**[[adiabate Kühlung]]

Die [[Kernenergie|Kernspaltung]] in Kraftwerken wird nicht zu den erneuerbaren Energien gezählt, da sie auf den nur begrenzt verfügbaren [[Kernbrennstoff]]en ([[Uran]]) basiert. Ähnliches gilt für eine etwaige zukünftige Nutzung von [[Kernfusionsreaktor]]en, die in der sich derzeit entwickelnden Form [[Lithium]] verbrauchen. Auch eine Kernfusion auf Basis der in großen Mengen vorhandenen [[Proton]]en, die technisch noch ferner liegt, wird von den meisten Fachleuten nicht zu den erneuerbaren Energien gezählt.

== Potentiale ==
[[Datei:Fullneed.jpg|hochkant=1.3|miniatur|250px|Theoretischer Platzbedarf für Solarkollektoren, um in [[Sonnenwärmekraftwerk#Solarfarmkraftwerke|Solarthermischen Kraftwerken]] den [[Weltenergiebedarf|Strombedarf der Welt]], Europas (EU-25) oder Deutschlands zu erzeugen<ref>[http://www.dlr.de/tt/trans-csp Daten des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR)] 2005</ref>]]

=== Globale Potentiale ===
Die auf die Erde eingestrahlte [[Sonnenenergie]] entspricht etwa dem Zehntausendfachen des aktuellen menschlichen [[Weltenergiebedarf|Energiebedarfs]]. [[Erdwärme]] und [[Gezeitenkraft]] liefern deutlich geringere, aber immer Vergleich zum menschlichen Bedarf hohe Beiträge. Rein physikalisch betrachtet, steht damit mehr Energie zur Verfügung ([[theoretisches Potential]]), als in absehbarer Zukunft gebraucht werden wird.

Die [[Internationale Energieagentur]] (IEA) geht davon aus, dass weltweit bis 2030 mehr als ein Viertel des Energieverbrauchs durch Erneuerbare Energien gedeckt werden kann. Studien von [[Greenpeace]] und des [[Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen|Wissenschaftlichen Beirats für Globale Umweltveränderungen]] (WBGU) der Bundesregierung prognostizieren, dass Erneuerbare Energien bis 2050 die Hälfte der weltweiten Energieversorgung sicher stellen können.<ref name="potenziale">[http://www.unendlich-viel-energie.de/de/wirtschaft/potenziale.html Potenziale erneuerbarer Energien – Übersicht]</ref>

[[Datei:DESERTEC-Map large.jpg|hochkant=1.3|miniatur|400px|rechts|Skizze einer möglichen Infrastruktur für eine nachhaltige Stromversorgung in '''EU'''ropa, dem Nahen Osten (the '''M'''iddle-'''E'''ast) und '''N'''ord-'''A'''frika (kurz: EU-MENA)]]
In einigen Beispielprojekten ist es gelungen, den an einem Ort benötigten Energieverbrauch dezentral mit Erneuerbaren Energien zu decken<ref> [http://de.sevenload.com/videos/5dmaEzH-Das-regenerative-Kombikraftwerk sevenload.com:] Video: Das regenerative Kombikraftwerk, siehe auch [http://www.kombikraftwerk.de]</ref><ref>[http://wstreaming.zdf.de/zdf/veryhigh/070612_blackout.asx Der große Blackout] (Film im wmv-Format), 3sat hitec vom 14. Juni 2007, [http://c36000-o.w.core.cdn.streamfarm.net/36000zdf/ondemand/3546zdf/zdf/zdf/07/06/070612_blackout_vh.wmv Alternativlink]</ref> ([[Nullenergiehaus]], [[Bioenergiedorf]]). Daneben gibt es immer wieder Anläufe für zentrale Großprojekte auf Basis erneuerbarer Energien. Ein Beispiel für ein solches Großprojekt ist das Mitte 2009 in Planung gegangene [[Trans-Mediterranean Renewable Energy Cooperation|Desertec]]-Project. Studien des [[Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt|Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR)]] ergaben, dass mit weniger als 0,3 Prozent der verfügbaren Wüstengebiete in Nord-Afrika und im Nahen Osten durch [[Sonnenwärmekraftwerk#Solarfarmkraftwerke|Solarthermische Kraftwerke]] genügend Strom<ref> [http://www.3sat.de/mediathek/mediathek.php?obj=8588 nano.de:] Video: Spanien baut eines der weltgrößten Solarkraftwerke. Auch mit Informationen zu möglicher Energieerzeugung in Nordafrika. 9. Juni 2008</ref> und Trinkwasser für den steigenden Bedarf dieser Länder sowie für Europa erzeugt werden kann. Die [[Trans-Mediterranean Renewable Energy Cooperation]] (TREC), ein internationales Netzwerk von Wissenschaftlern, Politikern und Experten auf den Gebieten der erneuerbaren Energien und deren Erschließung, setzt sich für eine solche kooperative Nutzung der Solarenergie ein. Eine Nutzung der [[Passatwind]]e im Süden Marokkos soll die solare Energieerzeugung ergänzen. Fünf realistische Szenarien für eine solche zukünftige Energieversorgung liefert Prof. David J.C. MacKay.<ref>[http://www.withouthotair.com/ Sustainable Energy – Without the Hot Air (englisch)] Fünf durchgerechnete Szenarien, von konservativer bis grüner Energieversorgung von Großbritannien</ref>



=== Potentiale in Deutschland ===

Laut der 2008 vorgelegten Leitstudie des [[Bundesumweltministerium]]s (BMU) können die Erneuerbaren Energien in Deutschland bis 2020 einen Anteil von 30 Prozent an der Stromversorgung erreichen.<ref> Bundesministerium für Umwelt (BMU):[http://www.bmu.de/erneuerbare_energien/downloads/doc/42383.php ''"Leitstudie 2008" - Weiterentwicklung der "Ausbaustrategie Erneuerbare Energien" vor dem Hintergrund der aktuellen Klimaschutzziele Deutschlands und Europas''], vom Oktober 2008, als pdf</ref> Damit kann der bis dahin geplante [[Atomausstieg|Wegfall an Kernenergiekapazitäten (Atomausstieg)]] vollständig ersetzt werden. Laut Branchenprognose der Erneuerbaren-Energien-Industrie können die Erneuerbaren Energien in Deutschland bereits im Jahr 2020 mit 48 Prozent knapp die Hälfte des gesamten deutschen Strombedarfs decken (heute (2009): ca. 15 Prozent).<ref>[http://www.unendlich-viel-energie.de/de/wirtschaft/detailansicht/article/201/sicher-sauber-schlauer-die-stromversorgung-der-zukunft.html Branchenprognose Erneuerbare Energie]</ref>

Der im Januar 2010 von der Agentur für Erneuerbare Energien (AEE) vorgelegte Potenzialatlas zeigt, dass die [[technisches Potential|technischen Potenziale]] in Deutschland zur Nutzung regenerativer Energien noch größtenteils unerschlossen sind. Der Potenzialatlas berechnet den Flächenverbrauch von heute bis zum Jahre 2020, der für Erneuerbare Energien bei deren weiterem Ausbau benötigt wird. So kann beispielsweise die Windenergie an Land bis 2020 ein Fünftel des deutschen Strombedarfs decken. Dafür benötigt sie aber nur etwa 0,75 Prozent der Landesfläche. Die Bioenergie stellt demnach im Jahr 2020 einen Anteil von 15 Prozent an der gesamten Strom-, Wärme- und Kraftstoffversorgung, wofür eine Fläche von 3,7 Mio. Hektar (heute: 1,6 Mio. ha) benötigt wird. Eine [[Flächenkonkurrenz|Konkurrenz mit der Nahrungsmittelerzeugung (Flächenkonkurrenz)]] sei jedoch aufgrund der EU-weiten Getreideüberschüsse nicht zu befürchten. Auch das Potenzial der Solarenergie ist noch weitgehend unerschlossen, wie der neue Atlas belegt. Nur 2,5 Prozent der geeigneten Gebäudeflächen werden bisher für Strom oder Wärme aus der Sonne genutzt. Solarparks auf Freiflächen belegen heute mit rund 1.700 Hektar nur etwa 0,005 Prozent der Landesfläche.<ref>[http://www.unendlich-viel-energie.de/de/wirtschaft/detailansicht/article/201/viel-ertrag-auf-wenig-flaeche-erster-potenzialatlas-erneuerbare-energien-erschienen.html Potenzialatlas Erneuerbare Energien]</ref>

== Bewertung der erneuerbaren Energien ==
Die Nutzung erneuerbarer Energien hat verschiedene Vorteile gegenüber der Nutzung von fossiler und von Kernenergie, aber auch Nachteile. So unterschiedlich wie die verschiedenen Nutzungsarten der erneuerbaren Energien sind auch deren jeweilige Vor- und Nachteile.

=== Ressourcenschonung ===
Die derzeitige Energieversorung basiert vor allem auf fossilen Energieträgern und auf Kernbrennstoffen wie z. B. Uran. Die [[Statische Reichweite|Reichweite]] dieser Ressourcen ist jedoch begrenzt. So wird z. B. das [[Globales Ölfördermaximum|globale Ölfördermaximum]] (''Peak Oil'') beispielsweise von der [[Internationale Energieagentur|Internationalen Energieagentur]] (IEA) etwa auf das Jahr 2020 datiert. Nach dem Maximum wird mit sinkenden Fördermengen bei gleichzeitig steigendem [[Weltenergiebedarf]] gerechnet. Die [[statische Reichweite]] (Reichweite bei derzeitigem Verbrauch und Preis) von Erdgas und Erdöl ist deutlich länger, aber ebenfalls so begrenzt, dass mittelfristig Alternativen notwendig sind.
Durch die Nutzung erneuerbarer Energiequellen werden diese Ressourcen geschont. Ein frühzeitiger Ausbau der erneuerbaren Energien verlängert die Übergangsphase und könnte so eine wirtschaftliche Abwärtsspirale und Verteilungskonflikte vermeiden.<ref>Marion Lienhard, Anna Vettori, Rolf Iten: [http://inrate.ch/fileadmin/pdf/themen/peak_oil.pdf ''Peak Oil – Chance für einen nachhaltigen Umgang mit Energie?''] (PDF) Hrsg.: INrate, Dezember 2006.</ref> Da die chemische Industrie stark vom Rohstoff Erdöl abhängt, sichert die Ressourcenschonung langfristig die Rohstoffzufuhr.

=== Klimaschutz ===
:''(siehe Artikel [[Klimaschutz]])''
Bei der energetischen Nutzung fossiler Energieträger werden große Mengen [[Kohlenstoffdioxid]] (CO2) ausgestoßen. Bei der Nutzung erneuerbarer Energien dagegen werden deutlich geringere Mengen an [[Treibhausgas]]en emittiert. Hauptsächlich durch die Herstellung der Anlagen (Windkraftanlage, Photovoltaikanlage, usw.), die beim heutigen [[Energiemix]] überwiegend noch auf Energie aus fossilen Energieträgern zurückgreift, werden Klimagase freigesetzt. Diese Emissionen werden jedoch in der [[Lebensdauer (Technik)|Lebenszeit]] mehrfach amortisiert, so dass netto eine deutliche Einsparung an Klimagasen zu bilanzieren ist.
Ein spezieller Fall ist die Bioenergien, bei deren Nutzung z. B. in [[Biomasseheizkraftwerk]]en, [[Biogasanlage]]n oder als Biokraftstoff in Verbrennungsmotoren CO2 freigesetzt wird. Dieses wurde jedoch zuvor beim Wachstum der verwendeten Pflanzen im Zuge der [[Photosynthese]] und [[CO2-Fixierung]] gebunden und wäre bei der natürlichen Zersetzung der Biomasse ohnehin freigesetzt worden. Netto beschränkt sich die tatsächliche CO2-Emission also auf den Aufwand an fossiler Energie für land- und forstwirtschaftliche Maschinen ([[Dieselkraftstoff]]), [[Mineraldünger]]herstellung und anderes. Zu beachten sind auch Emissionen der starken Klimagase [[Lachgas]] und [[Methan]], die bei bestimmten Anbau- und Nutzungsarten von Biomasse freigesetzt werden können.<ref>WWF: [http://www.wwf.de/themen/landwirtschaft/landwirtschaft-klima/ ''Methan und Lachgas: Die vergessenen Klimagase,''] 2007.</ref>

Ob die erhofften ökologischen Vorteile im Einzelfall realistisch sind, kann jedoch nur durch eine [[Ökobilanz]] festgestellt werden. So müssen bei der Biomasse-Nutzung zum Beispiel Landverbrauch, chemischer Pflanzenschutz und Reduzierung der Artenvielfalt der erwünschten CO2-Reduzierung gegenübergestellt werden.

=== Akzeptanz ===

Eine deutliche Mehrheit der Bevölkerung in Deutschland spricht sich für einen starken Ausbau der Erneuerbaren Energien aus. Eine repräsentative Forsa-Umfrage 2010 zur Akzeptanz Erneuerbarer Energien belegte für jedes einzelne Bundesland die hohe gesellschaftliche Zustimmung zu regenerativer Energieerzeugung. Demnach wünschen sich insbesondere die Menschen in Süddeutschland mehr Erneuerbare-Energien-Anlagen in ihrer Region, vor allem auch Windkraftanlagen in der eigenen Nachbarschaft. Mehrheitlich erwarten die Befragten ein stärkeres Engagement ihrer Landes- und Kommunalpolitiker in Bezug auf Erneuerbare Energien. Bundesweit halten 95 Prozent der Deutschen den Ausbau erneuerbarer Energien für wichtig oder sehr wichtig. 78 Prozent würden ihren Strom am liebsten aus erneuerbaren Energiequellen beziehen (im Vergleich zu 9 Prozent aus Erdgas, 6 Prozent aus Atomkraft, 3 Prozent aus Kohle).<ref>[http://www.unendlich-viel-energie.de/de/panorama/umfrage-akzeptanz-der-erneuerbaren.html Forsa-Umfrage: Große Zustimmung in allen Bundesländern zu Erneuerbaren Energien, Pressemitteilung der Agentur für erneuerbare Energie]</ref>

=== Kosten ===

Während die fossilen und atomaren Energieträger immer teurer werden, sind die Kosten für Erneuerbare Energien in den letzten 15 Jahren im Schnitt um etwa die Hälfte gesunken. Bis 2020 strebt die Branche eine weitere Kostensenkung von 40 % an, ermöglicht durch Massenfertigung und Technologiefortschritte.<ref>[http://www.unendlich-viel-energie.de/de/wirtschaft/kosten.html Erneuerbare Energien zu kalkulierbaren Kosten], Agentur für Erneuerbare Energien</ref>

Hinsichtlich der Förderung Erneuerbarer Energien spielt das im April 2000 in Kraft getretene [[Erneuerbare-Energien-Gesetz|Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)]] eine besondere Rolle: Es regelt, dass von privaten Anbietern erzeugter Strom aus Erneuerbaren Energien von den Netzbetreibern zu Mindestpreisen abgenommen werden muss. Diese gesetzlichen Vergütungen sind nach Technologien und Standorten differenziert, sie werden jährlich abgesenkt und sind auf 20 Jahre befristet. Durch die stetige Degression der Vergütungen werden die Hersteller angetrieben, ihre Anlagen immer effizienter, zuverlässiger und kostengünstiger zu machen. Gleichzeitig wird so Übersubventionierung vermieden. Die Finanzierung des EEG erfolgt nicht aus der Staatskasse, sondern wird auf alle Stromkunden umgelegt. Das gesamte Fördervolumen des EEG lag im Jahr 2007 bei rund 4,3 Mrd. Euro. Für einen durchschnittlichen Drei-Personen-Haushalt bedeutet das Mehrkosten von etwa drei Euro im Monat (ca. 5 % der Stromkosten).<ref>[http://www.bmu.de/files/erneuerbare_energien/downloads/application/pdf/broschuere_ee_zahlen.pdf BMU: Erneuerbare Energien in Zahlen. Kosten für die Stromverbraucher S. 33], Stand: Juni 2009</ref>

Studien des Bundesumweltministeriums erwarten, dass diese Ausgaben bei weiterem kräftigem Ausbau der Erneuerbaren Energien zunächst weiter ansteigen und etwa ab dem Jahr 2016 wegen sinkender Vergütungssätze fallen werden.<ref>[http://www.bmu.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/erfahrungsbericht_eeg_2007_hg.pdf BMU: Hintergrundinformationen zum EEG-Erfahrungsbericht 2007], Stand: 8. November 2007</ref>

Die Bevölkerung zeigt sich bereit, vorübergehend höhere Kosten für den Ausbau der Erneuerbaren Energien zu tragen. Nach einer Forsa-Umfrage vom August 2007 möchten mehr als drei Viertel der Deutschen (77 %) persönlich Erneuerbare Energien nutzen, selbst wenn dies mit höheren Kosten oder Investitionen verbunden wäre. Auch bei Niedrigverdienern mit weniger als 1000 Euro Nettoeinkommen sind mehr als zwei Drittel (69 %) zu Mehrkosten bereit. Bei den Haushalten mit über 3000 Euro Nettoeinkommen sind es sogar 87 %.<ref>[http://www.presseportal.de/pm/14178/1037107/discovery_channel_deutschland „Forsa-Umfrage zeigt: Engpass bei fossilen Brennstoffen droht früher als die Deutschen denken“], Pressemitteilung von Discovery Channel vom 23.8.2007</ref>

Zu berücksichtigen ist ferner die Vermeidung externer Kosten durch den Einsatz erneuerbarer Energien. Würden allein die Folgeschäden durch Luftschadstoffe in die Strompreise einberechnet, wäre eine Kilowattstunde Kohlestrom etwa 6 bis 8 Cent teurer, im Vergleich zu gerade ca. 0,1 Cent bei der Windkraft und ca. 0,6 bis 1 Cent bei der Photovoltaik, wie ein Gutachten des Fraunhofer Instituts für System- und Innovationsforschung und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) ermittelte. Allein im Jahr 2007 sparten allein im Strombereich die Erneuerbaren Energien damit volkswirtschaftliche Kosten in Höhe von rund 5,8 Mrd. Euro ein – deutlich mehr, als ihre Förderung durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) kostete (4,3 Mrd. Euro).<ref>[http://www.erneuerbare-energien.de/files/erneuerbare_energien/downloads/application/pdf/ee_kosten_stromerzeugung.pdf DLR/Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung (FhG-ISI): Externe Kosten der Stromerzeugung aus fossilen Energieträgern.], Stand: Mai 2007</ref>

Darüber hinaus senkt die Einspeisung von Strom aus Erneuerbaren Energien den Strompreis an der Börse: Der Preis für Strom wird an der Börse durch das jeweils teuerste Kraftwerk bestimmt, das noch benötigt wird, um die Stromnachfrage zu decken. Die vorrangige Einspeisung erneuerbaren Stroms verringert die Nachfrage nach anders erzeugtem Strom. Die teuersten Kraftwerke werden daher weniger eingesetzt, weswegen der Preis entsprechend sinkt. Dieser so genannte „Merit-Order-Effekt“ hat nach Berechnungen des Fraunhofer Instituts für System- und Innovationsforschung im Jahr 2006 zu Kosteneinsparungen von rund 5 Mrd. Euro geführt.<ref> Sensfuß, Frank/Ragwitz, Mario: Analyse des Preiseffektes der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien auf die Börsenpreise im deutschen Stromhandel – Analyse für das Jahr 2006. Gutachten des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung. Karlsruhe 2007</ref> Ein Gutachten des Hamburger Weltwirtschaftsinstituts (HWWI) bestätigte, „dass durch die Förderung der Stromproduktion aus erneuerbaren Energien der Großhandelspreis von Strom sinkt“, in der Folge „auch die Strombezugskosten der besonders stromintensiven Unternehmen“.<ref>[http://www.arrhenius.de/uploads/media/Bode_Groscurth_EEG_DP_348.pdf Bode, Groscurth: Zur Wirkung des EEG auf den „Strompreis“.] HWWA Discussion Paper Nr. 348 (2006), S. 2</ref>

=== Dezentralisierte Energieversorgung ===
:''(siehe Artikel [[Dezentrale Stromerzeugung]])''

Der Wandel von der konventionellen Ernergiebereitstellung zu erneuerbaren Energien verändert die Struktur der [[Energiewirtschaft]] massiv. Statt der Stromerzeugung in Großkraftwerken mit z. T. mehr als 1000 Megawatt Leistung (Kern-, Braunkohle- und Steinkohlekraftwerke) nimmt die Erzeugung in Kleinanlagen mit wenigen kW (z. B. Photovoltaik) bis wenige MW (kleinere [[Windpark]]s) zu. Unter anderem mit dem [[Stromeinspeisegesetz]] zu Anfang der 1990er und mit dem daraus hervorgegangenen EEG erhielten Kleinerzeuger die Möglichkeit, in die [[Stromnetz]]e der großen [[Energieversorgungsunternehmen]] (EVU) einzuspeisen und erhöhte Vergütungen zu erhalten. Häufig wird dies als wichtiger Faktor gesehen, um die einstigen Monopole bzw. die derzeitige Dominanz der großen EVU zu verringern und den Wettbewerb anzuregen.

Nachdem die EVUs lange Zeit nicht oder nur wenig in die erneuerbaren Energien investierten, findet seit Mitte der 2000er ein Wandel statt. Insbesondere größere Projekte wie [[Offshore-Windpark]]s werden zunehmend von den EVUs finanziert.

Ein weiterer wichtiger Aspekt der dezentralen Energieversorgung ist die Verkürzung der Transportwege bzw. der Vermeidung von Transporten (von Brennstoffen wie Heizöl, Erdgas, Kohle). Auch verschiedene Infrastrukturen wie Öl- und Gaspipelines sind nicht bzw. in geringerem Umfang notwendig. Dies gilt insbesondere bei der Nutzung von Biomasse, Geothermie und Solarthermie, die jeweils vor Ort bzw. lokal bereitgestellt werden können. Zudem erleichtern Kleinkraftwerk die sogenannte [[Kraft-Wärme-Kopplung]] (KWK), bei der die Erzeugung von Strom mit der Nutzung von Abwärme, z. B. für Heizzwecke, kombiniert wird und so der [[Gesamtwirkungsgrad]] erhöht wird. Bei zentralen Großkraftwerken dagegen wird die Abwärme häufig nicht genutzt. Die dezentrale Energieversorgung stärkt zudem die regionale und nationale Wirtschaft durch Schaffung von Arbeitsplätzen in Installation, Betrieb und Wartung der Anlagen.

Nicht jede Region hat jedoch die Potentiale für eine Selbstversorgung mit Energie. Zum anderen überwiegt in anderen Regionen die Produktion, z. B. von Strom mit Windkraftanlagen in Norddeutschland, zeitweise oder häufig den lokalen Bedarf, so dass die Stromnetze zu den Verbrauchern ausgebaut werden müssen.

Kritiker der dezentralen elektrischen Energieversorgung betonen die Versorgungssicherheit durch weitgespannte Netzwerke. So können sich Überangebot und Mangel in verschiedenen Regionen ausgleichen. Zum Beispiel würde im Sommer ein Überschuss von Solarstrom aus den Mittelmeerländern geliefert, während im Winter Windstrom aus Nord- und Westeuropa genutzt werden könnte. Daneben weisen Kritiker auch auf Herausforderungen bei der Regelung vieler Kleinkraftwerke in einem großen Netzwerkverbund ohne die Stütze von Großkraftwerken hin. Richtig ist jedoch auch, dass ein System aus großen Verbundnetzen mit wenigen Großkraftwerken großflächige, beispielsweise europaweite Stromausfälle erst ermöglichen. Großflächige Stromausfälle sind bei einer dezentralen Energieversorgung unwahrscheinlicher, allerdings haben 95 % aller Stromausfälle ihre Ursachen in den regionalen Mittel- oder Niederspannungsnetzen.
Der Umbau der Energieversorgung auf Nachhaltigkeit bedeutet jedoch nicht notwendigerweise ausschließlich dezentrale Versorgung. Einige Konzepte, wie beispielsweise Offshore-[[Windpark]]s und [[Sonnenwärmekraftwerk|Solarfarmkraftwerke]], oder auch die Studien von [[Trans-Mediterranean Renewable Energy Cooperation|TREC]], setzen auch bei erneuerbaren Energien auf zentrale Gewinnung und großräumige Verteilung.

=== Ökologische Bewertung ===

Die unterschiedlichen Technologien zur Nutzung jeder Form von Energie, also auch erneuerbarer Energien, haben grundsätzlich immer Auswirkungen auf die [[Biosphäre]], also auch auf Menschen und das ihr Leben ermöglichende [[Ökosystem]]. Dabei müssen auch Aufbau und Abbau der Anlagen ([[Produktlebenszyklus]]), Herstellung, Betrieb, Entsorgung etc. betrachtet werden. Diese Auswirkungen müssen verstanden, quantitativ dargestellt und mit den Alternativen verglichen werden. Erst dann werden Nutzen und Schaden in der Energie- und [[Entropiebilanz]]<ref>Forschung auf dem Gebiet u.A. der Entropiebilanzierung: [[Max-Planck-Institut für Biogeochemie]] in Jena</ref>, für die [[Artenvielfalt]] und soziale [[Technikfolgenabschätzung|Folgen]] deutlich.

[[Datei:Primaerenergieverbrauch Deutschland.png|400px|rechts|miniatur|2007 wurden in Deutschland 6,7 % des Primärenergiehaushaltes durch erneuerbare Energien gedeckt.]]

==== Solarenergie ====
Die Herstellung von Photovoltaikanlagen ist relativ energieaufwändig, so dass die [[Energetische Amortisation]]szeit in Deutschland für [[Solarzelle#Materialien|mono- und polykristalline Zellen]] etwa sechs Jahre und für [[Solarzelle#D.C3.BCnnschichtzellen|Dünnschichtmodule]] rund ein Jahr beträgt. Die Lebenszeit der Solaranlagen beträgt 20 bis 30 Jahre.

Wie bei allen [[Elektronik|elektronischen]] Bauteilen werden zum Teil giftige [[Schwermetalle]] sowie etwa 12 kg [[Silicium|Silizium]] pro Kilowatt installierter Leistung (mono- und polykristalline Zellen) benötigt. Diese Stoffe verbleiben jedoch in der Fabrik. Das fertige Solarmodul selbst ist nicht giftig oder gefährlich und könnte wie normaler Hausmüll entsorgt werden. Bei solarthermischen [[Sonnenkollektor]]en werden Metalle wie [[Kupfer]] und [[Aluminium]] verwendet.

Lokal führt die Nutzung von [[Solartechnik]] zu einer Veränderungen der [[Energiebilanz (Umwelt)|Energiebilanz]], z. B. durch Verschattung und geänderte [[Reflexion (Physik)|Reflexion]]. Global ist dieses jedoch unbedenklich, da das solare Energieangebot ist etwa um den Faktor 10.000 größer als der heutige gesamte Weltenergiebedarf. Selbst bei einer Deckung des Weltenergiebedarfs ausschließlich mit Solarenergie würde dies einen nur kleinen Eingriff bedeuten.

==== Wasserkraft ====
:''(siehe Artikel [[Wasserkraftwerk#.C3.96kologische_Auswirkung|Wasserkraftwerk]])''
Die Errichtung von [[Talsperre]]n und [[Staumauer]]n stellen einen massiven Eingriff in die Umwelt dar. So mussten im Fall des chinesischen [[Drei-Schluchten-Damm]]s mehr als eine Million Menschen umgesiedelt werden. Bei vielen Stauseeprojekten kam es zu Veränderungen im Ökosystem, da riesige Flächen geflutet wurden und in die saisonalen Wasserstandschwankungen der Flüsse eingegriffen wurde.

In Regionen mit Wassermangel kommt es zu Nutzungskonflikten. So staut zum Beispiel [[Tadschikistan]] den [[Syrdarja]] (und Nebenflüsse) im Sommer auf, um im Winter Energie zu gewinnen. Das unterhalb gelegene [[Kasachstan]] benötigt das Wasser aber im Sommer für seine Landwirtschaft.

Auch [[Laufwasserkraftwerk]]e greifen in die Flusslandschaft ein. Allerdings werden die meisten europäischen Flüsse ohnehin für die [[Binnenschifffahrt]] aufgestaut. Neuere Entwicklungen wie die [[Strom-Boje]] verändern das Erscheinungsbild und den Wasserpegel hingegen nur unwesentlich.

==== Windenergie ====
:''(siehe Artikel [[Windkraftanlage#Umweltauswirkungen|Windkraftanlage]])''
[[Windpark]]s werden von einigen [[Landschaftsschutz|Landschaftsschützern]] kritisch gesehen. An bestimmten Standorten besteht unter Umständen eine [[Windkraftanlage#Vogel- und Fledermausschlag|Gefahr für Vögel oder Fledermäuse (Vogel- und Fledermausschlag)]]. Laut [[Naturschutzbund Deutschland|NABU]] sterben in Deutschland jährlich etwa eintausend Vögel durch Kollision mit einem Windrad, was ca. 0,5 Vögeln pro Anlage und Jahr entspricht. Dem gegenüber stehen etwa fünf bis zehn Millionen getöteter Vögel durch Straßenverkehr und Stromleitungen.<ref>Palic, M. u. a.:
Kabel und Freileitungen in überregionalen Versorgungsnetzen. Ehningen, 1992; Michael-Otto-Institut im Naturschutzbund Deutschland: Auswirkungen der regenerativen Energiegewinnung auf die biologische Vielfalt am Beispiel Vögel. Fakten, Wissenslücken, Anforderung an die Forschung, ornithologische Kriterien zum Ausbau von regenerativen Energiegewinnungsformen. Bergenhusen 2004 </ref>
Einfluss auf die regionalen Windverhältnisse wurde bisher nicht festgestellt. Um lokale Beeinflussungen zwischen den einzelnen Anlagen zu minimieren werden sie mit etwas Abstand untereinander (in Hauptwindrichtung meist drei Rotordurchmesser nebeneinander und acht bis zehn Rotordurchmesser hintereinander) errichtet.

==== Bioenergie ====
:''(siehe Artikel [[Bioenergie#Vor-_und_Nachteile_der_Bioenergien|Bioenergie]])''
[[Bioenergie]] umfasst die Nutzung von festen, flüssigen und gasförmigen biogenen Energieträgern, vor allem von Holz, landwirtschaften Produkten ([[Energiepflanze]]n) und organischen Abfällen.

Die Verbrennung von Biomasse kann mit Gefahren für die menschliche Gesundheit einhergehen, wenn sie an offenen Feuerstellen oder in Öfen ohne Filtersysteme erfolgt, da Luftschadstoffe wie [[Stickoxid]]e, [[Schwefeldioxid]] und [[Feinstaub]] entstehen. In Deutschland ist die Nutzung in Öfen, Kaminen und anderen Anlagen in der [[Kleinfeuerungsanlagenverordnung|Verordnung über Kleinfeuerungsanlagen]] ([[Erste Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes|1. BImSchV]]) geregelt und schreibt Grenzwerte und verschiedene Maßnahmen, wie z. B. Filtersystem, vor. ''(siehe auch Artikel [[Holzheizung#Emissionen_von_Holzheizungen|Holzheizung]])''

Die verfügbare Fläche für den Anbau der Biomasse ist begrenzt und kann in ein Spannungsverhältnis zum Nahrungsmittelanbau und zum Natur- und Landschaftsschutz (z. B. Schutz der [[Biodiversität]]) geraten. Während beispielsweise die Nutzung landwirtschaftlicher Rest- und Abfallstoffe als unproblematisch gilt, ist der intensive Anbau von Nahrungspflanzen zur Herstellung von Treibstoffen in die Kritik geraten. Insbesondere [[Palmöl]] steht in der Kritik, da häufig artenreiche und als Kohlenstoffsenke fungierende [[Tropischer Regenwald|tropische Regenwälder]] für [[Ölpalme]]nplantagen gerodet werden. ''(siehe Artikel [[Flächenkonkurrenz|Flächen- bzw. Nutzungskonkurrenz]] und [[Biokraftstoff#Bewertung_von_Biokraftstoffen|Nahrungsmittelkonkurrenz]])''

Diskutiert wird auch der Nutzen von Biokraftstoffen. Für die Erzeugung z. B. von [[Rapsöl]] werden große Mengen an [[Mineraldünger|synthetischen Düngemitteln (Mineraldünger)]] und [[Pestizid]]en eingesetzt, die Mensch und Umwelt belasten. Strittig ist bisher auch, wie groß der Beitrag zum Klimaschutz ist, da z. B. durch [[Stickstoffdünger|Stickstoffdüngung]] verursachte Emissionen des sehr starken Treibhausgases [[Lachgas]] (rund 300-fach stärkeres Treibhausgas als CO2) schwer zu quantifizieren sind. Zahlreiche Gutachten bestätigen die positive Klimabilanz von Biodiesel, betonen aber die Bedeutung der Anbaumethoden.<ref> [[Sachverständigenrat für Umweltfragen]] SRU): [http://www.umweltrat.de/cae/servlet/contentblob/467474/publicationFile/34339/2007_SG_Biomasse_Buch.pdf ''Klimaschutz durch Biomasse''], Sondergutachten, Juli 2007</ref> Mit gesetzlichen Vorgaben (EU-[[Richtlinie 2009/28/EG (Erneuerbare-Energien-Richtlinie)]] und deren Umsetzung in deutsches Recht mit der [[Biokraftstoff-Nachhaltigkeitsverordnung]]) soll die nachhaltigere Erzeugung von Biokraftstoffen sichergestellt werden.

Von noch in der Entwicklung befindlichen [[Biokraftstoff#Biokraftstoffe_der_zweiten_Generation|Biokraftstoffen der zweiten Generation]], wie [[Cellulose-Ethanol]] und [[BtL-Kraftstoff]]e erhofft man sich bessere ökologische Bilanzen, da diese Ganzpflanzen und Reststoffe nutzen und so höhere Erträge pro Fläche liefern können als die derzeit dominierenden Ölpflanzen. Jedoch ist der Herstellungsprozess deutlich aufwendiger als bei den [[Biokraftstoff#Biokraftstoffe_der_ersten_Generation|Biokraftstoffen der ersten Generation]].

==== Geothermie ====
:''(siehe Artikel [[Geothermie#.C3.96kologische_Aspekte|Geothermie]])''
Auch bei der Geothermie können negative Umwelteinwirkungen eintreten. Bei der Stimulation von untertägigen Wärmeübertragern treten seismische Ereignisse auf (Dezember 2006, Basel, Magnitude 3,4). Die Schäden beliefen sich auf 3 und 5 Mio. Franken (ca. 1,8 bis 3,1 Mio. Euro).<ref>[http://www.baz.ch/news/index.cfm?keyID=6BF9B4A6-7C45-4B8B-AAC0F6F27F40F7A6&startpage=1&ObjectID=5D2F0BA3-1422-0CEF-708EAF6D586FC125 Basler Zeitung: Geothermie-Erdstösse: 3 bis 5 Millionen Franken Schaden]</ref> Das Projekt wurde eingestellt, gegen den Verantwortlichen wurde Anklage erhoben.

== Bedeutung und Perspektive der Erneuerbaren Energien ==
Verschiedene Faktoren machen einen starken Ausbau der Nutzung Erneuerbarer Energien notwendig. Wichtige Faktoren sind die begrenzte Reichweite der derzeit vorwiegend genutzten fossilen Energieträger und die Klimaschutzbemühungen, sowie andere Umweltschutzbelange, Verringerung der Abhängigkeit von Energieexporteuren (siehe oben). Das Ausmaß des Ausbaus hängt von vielen technischen, politischen, wirtschaftlichen und anderen Faktoren ab.

=== Aktuelle Bedeutung und Entwicklungen ===
In vielen Ländern findet derzeit ein starker Ausbau der Erneuerbaren Energien statt. Neben den klassischen Bereichen Wasserkraft und Bioenergie betrifft dies insbesondere die zuvor unbedeutenden Bereiche Windenergie und Sonnenenergie.

Bereits heute haben in einigen [[Industriestaat]]en die erneuerbaren Energien einen hohen Anteil an der Energieversorgung, wie z. B. Wasserkraft und Bioenergie in Österreich und der Schweiz.
Ein sehr starker Ausbau der Windenergienutzung findet zur Zeit in den USA, China, etc. und in den vergangenen Jahren auch in Dänemark, Deutschland, Spanien etc. statt.

Das deutsche ''[[Erneuerbare-Energien-Gesetz|Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)]]'' soll den Anteil von Wind-, Wasser-, Sonnenenergie und Geothermie an der Stromerzeugung in Deutschland bis 2010 auf mindestens 12,5 Prozent steigern (2020: 20 %). Bereits 2007 wurde ein Anteil von 14 % erreicht. Bis 2020 werden in diesen Branchen über 200 Milliarden Investitionen erwartet. Dies entspricht dem Vielfachen der in der fossilen Energieversorgung vorgesehenen Investitionen. Seit 1991 müssen Energieversorger Strom aus erneuerbaren Energien zu Mindestpreisen abnehmen. Dies führt zu einer Erhöhung der Strompreise beim Endkunden (rund 2 ct/kWh in 2010). ''(siehe auch Artikel [[Erneuerbare-Energien-Gesetz#Kosten_und_Nutzen|Erneuerbare-Energien-Gesetz]]
Nach einer Prognose, die Anfang 2009 veröffentlicht wurde, könnte im Jahre 2020 bereits 47 % des Bedarfs an elektrischem Strom in Deutschland durch erneuerbare Energien gedeckt werden.<ref>Ausbauprognose des Bundesverbandes Erneuerbare Energien e.V. laut Zeitschrift "Immissionsschutz" Juni 2009</ref>

2007 wurden international mit 148 Mrd. US-Dollar etwa 60 Prozent mehr Investitionen in Anlagen zur Nutzung von erneuerbaren Energien als im Jahr 2006 getätigt. Mit 50,2 Mrd. fiel dabei der größte Teil auf Windkraftnutzung.<ref>[[n-tv]].de: [http://www.n-tv.de/Gruener_Goldrausch_Oelpreis_zeigt_Wirkung/010720084721/987898.html ''Grüner Goldrausch – Ölpreis zeigt Wirkung''] vom 1. Juli 2008.</ref> Die größte Investitionssteigerung erfuhr die Sonnenenergie; seit 2004 stiegen die Investitionen jährlich um 254 Prozent auf 28,6 Mrd. US-Dollar im Jahr 2007.
Europa ist mit 49,5 Mrd. US-Dollar Spitzenreiter bei den Investitionen.<ref>unep.org: [http://www.unep.org/Documents.Multilingual/Default.asp?DocumentID=538&ArticleID=5849&l=en ''Clean Energy Investments Charge Forward Despite Financial Market Turmoil,''] abgerufen am 2. Juli 2008.</ref>

Anfang Juni 2004 fand in [[Bonn]] die ''[[Internationale Konferenz für erneuerbare Energien]]'' („[[Renewables]]“) statt. Sie führte zu der Forderung, dass die Nutzung erneuerbarer Energien ausgebaut werden müsse. Dies sei im Sinne der [[Armut]]sbekämpfung und des Klimaschutzes. Es wurden dazu politische Strategien und konkrete Maßnahmen weiterentwickelt. Die Beratungen mündeten in drei Beschlüssen:

* Ein internationales Aktionsprogramm mit 165 bestätigten Aktionen und Verpflichtungen fasst konkrete Maßnahmen, Ausbauziele und freiwillige Verpflichtungen einzelner Länder und Regionen zusammen.
* In einer ''Deklaration von Bonn'' haben die Ministerinnen und Minister eine politische Vision für eine [[global]]e [[Energiewende]] formuliert und sich auf einen Folgeprozess für die Bonner Konferenz verständigt.
* Es wird angenommen, dass Politikempfehlungen praktikable Wege für den Ausbau erneuerbarer Energien zeigen.

=== Prognosen ===
Prognosen zur Entwicklung der erneuerbaren Energien weichen stark voneinander ab. Das Bundeswirtschaftsministerium (BMWi) geht in seiner 2008 veröffentlichten “Stromvision 2030” von einem Anteil von 33 % erneuerbarer Energien im Jahr 2030 aus.<ref>Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi): ''Sichere, bezahlbare und umweltverträgliche Stromversorgung in Deutschland – Geht es ohne Kernenergie?'' Berlin 2008.</ref> Demgegenüber rechnen die deutschen Übertragungsnetzbetreiber in ihrer 2009 vorgelegten Mittelfristprognose mit über 30 % Anteil der erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung bereits im Jahr 2015.<ref>Informationsplattform der deutschen Übertragungsnetzbetreiber: [http://www.eeg-kwk.net/cps/rde/xbcr/eeg_kwk/2009-05-11_EEG-Mittelfristprognose-bis-2015.pdf ''EEG-Mittelfristprognose: Entwicklungen 2000 bis 2015,''] 11. Mai 2009.</ref> Der [[Bundesverband Erneuerbare Energie]] (BEE) hält in seiner 2009 veröffentlichten Branchenprognose einen Anteil von 47 % erneuerbaren Energien an der deutschen Stromversorgung im Jahre 2020 für erreichbar.<ref> Bundesverband Erneuerbar Energien (BEE): [http://www.bee-ev.de/Energieversorgung/Strom/Stromversorgung-2020.php ''Branchenprognose Stromversorgung 2020''], vom Januar 2009, abgerufen am 29. Januar 2010</ref>

Die in den letzten Jahrzehnten gemachten Prognosen und Szenarien haben die Potentiale der erneuerbaren Energien systematisch unterschätzt, wie im Rückblick festzustellen ist. Eine [[Metaanalyse|Meta-Studie]] der [http://www.unendlich-viel-energie.de Agentur für Erneuerbare Energien], die 50 der wichtigsten Szenarien für die deutsche, europäische und weltweite Entwicklung der Energieversorgung der letzten Jahrzehnte auswertet und der realen Entwicklung gegenüberstellt, kommt zu diesem Schluss.<ref>http://www.unendlich-viel-energie.de/uploads/media/Prognose-Analyse_mai09.pdf</ref>

Die Prognosen der Europäischen Union (EU) und der Internationalen Energieagentur (IEA) weichen dabei besonders stark von der tatsächlichen Entwicklung ab. So wurden die in der 1994 vorgelegten „Primes“-Studie der EU<ref>EWEA: ''Response to the European Commission’s Green Paper: Towards a European strategy for the security of energy supply.'' November 2001.</ref> für 2020 angenommenen Kapazitäten bereits 2008 deutlich überschritten. Die IEA erwartete in ihrem World Energy Outlook 2002 für 2020 einen Anstieg der Windenergieproduktion auf 100.000 MW.<ref>IEA, 2002: ''World Energy Outlook 2002''. Paris 2002.</ref> Dieser Wert wurde 2008, wenige Jahre nach der Veröffentlichung der Prognose, von der tatsächlichen installierten Leistung um mehr als 20 % übertroffen.<ref>Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU): ''Erneuerbare Energien in Zahlen. Nationale und internationale Entwicklung''. Berlin 2009</ref>

Die größten Unterschiede zwischen Prognose und Realität des Ausbaus der erneuerbaren Energien in Deutschland ergeben sich für die vom [[Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie]] (BMWi) in Auftrag gegebenen Studien der [[Prognos AG]]. Zum Beispiel war die reale Nutzung erneuerbarer Energien im Jahr 2000 fast dreimal so hoch wie die Prognose von 1998. Die für das Jahr 2020 erwartete Stromproduktion erreichten die erneuerbaren Energien bereits 2007.<ref>Prognos AG, 1998: ''Möglichkeiten der Marktanreizförderung für erneuerbare Energien auf Bundesebene unter Berücksichtigung veränderter wirtschaftlicher Rahmenbedingungen''.</ref> Der Prognos-Studie von 1984 zufolge würden Windenergie, Photovoltaik, Biogas, Geothermie, Solarthermie und Biokraftstoffe selbst im Jahr 2000 gar keinen Beitrag zur Energieversorgung leisten.<ref>Prognos AG, 1984: ''Energieprognose – Die Entwicklung des Energieverbrauchs in der Bundesrepublik Deutschland und seine Deckung bis zum Jahr 2000''.</ref> Die in der Prognos-Studie von 2005 für 2030 vorhergesagten Werte für Strom aus Bioenergie und Photovoltaik und für Wärme aus erneuerbaren Energien wurden bereits 2007, nur zwei Jahre nach Veröffentlichung der Studie, erreicht. Die prognostizierte Biokraftstoffmenge für 2020 wurde ebenfalls schon 2007 übertroffen.<ref>[http://www.prognos.ch/fileadmin/pdf/Energiereport%20IV_Kurzfassung_d.pdf Prognos AG, 2005: ''Energiereport IV. Die Entwicklung der Energiemärkte bis zum Jahr 2030. Energiewirtschaftliche Referenzprognose. Untersuchung im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Arbeit''.] (PDF)</ref>

=== Deutschland ===
<div style="float:right; border:#ccc solid 1px; padding:5px;">
{| class="wikitable" style="text-align:right;"
|+Primärenergieverbrauch nach Energieträgern in Deutschland (%) <ref>[http://bmwi.de/BMWi/Navigation/Energie/energiestatistiken.html BMWi Energiestatistiken] Seite 4, Stand 4. Januar 2010</ref>
|-
! Energieträger || 2007 || 2008 || 2009
|-
| align="left" | Mineralöl || 32,7 || 34,3 || 34,6
|-
| align="left" | Steinkohle || 14,3 || 12,7 || 11,1
|-
| align="left" | Braunkohle || 11,4 || 10,9 || 11,4
|-
| align="left" | Erdgas, Erdölgas || 22,1 || 21,5 || 21,7
|-
| align="left" | Kernenergie || 10,9 || 11,4 || 11,0
|-
| align="left" | Wasser- und Windkraft 1)3) || 1,6 || 1,6 || 1,5
|-
| align="left" | Außenhandelssaldo Strom || −0,5 || -0,6 || -0,4
|-
| align="left" | Sonstige 2) || 7,5 || 8,1 || 9,0
|}
1) Windkraft ab 1995 
2) u.a. Brennholz, Brenntorf, Klärschlamm, Müll, sonstige Gase 
3) inkl. Fotovoltaik
</div>

Im Jahr 2008 lag der aus erneuerbaren Energien gedeckte [[Primärenergieverbrauch#Endenergieverbrauch|Endenergieverbrauch]] (EEV) in Deutschland bei 9,5 % des [[Energieverbrauch|Gesamtverbrauchs]]. Der Anteil am [[Primärenergieverbrauch]] (PEV) lag mit 8,2 % niedriger, da erneuerbare Energien durch die Berechnungsmethode unterpräsentiert werden. (siehe [[Primärenergieverbrauch#Wirkungsgradprinzip|Berechnung des PEV nach dem Wirkungsgradprinzip]])<ref> BMU: ]http://www.erneuerbare-energien.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/broschuere_ee_zahlen_update_bf.pdf ''Erneuerbare Energien in Zahlen - Internetupdate ausgewählter Daten], Stand Dezember 2009, 35-seitiges pdf-Dokument</ref> Den größten Anteil (rund 2/3) hatten feste und flüssige [[biogener Brennstoff|biogene Brennstoffe]], welche insbesondere in der Wärmeerzeugung und als Kraftstoffe Verwendung finden.
Bei der Stromerzeugung hatten biogenen Brennstoffe mit rund 29 % Anteil an den erneuerbaren Energien keine dominierende Bedeutung, wohingegen Windenergie (43,6 %) und Wasserkraft (22,4 %) relativ große Anteile ausmachten.<ref>[[BMU]]: [http://www.erneuerbare-energien.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/ee_zahlen_update.pdf ''Erneuerbare Energien in Zahlen - Internet Update''] Stand: Dezember 2009</ref>

{| class="wikitable" style="text-align:right;"
|+Anteil der EE am Primär- und Endenergieverbrauch in %<ref name="EE in Zahlen 2008">[http://www.erneuerbare-energien.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/broschuere_ee_zahlen_update_bf.pdf ''Erneuerbare Energien in Zahlen] (PDF), [[Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit]] Stand: Dezember 2009.</ref>
|-
| colspan="2" |
! 1997 || 1998 || 1999 || 2000 || 2001 || 2002 || 2003 || 2004 || 2005 || 2006 || 2007 || 2008
|-
| align="left" colspan="2" | Anteil am [[Primärenergieverbrauch]]
| 2,0 || 2,6 || 2,8 || 2,9 || 2,9 || 3,2 || 3,8 || 4,5 || 5,3 || 6,3 || 7,9 || 8,2
|-
| rowspan="3" | davon1*
| align="left" | Stromerzeugung
| || 0,8 || 0,9 || 1,1 || 1,1 || 1,4 || 1,6 || 1,8 || 2,1 || 2,5 || 3,1 || 3,3
|-
| align="left" | Wärmebereitstellung
| || 1,3 || 1,3 || 1,4 || 1,4 || 1,5 || 1,8 || 1,9 || 2,0 || 2,3 || 2,6 || 2,8
|-
| align="left" | Kraftstoffverbrauch
| || 0,03 || 0,03 || 0,06 || 0,1 || 0,1 || 0,2 || 0,3 || 0,6 || 1,0 || 1,2 || 1,0
|-
| align="left" colspan="2" | Anteil am [[Primärenergieverbrauch#Endenergieverbrauch|Endenergieverbrauch]]
| 2,9 || 3,2 || 3,4 || 3,8 || 4,1 || 4,5 || 5,0 || 5,8 || 6,8 || 7,9 || 9,5 || 9,5
|-
| rowspan="3" | davon2*
| align="left" | Stromerzeugung
| || 4,7 || 5,4 || 6,4 || 6,7 || 7,8 || 7,5 || 9,2 || 10,1 || 11,6 || 14,2 || 15,1
|-
| align="left" | Wärmebereitstellung
| || 3,6 || 3,8 || 3,9 || 4,2 || 4,3 || 5,0 || 5,5 || 5,9 || 6,1 || 7,6 || 7,7
|-
| align="left" | Kraftstoffverbrauch
| || 0,2 || 0,2 || 0,4 || 0,6 || 0,9 || 1,4 || 1,8 || 3,7 || 6,3 || 7,2 || 5,9
|}
1* der Anteil der drei Bereiche addiert sich zum Gesamtanteil am Primärenergieverbrauch

2* die angegebenen Werte entsprechen dem Anteil der erneuerbaren Energien innerhalb diese Bereichs

==== Arbeitsmarkt ====
Laut dem deutschen [[Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit]] (BMU) hat sich die Zahl der Beschäftigten im Wirtschaftszweig erneuerbare Energien von 2004 (rund 160.500) bis 2008 (278.000) um rund 73 % erhöht (vorläufige Schätzung). In den Jahren bis 2007 gab es ein starkes Wachstum, das sich in 2008 jedoch auf die Solarbranche beschränkte. In 2008 fanden sich 30,6 % dieser Arbeitsplätze in der Windbranche (rund 85.000), 34,4 % in der Bioenergiebranche (rund 96.000) und 26,8 % in der Solarbranche (rund 74.000).

Nach Studien des BMU könnten bis zum Jahre 2020 über 400.000 Menschen in Deutschland im Bereich erneuerbare Energien beschäftigt sein.<ref> [http://www.erneuerbare-energien.de/inhalt/39983/40289/ BMU,] 17. September 2007.</ref>

{| class="wikitable float-left" width="50%"
|+ style="background:#efefef;" | Erneuerbare Energien in Deutschland – in [[Petajoule]]<ref>[http://bmwi.de/BMWi/Navigation/Energie/energiestatistiken.html BMWi Energiestatistiken] Seite 20, Stand: November 2008</ref>
|-
|
!1995
!2000
!2004
!2005
!2006
!2007
!2008
|-
|[[Wasserkraft]]
|77
|92
|76
|77
|78
|76
|75
|-
|[[Windenergie]]
|6
|35
|92
|95
|110
|143
|145
|-
|[[Photovoltaik]]
|0,03
|0,3
|2
|4
|7
|11
|14
|-
|Holz, Stroh, u.a. feste Stoffe
|124
|210
|261
|293
|334
|352
|405
|-
|Biodiesel, u.a. flüssige Brennstoffe
|2
|13
|42
|85
|163
|206
|167
|-
|Klärschlamm, Müll, Deponiegas
|45
|39
|34
|48
|57
|63
|71
|-
|Klärgas einschl. Biogas
|14
|20
|24
|39
|66
|88
|92
|-
|Sonstige erneuerbare (1)
|7
|9
|15
|16
|19
|22
|24
|-
|'''Insgesamt'''
|275
|417
|545
|659
|834
|961
|995
|-
|'''Prozentualer Anteil am [[Endenergie]]verbrauch'''
|'''3,8'''
|'''5,5'''
|'''6,6'''
|'''8,1'''
|'''9,8'''
|'''9,7'''
|'''9,5'''
|-
|-style="background:#addeff;"
| '''Prozentualer Anteil am [[Primärenergieverbrauch]] (nach [[Primärenergieverbrauch#Wirkungsgradprinzip|Wirkungsgradprinzip]])'''
|'''1,9'''
|'''2,9'''
|'''3,7'''
|'''4,6'''
|'''5,7'''
|'''6,9'''<ref>[http://www.erneuerbare-energien.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/ee_zahlen_update.pdf BMU Erneuerbare Energien in Zahlen Internet Update] Stand: Dezember 2008, S. 8.</ref>
|'''7,1'''<ref>[http://www.erneuerbare-energien.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/ee_in_deutschland_graf_tab_2008.pdf BMU Entwicklung der erneuerbaren Energien in Deutschland im Jahr 2008] Stand: April 2009.</ref>
|-
| colspan="0" |(1) Solar-, Geothermie und Wärmepumpen
* Quelle: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie Stand: 07.2007,
* BMU 31. Juli 2008[http://erneuerbare-energien.de/files/erneuerbare_energien/downloads/application/pdf/broschuere_ee_zahlen.pdf]
* BMU April 2009[http://www.erneuerbare-energien.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/ee_in_deutschland_graf_tab_2008.pdf]
|}

[[Datei:Stromerzeugung erneuerbare Energien1990-2007.png|thumb|500px|upright=1.6|Bruttostromerzeugung aus erneuerbaren Energien in Deutschland <ref>[http://www.erneuerbare-energien.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/broschuere_ee_zahlen_update_bf.pdf BMU - Erneuerbare Energien in Zahlen], Stand: Dezember 2009</ref>]][[Datei:StromerzeugungStruktur der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien 2008.jpg|miniatur|upright=1.6|Die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien machte im Jahr 2008 in Deutschland etwa 15,1 % der Gesamtstromerzeugung aus]]

<div style="clear:both;"></div>

{| class="wikitable sortable" style="text-align:center;"
|+Stromerzeugung in Deutschland in GWh<ref>BMU: [http://www.erneuerbare-energien.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/ee_in_deutschland_graf_tab_2008.pdf ''Entwicklung der erneuerbaren Energien in Deutschland im Jahr 2008,'' S. 14] (PDF). Stand: Dezember 2009.</ref>
! valign=bottom|Jahr
! valign=bottom|Gesamt- erzeugung<ref>[http://www.bmwi.de/BMWi/Redaktion/Binaer/Energiedaten/energietraeger10-stromerzeugungskapazitaeten-bruttostromerzeugung,property=blob,bereich=bmwi,sprache=de,rwb=true.xls Tabellendokument auf www.bmwi.de] (Excel), Stand: Oktober 2008.</ref>
! align=center valign=bottom colspan=2|Summe EE
! align=center valign=bottom colspan=2|Wasserkraft
! align=center valign=bottom colspan=2|Windenergie
! align=center valign=bottom colspan=2|Biomasse
! valign=bottom|biogener Anteil des Abfalls
! align=center valign=bottom colspan=2|Photovoltaik
! valign=bottom|Geothermie
|-
| align=right valign=bottom|2008
| align=right valign=bottom|637.600
| align=right valign=bottom|93.016
| align=right valign=bottom|15,1 %
| align=right valign=bottom|20.785
| align=right valign=bottom|3,4 %
| align=right valign=bottom|40.574
| align=right valign=bottom|6,6 %
| align=right valign=bottom|22.279
| align=right valign=bottom|4,2 %
| align=right valign=bottom|4940
| align=right valign=bottom|4.420
| align=right valign=bottom|0,6 %
| align=right valign=bottom|17,6
|-
| align=right valign=bottom|2007
| align=right valign=bottom|632.000
| align=right valign=bottom|87.597
| align=right valign=bottom|14,2 %
| align=right valign=bottom|20.785
| align=right valign=bottom|3,4 %
| align=right valign=bottom|39.713
| align=right valign=bottom|6,4 %
| align=right valign=bottom|19.430
| align=right valign=bottom|3,9 %
| align=right valign=bottom|4.130
| align=right valign=bottom|3.075
| align=right valign=bottom|0,6 %
| align=right valign=bottom|0,4
|-
| align=right valign=bottom|2006
| align=right valign=bottom|635.774
| align=right valign=bottom|72.049
| align=right valign=bottom|11,1 %
| align=right valign=bottom|20.000
| align=right valign=bottom|3,1 %
| align=right valign=bottom|30.700
| align=right valign=bottom|4,8 %
| align=right valign=bottom|14.840
| align=right valign=bottom|2,8 %
| align=right valign=bottom|3675
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|-
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|-
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|}

=== Österreich ===
[[Datei:Österreich-Energiezusammensetzung.svg|miniatur|250px|Zusammensetzung des Österreichischen Bruttoinlandsverbrauchs<ref name="Österreich-Energiebericht-2003">[http://www.umweltbundesamt.at/fileadmin/site/umweltthemen/energie/Energieeinsatz_in_Oesterreich/Energiebericht2003.pdf Österreichischer Energiebericht 2003] (PDF), aufgerufen Juli 2006.</ref>]]
[[Datei:Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien in Österreich.png|miniatur|250px|rechts|Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien in Österreich 2003 bis 2008]]

Mit einem Anteil von etwa 22,7 % machten die erneuerbaren Energien fast ein Viertel des [[Energieverbrauch_(Österreich)#Bruttoinlandsverbrauch|österreichischen Bruttoinlandsverbrauchs]] von Energie im Jahr 2001 aus.<ref name="Österreich-Energiebericht-2003" /> Der Anteil der erneuerbaren Energien an der ''Stromerzeugung'' lag 2006 bei etwa 65 %. Da Österreich in den Wintermonaten in erheblichem Umfang elektrische Energie importiert,<ref name="Österreich-Energiebericht-2003" /><ref name="Energiestatistik e-control" /> lag der Anteil am ''Stromverbrauch'' jedoch nur bei 45 %.<ref name="Energiestatistik e-control" />

{| class="wikitable sortable" style="text-align:center;"
|+Stromerzeugung in Österreich in GWh<ref name="Energiestatistik e-control">
[http://www.e-control.at/portal/page/portal/ECONTROL_HOME/STROM/ZAHLENDATENFAKTEN/ENERGIESTATISTIK Energiestatistik e-control]</ref>
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|-
| align=right valign=bottom|2008<ref>e-control: [http://www.e-control.at/portal/pls/portal/portal.kb_folderitems_xml.redirectToItem?pMasterthingId=251283 Ökomengen Gesamtjahr 2008,] aufgerufen 1. Januar 2010</ref>
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| align=right valign=bottom|2007<ref>e-control: [http://www.e-control.at/portal/pls/portal/portal.kb_folderitems_xml.redirectToItem?pMasterthingId=251283 Ökomengen Gesamtjahr 2008,] aufgerufen 1. Januar 2010.</ref>
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|-
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|-
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|-
| align=right valign=bottom|2002
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|}

=== Schweiz ===
In der Schweiz werden erneuerbare Energien sehr intensiv genutzt. Im Jahr 2004 betrug deren Anteil am Endenergieverbrauch 16,5 %. Dieser Anteil wurde hauptsächlich durch Wasserkraft (70 %), Biomasse (25 %, inkl. Abfall) und Geothermie (3,5 %) gedeckt.<ref>[http://www.bfe.admin.ch/php/modules/publikationen/stream.php?extlang=en&name=en_481865948.pdf Green Power in Switzerland], S. 3, aufgerufen im August 2006.</ref> Dabei ist jedoch zu beachten, dass die Wasserkraft in der Schweiz bereits seit Jahrzehnten aufgrund vorteilhafter natürlicher Grundlagen intensiv genutzt wird. Bei den ''neuen'' erneuerbaren Energien weist das Land bei weitem nicht den deutschen Ausbaustandard auf. Die [[Einspeisevergütung]] für solche Energieträger wurde erst 2008 eingeführt. Die schweizerischen [[Pumpspeicherkraftwerk]]e importieren zudem in der Nacht aus dem Ausland preiswerten Strom, um Wasser in die Stauseen hochzupumpen. Dieser Strom stammt zu einem großen Teil aus nicht erneuerbaren Energiequellen. In Statistiken wird jedoch angegeben ob die Energie für die Speicherkraftwerke aus erneuerbaren Energien oder nicht erneuerbaren Energien stammt. So werden Pumpspeicherkraftwerke nicht per se als erneuerbare Energien deklariert.

=== Europäische Union ===
[[Datei:EU regen Energien.png|thumb|300px|Anteil erneuerbarer Energien am Primärenergieverbrauch in der EU im Jahr 2005]]

Der durchschnittliche Anteil der erneuerbaren Energien am Endenergieverbrauchs aller EU-27-Staaten lag im Jahr 2005 laut einem Vergleich des BMU bei 8,5 %. Spitzenreiter waren Schweden (39,8 %), Lettland (32,6 %) und Finnland (28,5 %). Österreich nahm mit 23,3 % den vierten Platz ein, während Deutschland mit 5,8 % (2008: 7,1 %) unter dem Durchschnitt lag.<ref name="EE in Zahlen">[[Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit]]: [http://www.erneuerbare-energien.de/inhalt/2720/ Erneuerbare Energien in Zahlen – nationale und internationale Entwicklung,] Stand: Juni 2009, S. 49.</ref>

Die Europäische Union verpflichtete sich am 9. März 2007 verbindlich, den Ausstoß von Treibhausgasen bis 2020 um ein Fünftel im Vergleich zu 1990 zu verringern und den Anteil erneuerbarer Energien im Durchschnitt auf 20 Prozent bis 2020 zu erhöhen.<ref>n-tv: [http://www.n-tv.de/775978.html ''Merkel schafft Kompromiss''] vom 9. März 2007.</ref> Im Januar 2008 beschloss die Europäische Kommission verbindliche Vorgaben für die einzelnen Mitgliedsstaaten.<ref>[[Der Tagesspiegel]]: [http://www.tagesspiegel.de/zeitung/Fragen-des-Tages;art693,2462261 ''Erneuerbare Energien in der EU''] vom 24. Januar 2008.</ref> Die [[Richtlinie 2009/28/EG (Erneuerbare-Energien-Richtlinie)|Richtlinie 2009/28/EG]] (Nachfolger der [[Richtlinie 2001/77/EG]]) verpflichtet die Mitgliedstaaten zur Festlegung nationaler Richtziele für den Anteil erneuerbarer Energien am Stromverbrauch, wobei den einzelnen Staaten hinsichtlich der Fördersysteme im Einzelnen ausdrücklich freie Hand gelassen wird.<ref>[http://res-legal.eu/suche-nach-laendern.html Datenbank des BMU zu erneuerbaren Energien]</ref> Der nationale Zielwert bis zum Jahr 2020 nach der EU-Richtlinie 2009/28/EG ist demnach für Deutschland 18 % und für Österreich 34 % des Endernergieverbrauchs durch Erneuerbare Energien zu erzielen.

 

== Zeitliche Verfügbarkeit von Strom aus Erneuerbaren Energien ==
[[Datei:Tagesgang.png|thumb|Lastgang: Verlauf des Stromverbrauchs (Prinzip)]]
:''(siehe Artikel [[Kraftwerksmanagement]] und [[Regelenergie]])''

Der Bedarf an Strom ([[Lastgang]]) schwankt stark. Da [[elektrische Energie]] nur aufwendig und mit Verlusten speicherbar ist, wird sie durch das [[Kraftwerksmanagement]] durch technische und organisatorische Maßnahmen entsprechend dem Bedarf bereitgestellt. In Deutschland wurden die sogenannte [[Grundlast|Grund-]] bzw.[[Mittellast]] bisher vor allem von [[Braunkohlekraftwerk|Braunkohle-]] und Kernkraftwerken bzw. vor allem von [[Steinkohlekraftwerk]]en abgedeckt. Die [[Spitzenlast]] lieferten vor allem [[Gaskraftwerk|Gas-]] und [[Pumpspeicherkraftwerk]]e.
Mit zunehmenden Anteilen an Strom aus Erneuerbaren Energien ist ein verändertes Kraftwerksmanagement notwendig. Zwar können Geothermiekraftwerke Grundlast und Wasserkraftwerke, Biomassekraftwerke und Biogasanlagen Grundlast und/ oder Spitzenlast abdecken. Die Stromerzeugung aus Sonnenenergie und Wind unterliegt dagegen starken Schwankungen. Teilweise korrelieren diese aber mit dem Lastgang. So wird Strom aus Sonnenenergie zu den Hauptbedarfszeiten bereitgestellt. Strom aus Windenergie fällt verstärkt im Winter an und kann die zu der Zeit verringerten Ausbeuten von Solaranlagen ausgleichen.

Verschiedene Maßnahmen können einzeln oder in Kombination eingesetzt werden, um höhere Anteile an Strom aus Erneuerbare Energien an der Versorgung zu ermöglichen. Studien, z. B. der [[Fraunhofer-Gesellschaft|Fraunhofer IWES]] im Auftrag des BEE (Dezember 2009) belegen, dass so eine zuverlässige Stromversorgung möglich ist.<ref> Fraunhofer IWS:[http://www.bee-ev.de/_downloads/publikationen/studien/2010/100119_BEE_IWES-Simulation_Stromversorgung2020_Endbericht.pdf ''Dynamische Simulation der Stromversorgung in Deutschland nach dem Ausbauszenario der Erneuerbare-Energien-Branche], Abschlussbericht vom Dezember 2009</ref>

=== Bedarfgerechte Stromerzeugung ===

Bei der Wasserkraft kann die Energieumwandlung mehrere Wochen bis Monate, bei den [[Biogasanlage]]n mehrere Stunden ohne größere Verluste aufgeschoben werden. [[Photovoltaik]]- und [[Windenergieanlage]]n können zumindest abgeschaltet und innerhalb von etwa 30 s (Selbsttest und Anfahren eines Photovoltaik-[[Wechselrichter]]s) bis wenige Minuten (größere Windenergieanlagen) wieder in Betrieb genommen werden. Dies ist sogar ein Vorteil gegenüber großen [[Dampfkraftwerk]]en und [[Kernkraftwerk]]en, die nach einer Abschaltung mehrere Stunden bis zur vollen Leistung benötigen. Allerdings wird durch die Abschaltung von Photovoltaik- oder Windenergieanlagen, anders als bei Biogasanlagen und konventionellen Kraftwerken, kein Brennstoff gespart. Daher ist es meist wirtschaftlicher, den Strom für nachrangige, zeitlich weniger fixierte Zwecke zu „verschwenden“ oder Energiespeicher damit aufzuladen.

Zur Deckung eines akuten ''Strommangels'' können Wasserkraftwerke und Biogaskraftwerke kurzzeitig über ihrer Durchschnittsleistung, die durch den Nachschub an Wasser und Biomasse begrenzt ist, betrieben werden.

Durch exakte Vorhersagen des Wetters und entsprechende Modellierungen ist es zudem möglich, die Erträge aus Wind- und Sonnenenergie immer exakter vorherzusagen.<ref> Spiegel online:[http://www.spiegel.de/wirtschaft/unternehmen/0,1518,659293,00.html ''Wetten auf den Wind''], Bericht über die Prognostizierung von Erträgen aus Windenergie, 23. November 2009, abgerufen am 2. Februar 2010</ref> Das Kraftwerksmanagement kann die kurzfristig und vor allem die längerfristig regelbaren Kraftwerke so besser steuern.

=== Energiespeicherung ===
:''(siehe Artikel [[Energiespeicher]])''

Bisher werden für die Speicherung von elektrischer Energie [[Pumpspeicherkraftwerk]]e oder – für geringe Energiemengen bzw. kurzfristige Bedarfschwankungen – [[Akkumulator]]en oder hochkapazitive [[Doppelschicht-Kondensator|Kondensatoren]] eingesetzt.
Aber auch andere Techniken sind in der Entwicklung bzw. in der Diskussion.

==== Pumpspeicherkraftwerke ====
:''(siehe Artikel [[Pumpspeicherkraftwerk]])''
Pumpspeicherkraftwerke sind Kraftwerke, die in Zeiten mit Überangeboten an Strom (geringer Preis an der [[Strombörse]]) Wasser von einem tiefergelegenen in ein höhergelegenes Becken pumpen und so den Strom als [[potentielle Energie]] speichern. Bei einem zu geringen Angebot an Strom wird die potentielle Energie, wie in einem gewöhnlichen [[Wasserkraftwerk]], durch Turbinen wieder in Strom umgewandelt. Die [[Wirkungsgrad|Wirkungsverluste]] sind mit rund 20 % vergleichsweise gering. In Deutschland haben Pumpspeicherkraftwerke eine große Bedeutung bei der Bereitstellung von [[Regelleistung]] zur Steuerung des Stromnetzes.

In Norwegen stehen Wasserkraftwerke mit hohen Kapazitäten zur Verfügung. Durch Ausbau des europäischen Stromnetzes (z. B. durch [[Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung]]) könnte es möglich sein, Überproduktion, z. B. durch Windparks zu windstarken Zeiten, zu nutzen, um die Wasserkraftwerke abzuschalten und so indirekt als Stromspeicher zu nutzen. Durch den Einbau von Pumpen und zusätzlichen Turbinen könnten sie auch zu Pumpspeicherkraftwerken mit einer Leistung von 60 GW (entspricht über 40 Kernkraftwerke) ausgebaut werden und so direkt als Stromspeicher dienen. Damit könnte Norwegen zur 'Batterie' Europas werden.<ref> [http://www.3sat.de/3sat.php?http://www.3sat.de/hitec/magazin/109583/index.html 3sat.de:] Norwegen könnte die Batterie Europas werden</ref><ref> [http://www.youtube.com/watch?v=YMWDXBpJltc video:] Doku – Der große Blackouts und die Strategien dagegen (3 Teile)</ref> (siehe auch [[#Transport von Strom|Transport von Strom]])
In verschiedenen Projekten wird bereits die notwendige, stärkere Verknüpfung des europäischen Stromnetzes umgesetzt.

==== Druckluftspeicherkraftwerke ====
:''(siehe Hauptartikel [[Druckluftspeicherkraftwerk]])''
Für Druckluftspeicher können beispielsweise [[Kaverne (Bergbau)|Kavernen]] in Salzstöcken genutzt werden. Eine Pilotanlage in Deutschland, die seit 1978 betrieben wird, ist das Druckluftspeicherkraftwerk Huntorf (Niedersachsen). Es wird Druckluft mit 72 bar gespeichert und damit bei Bedarf eine Druckluftturbine angetrieben. Wird die Druckluft mit zusätzlichem Erdgas aufgeheizt, wird ein Wirkungsgrad von etwa 42 % erreicht, also deutlich weniger als bei Pumpspeicherkraftwerken.

==== kinetische Energiespeicher ====

Auf hohe Umdrehungszahlen gebrachte [[Schwungrad|Schwungräder]] vermögen kurzfristig [[kinetische Energie]] in Form des [[Drehmoment]]es zu speichern und zum mechanischen oder elektromechanischen Antrieb zur Verfügung zu stellen.

==== Wärmespeicher ====
Bei [[Sonnenwärmekraftwerk|Solarthermischen Kraftwerken]] können Wärmespeicher (zum Beispiel [[Flüssigsalztank]]s) einen Teil der am Tage gewonnenen Wärme aufnehmen und die Dampfturbine nachts antreiben oder bei Nachfragespitzen zusätzlichen Dampf erzeugen. Um eine Versorgungssicherheit auch bei lang anhaltendem schlechtem Wetter zu gewährleisten, ist hier auch eine Zusatzfeuerung durch Öl, Erdgas oder Biomasse möglich.
Durch Geothermie erzeugte elektrische Energie steht dagegen kontinuierlich zur Verfügung und kann daher einen Beitrag zur Stabilisierung des Angebots ([[Grundlastkraftwerk]]) leisten.

==== Elektrolyte ====
:''(siehe Artikel [[Redox-Flow-Zelle]])''
Eine weitere Speichermöglichkeit sind [[Redox-Flow-Zelle]]n. Dabei wird die elektrische Energie in [[Elektrolyt]]en gespeichert. Die Größe der Tanks (d. h. die Ladekapazität) sowie die Anzahl der Ladezellen (d. h. die Ladegeschwindigkeit) sind theoretisch beliebig skalierbar. So könnte je nach Größe und Lage eines Windparks ein Energiespeicher derart angepasst werden, dass die Speicherkapazität und Ladeleistung mit der Leistung des Windparks und den zu erwartenden Schwachwindphasen übereinstimmen. Windparks – und auch Solaranlagen – könnten dann Energie nach Bedarf liefern. Es existieren zwar bereits Versuchsanlagen, u. a. in Australien, Italien, Japan und Irland, doch eine kommerzielle Einführung scheitert bisher an den geringen Erfahrungen mit Systemen großer Dimension und an noch zu hohen Kosten.

==== Akkumulatoren ====
:''(siehe Artikel [[Akkumulator]] und [[Elektroauto#Energiespeiche|Elektroauto]])''

Die Speicherung elektrischer Energie mit Akkumulatoren ist relativ teuer. Es wird jedoch erwartet, dass [[Elektrofahrzeug]]e zukünftig eine bedeutende Rolle spielen werden. Durch die zeitliche Steuerung der Aufladung ihrer Akkumulatoren können sie zum [[Kraftwerksmanagement|Management des Stromnetzes]] beitragen. Derzeit wird intensiv geforscht, um Akkumulatoren leistungsfähiger, leichter, zuverlässiger und preiswerter zu machen, die Verwendung von [[Schadstoff]]en zu vermeiden, die Ladezeit zu verkürzen und die Steuerung und Sicherheit zu verbessern.

Die Energiedichte von Akkumulatoren ist zwar geringer als die Energiedichte beim Wasserstoff, der ebenfalls als zukünftiger Energieträger für Fahrzeuge gehandelt wird. Jedoch relativiert sich dieser Effekt durch die Effizienz und die derzeit (vor allem von der Nachfrage für Mobiltelefone und Notebooks motivierte) starke Weiterentwicklung von Akkumulatoren.

==== Speicherung als Wasserstoff ====
:''(siehe Artikel [[Wasserstoffspeicher]] und [[Wasserstoffwirtschaft]])''

Durch Spaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff mit Hilfe von Strom ([[Elektrolyse]]) kann elektrische Energie in eine besser speicherbare Form umgewandelt werden.
Zum einen könnte Wasserstoff zukünftig als Treibstoff für [[Wasserstoffauto]]s verwendet werden.
Weitergehende Konzepte sehen eine sogenannte (solare) Wasserstoffwirtschaft als Alternative zur derzeitigen Stromwirtschaft.
Problematisch sind der begrenzte Wirkungsgrad der Elektrolyse, Verluste und Verdichtungsaufwand bei Transport und Speicherung (insbesondere in Fahrzeugtanks) und begrenzte Wirkunggrade bei der Verstromung in [[Brennstoffzelle]]n oder Verbrennung in Motoren. Daraus ergeben sich [[Wirkungsgrad|Gesamtwirkungsgrade]], die eine Konkurrenzfähigkeit der Wasserstoffwirtschaft gegenüber [[Energiespeicher#Vergleich_von_Technologien_zur_Speicherung_elektrischer_Energie|anderen Energiespeichern]] fraglich erscheinen lassen.<ref>Craig Morris: [http://www.heise.de/tp/r4/artikel/18/18662/1.html Keine Spur von einer Wasserstoffwirtschaft?] Telepolis 4. November 2004</ref><ref>[http://www.heise.de/tp/r4/artikel/24/24719/1.html Wasserstoff: Der Kraftstoff der Zukunft?] – [[Telepolis]], 26. Februar 2007.</ref><ref>[[Technology Review]]: [http://www.heise.de/tr/artikel/81413 ''Unterwegs im Wasserstoff-7er''] vom 22. November 2006.</ref><ref>[[Telepolis]]: [http://www.heise.de/tp/r4/artikel/18/18592/1.html ''Wasserstoff bei niedrigem Druck speichern''] vom 20. Oktober 2004.</ref><ref>Telepolis: [http://www.heise.de/tp/r4/artikel/21/21174/1.html ''Pack den Blechroboter in den Tank''] vom 20. Oktober 2005.</ref>

Das [[Umweltbundesamt]] lehnt den Einsatz von Wasserstoff als Treibstoff wegen der geringen Effizienz und sinnvollerer Alternativen ab (Stand 2006).<ref>[http://www.umweltbundesamt.de/verkehr/alternantrieb/kraftstoffe/altkraftst.htm Bewertung alternativer Treibstoffe und Antriebe] (Stand 1. September 2006)</ref>

=== Intelligenter Stromverbrauch ===
:''(siehe Artikel [[Intelligentes Stromnetz]] und [[Smart Metering]])''
Mit der heutigen Informationstechnik ist es möglich, zeitlich flexible Stromverbraucher (zum Beispiel Zementmühlen, Kühl- und Heizsysteme etc.) vorübergehend herunter- oder abzuschalten („[[Lastabwurf (Stromnetz)|Lastabwurfkunden]]“, „[[Demand Side Management]]“). Eine Regulierung über einen zeitnahen Strompreis ist denkbar, ähnlich dem sogenannten [[Niedertarifstrom]] (Nachtstrom). Der Preis würde bei Stromüberangebot gesenkt, bei Strommangel dagegen angehoben. Intelligente Stromverbraucher (zum Beispiel entsprechend ausgerüstete Waschmaschinen, Spülmaschinen usw.) schalten bei geringem Strompreis ein und bei hohem Strompreis aus. In der Industrie könnte eine kurzzeitige Spitzenstromlast vorerst zwischengespeichert (zum Beispiel [[Energiespeicher#Vergleich von Technologien zur Speicherung elektrischer Energie|Schwungrad]]) und zu einem späteren Zeitpunkt genutzt werden.

=== Virtuelles Kraftwerk ===
:''(siehe Hauptartikel [[virtuelles Kraftwerk]])''
Um zu testen, ob ein größeres Gebiet teilweise oder vollständig mit Strom aus erneuerbaren Energien sicher versorgt werden kann, gibt es Pilotprojekte, die die Dynamik und Einsatzmöglichkeiten von sogenannten Kombikraftwerken oder [[Virtuelles Kraftwerk|virtuellen Kraftwerken]] untersuchen. Hierbei werden Anlagen aus den verschiedenen erneuerbare Energie-Bereichen (Wasser, Wind, Sonne, Biogas, etc.) virtuell zu einem Kraftwerk zusammengeschlossen und simuliert, den zeitgenauen Strombedarf, zum Beispiel einer Großstadt zu decken.<ref> [http://www.youtube.com/watch?v=OzEhcypDX2U video:] Kombikraftwerk – Strom ohne Atom und Kohle</ref>

=== Ausbau und Verknüpfung der Stromnetze ===
Der Ausbau der Stromnetze kann mehrere Vorteile bieten. Zum einen erlaubt z. B. die engere Verknüpfung der nationalen Stromnetze eine bessere Aufnahme z. B. von Überkapazitäten der Windenergie durch regional gute Windverhältnisse.
Durch die Verknüpfung von Regionen mit hohen Kapazitäten an Stromerzeugung aus Wind mit Regionen mit vielen Wasser- bzw. Pumpspeicherkraftwerken können zudem Leistungsspitzen gespeichert und abgepuffert werden.
Bei entsprechendem Ausbau der Stromnetze kann Strom auch in abgelegenen Regionen erzeugt (z. B. mit offshore-Windkraftanlagen oder in solarthermischen Kraftwerken in der Sahara) und in die Regionen transportiert werden, wo er benötigt wird.
Die Übertragung erfolgt dabei mit nicht, wie üblich, als Wechselstrom, sondern verlustärmer per [[Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung]] (HGÜ).

Mit herkömmlichen Drehstromnetzen kann man nur ein paar 100 km wirtschaftlich überbrücken. Grobe Regel: 1 km/kV, technische Grenze für Hochspannungsleitungen 400 kV.

HGÜ-Systeme existieren bislang als Punkt-zu-Punkt-Verbindungen. Es liegt deshalb nahe, das herkömmliche Drehstrom-Hochspannungsnetz mit weiträumigen HGÜ-Verstärkungen zu ergänzen - etwa Norwegen - Hamburg oder Ostseeküste - Bayern. Für solche möglichst isolierten Verbindungen sprechen auch Gefahren wie ein [[Magnetischer Sturm]].

== Literatur ==
=== Bücher ===
* Mischa Bechberger, Danyel Reiche: ''Ökologische Transformation der Energiewirtschaft – Erfolgsbedingungen und Restriktionen.'' Schmidt, Berlin 2006, ISBN 3-503-09313-3.
* Thomas Bührke, Roland Wengenmayr: ''Erneuerbare Energie – Alternative Energiekonzepte für die Zukunft.'' 2. Aufl., Wiley-VCH, Weinheim 2009, ISBN 978-3-527-40973-0, ISBN 3-527-40973-4.
* Steffen Dagger: ''Energiepolitik & Lobbying: Die Novellierung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) 2009'', ibidem-Verlag, Stuttgart 2009, ISBN 3838200578
* [[Hans-Josef Fell]] und Carsten Pfeiffer: ''Chance [[Energiekrise]] – Der solare Ausweg aus der [[Fossile Energie|fossil-atomaren]] Sackgasse'' Solarpraxis, Berlin 2006, ISBN 3-934595-64-2.
* Sven Geitmann: ''Erneuerbare Energien und alternative Kraftstoffe.'' 2. Aufl., Hydrogeit Verlag, Kremmen 2004, ISBN 3-937863-05-2.
* Sven Geitmann: ''Erneuerbare Energien - Mit neuer Energie in die Zukunft'' Hydrogeit, Oberkrämer 2009, ISBN 978-3-937863-14-6.
* [[Wolfgang Gründinger]]: ''Die Energiefalle. Rückblick auf das Erdölzeitalter.'' C. H. Beck, München 2006.
* Martin Kaltschmitt, Andreas Wiese und Wolfgang Streicher (Hrsg.): ''Erneuerbare Energien. Systemtechnik, Wirtschaftlichkeit, Umweltaspekte.'' 3. Aufl., Springer Verlag, Heidelberg 2003, ISBN 3-540-43600-6.
* Axel Kleidon, Ralph D. Lorenz : ''Non-Equilibrium Thermodynamics and the Production of Entropy.'' Springer Verlag, Heidelberg 2004, ISBN 3-540-22495-5.
* [[David J. C. MacKay]]: ''Sustainable Energy – Without the Hot Air'' UIT 2008, ISBN 978-1-906860-01-1, (auch [http://www.withouthotair.com/ online verfügbar]).
* Volker Quaschning: ''Erneuerbare Energien und Klimaschutz.'' 2. Aufl., Carl Hanser, München 2009, ISBN 978-3-446-41961-2.
* Volker Quaschning: ''Regenerative Energiesysteme.'' 6. Aufl., Carl Hanser, München 2009, ISBN 978-3-446-42151-6.
* [[Hermann Scheer]]: ''Solare Weltwirtschaft – Strategie für eine ökologische Moderne.'' 5. Aufl., Kunstmann, München 2005, ISBN 3-88897-314-7.
* Jens-Peter Springmann: ''Förderung erneuerbarer Energieträger in der Stromerzeugung – Ein Vergleich ordnungspolitischer Instrumente.'' DUV, Wiesbaden 2005, ISBN 3-8350-0038-1.

=== Aufsätze und Studien ===
* [[Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit|BMU]] (2006): [http://www.erneuerbare-energien.de/files/erneuerbare_energien/downloads/application/pdf/ee_kosten_stromerzeugung.pdf ''Externe Kosten der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien im Vergleich zur Stromerzeugung aus fossilen Energieträgern''] (PDF)
* Bernd Geisen: ''Energieversorgung der Zukunft – Strom, Wärme und Kraftstoffe aus Biomasse''. In: ''Müll und Abfall''. Schmidt, Berlin 372005,11, S. 548–551, {{ISSN|0027-2957}}
* Bernd Oswald: [http://www.sueddeutsche.de/,tt2m3/deutschland/artikel/424/68356/ ''Regenerative Energien. Erneuerbare Entlastung.''] In: ''[[Süddeutsche Zeitung]].'' München, 18. Januar 2006.
* Daniela Thrän, Alexander Vogel, Michael Weber: ''Biogene Kraftstoffe in Deutschland, Techniken und Potenziale''. In: ''Müll und Abfall.'' Schmidt, Berlin 37.2005,11, S. 552–559, {{ISSN|0027-2957}}
* Internationale Wirtschaftsforum Regenerative Energien (IWR): [http://www.iwr.de/studien/ ''Zur Lage der Regenerativen Energiewirtschaft in Nordrhein-Westfalen'' für 2003 und 2004 (erschienen 2004 und 2005)]
* Internationale Wirtschaftsforum Regenerative Energien (IWR): [http://www.iwr.de/re/iwr/ET_Beitrag.pdf ''Zur weltweiten Entwicklung der regenerativen Energien – Szenario bis 2010'' (2000)] (PDF-Datei; 679 kB)
* [[Global Wind Energy Concil]] (GWEC): [http://www.gwec.net/index.php?id=153 ''Global Wind 2008 Report'' – Report des GWEC zur Windenergie in 2008 inklusive Ausblick bis 2013] (PDF-Datei; 1,43 MB)

== Einzelnachweise ==
<references/>

== Siehe auch ==
{{Portal|Umwelt- und Naturschutz}}
* [[Zukunftstechnologie]]
* [[Nachwachsender Rohstoff]]
* [[Energiepolitik]]
* [[Ökostrom]]

== Weblinks ==
* [http://www.erneuerbare-energien.de/ Webseite des Bundesumweltministeriums über erneuerbare Energien], mit der jährlich erscheinenden Informationsbroschüre [http://www.erneuerbare-energien.de/files/erneuerbare_energien/downloads/application/pdf/broschuere_ee_zahlen_bf.pdf ''Erneuerbare Energien in Zahlen - Nationale und Internationale Entwicklung''], Ausgabe vom Juni 2009, 80-seitig, als pdf
* [http://www.bee-ev.de/ Bundesverband Erneuerbare Energien]
* [http://www.unendlich-viel-energie.de/ Agentur für Erneuerbare Energien], mit der Broschüre [http://www.unendlich-viel-energie.de/fileadmin/content/Wirtschaft/Potenziale/Potenzialatlas_2020_online.pdf ''ERNEUERBARE ENERGIEN 2020 - Potenzialatlas Deutschland''], vom 14. Januar 2010, als pdf
* [http://www.eurosolar.de/ EUROSOLAR – Europäischer Verband für Erneuerbare Energien]
* [http://www.zukunftsenergie.org/ Jugendbündnis Zukunftsenergie]
* [http://www.energie-fakten.de/pdf/reg-energie-richtung.pdf ''Regenerative Energien – immer ein Schritt in die richtige Richtung?''] (PDF-Datei; 45 kB)

[[Kategorie:Erneuerbare Energie| ]]
[[Kategorie:Energiewirtschaft]]

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[[fi:Uusiutuva energia]]
[[fr:Énergie renouvelable]]
[[he:אנרגיה מתחדשת]]
[[hi:नवीकरणीय ऊर्जा]]
[[hr:Obnovljiva energija]]
[[hu:Megújuló energiaforrás]]
[[id:Energi terbarui]]
[[is:Endurnýjanleg orka]]
[[it:Energie rinnovabili]]
[[ja:再生可能エネルギー]]
[[ka:განახლებადი ენერგია]]
[[ko:재생가능 에너지]]
[[lb:Erneierbar Energie]]
[[lt:Atsinaujinantys energijos šaltiniai]]
[[ms:Tenaga boleh diperbaharui]]
[[nl:Duurzame energie]]
[[no:Fornybar energi]]
[[pl:Odnawialne źródła energii]]
[[pt:Energia renovável]]
[[qu:Kutipayaq micha]]
[[ro:Energie regenerabilă]]
[[ru:Возобновляемая энергия]]
[[simple:Renewable energy]]
[[sk:Obnoviteľné zdroje energie]]
[[sl:Obnovljivi viri energije]]
[[sr:Обновљиви извори енергије]]
[[sv:Förnybara energikällor]]
[[ta:புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல்]]
[[th:พลังงานทดแทน]]
[[tr:Yenilenebilir enerji]]
[[uk:Відновлювана енергетика]]
[[vi:Năng lượng tái tạo]]
[[wa:Todi-poujhåve enerdjeye]]
[[wuu:可再生能源]]
[[zh:可再生能源]]
[[zh-yue:可再生能源]]

Erneuerbare Energien

2010-02-23T10:24:42Z

Xzapro4: Konj.

[[Datei:Biogas Phootvoltaik Wind.jpg|miniatur|Beispiele der Gewinnung erneuerbarer Energie: Biogas, Photovoltaik und Windenergie]]

Als '''erneuerbare Energien''', auch ''regenerative Energien'', bezeichnet man Energie aus Quellen, die sich entweder kurzfristig von selbst erneuern oder deren Nutzung nicht zur Erschöpfung der Quelle beiträgt. Es handelt sich daher um nachhaltig zur Verfügung stehende Energieressourcen. Dazu gehören neben der [[Wasserkraft]] vor allem die solare Strahlung ([[Sonnenenergie]]), die Wärme im Erdinnern ([[Geothermie]]) sowie die energetisch nutzbaren Effekte der Anziehungkräfte vor allem von Mond und Sonne ([[Gezeiten]]kraft). Andere erneuerbare Energiequellen leiten sich daraus ab, so können etwa der [[Wind]] ([[Windenergie]]) und das energetische Potenzial der [[Biomasse]] (aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnene [[Bioenergie]]) als abgeleitete Formen der Sonnenenergie begriffen werden.

Die Bezeichnung erneuerbare Energien ist der Gegenbegriff zu den nur für begrenzte Zeit für den Menschen verfügbaren [[fossiler Energieträger|fossilen Energieträgern]] wie [[Erdöl]], [[Kohle]] und [[Erdgas]], auf denen die heutige [[Energieversorgung]] ([[Strom|Elektrischer Strom]], Wärme, [[Kraftstoff]]e) im Wesentlichen basiert.
[[Kernenergie]] (gewonnen durch [[Kernspaltung]] bzw. die noch in der Entwicklung befindliche [[Kernfusion]]) wird in der Regel nicht als erneuerbare Energie bezeichnet, da sie einen nicht nachwachsenden Rohstoff verwendet, ist aber ebensowenig den fossilen Energien zuzuordnen.

Derzeit findet ein starker Ausbau der Nutzung der erneuerbaren Energien statt. Gründe sind die begrenzten Ressourcen an fossilen Energieträgern, die Belange des [[Umweltschutz|Umwelt-]] und [[Klimaschutz]]es und das Streben nach geringerer Abhängigkeit von Energieexporteuren bzw. insgesamt nach einer [[Nachhaltigkeit|nachhaltigeren]] Energiebereitstellung. Bereits traditionell eine hohe Bedeutung hatte die Nutzung der [[Wasserkraft]], die von daher auch als ''alte'' erneuerbare Energie bezeichnet wird. Seit den 1990ern nimmt insbesondere die Nutzung von Wind, Sonnenenergie und Biomasse auf der ganzen Welt stark zu (daher ''neue'' erneuerbare Energien).

Die aus diesen erneuerbaren Energiequellen abgeleiteten Energieformen (Strom, Wärme, Kraftstoff) werden oft ebenfalls als erneuerbare Energien bezeichnet.

In Deutschland werden erneuerbare Energien seit längerem mit unterschiedlichen Maßnahmen gefördert. Das im Jahr 2000 in der ersten Form erlassene [[Erneuerbare-Energien-Gesetz|Gesetz für den Vorrang erneuerbarer Energien]] (Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)) war maßgeblich für den Strombereich. Seit dem Jahr 2009 wird mit dem [[Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz|Gesetz zur Förderung erneuerbarer Energien im Wärmebereich]] (Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWG)) auch die Wärmebereitstellung gefördert. Seit dem Jahr 2007 ist das [[Biokraftstoffquotengesetz]] gültig, das die zuvor bestehenden Steuervergünstigungen zur Förderung von Biokraftstoffen ablöste.

Mit der [[Erneuerbare-Energien-Richtlinie (EG)|EU-Richtlinie zu den erneuerbaren Energien]] vom 23. April 2009 (2009/28/EG)<ref>[http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2009:140:0016:0062:DE:PDF Richtlinie zur Förderung der Nutzung von Energie aus erneuerbaren Quellen und zur Änderung und anschließenden Aufhebung der Richtlinien 2001/77/EG und 2003/30/EG]</ref> wird den Mitgliedsstaaten der [[Europäische Union|Europäischen Union]] der Erlass von Gesetzen vorgeschrieben, die die Verwendung der erneuerbaren Energien in den Bereichen Strom, Wärme und Kälte sowie Verkehr fördern, damit bis 2020 ein Gesamtanteil dieser Energien am Energiegesamtverbrauch innerhalb der EU von 20 % erreicht wird.

Auch in vielen anderen Staaten wird die Nutzung der erneuerbaren Energien forciert.

== Quellen erneuerbarer Energien ==

Als erneuerbare Energien werden Energiequellen bzw. Energieträger bezeichnet, die kurzfristig und nach menschlichen Maßstäben unerschöpfbar zur Verfügung stehen.

Die derzeitige Energieversorgung basiert vor allem auf den fossilen Energieträgern Erdöl, Kohle und Erdgas. Deren Vorkommen haben eine begrenzte [[Statische Reichweite|Reichweite]] und erschöpfen sich (vgl. [[Peak Oil]]).
Die fossilen Energien erneuern sich zwar auch, jedoch finden diese Prozesse so langsam statt, dass sie den menschlichen Verbrauch nicht annähernd decken können.

Energie kann nicht erzeugt, sondern nur in eine andere Erscheinungsform gewandelt werden. Der Begriff ''Erneuerbarkeit'' bezieht sich somit auf die jeweilige Erscheinungsform, die z. B. dem System Erde entnommen werden kann, aber von einer anderen Energiequelle wieder ersetzt wird.

Die Basis bilden drei Energiequellen:

=== Sonnenenergie ===
:''(siehe Artikel [[Sonnenenergie]])''
Durch [[Kernfusion]] werden in der Sonne große Mengen Energie freigesetzt, die als Solarstrahlung ([[elektromagnetische Strahlung]]) die Erde erreichen. Ein Teil der Strahlung wird von der [[Erdatmosphäre]] absorbiert und reflektiert, so dass nur ein Teil die Erdoberfläche erreicht und z. B. mit [[Photovoltaikanlage]]n, [[solarthermisches Kraftwerk|solarthermischen Kraftwerken]] und [[thermische Solaranlage|thermischen Solaranlagen]] genutzt werden kann.
Die von der Atmosphäre und von der Erdoberfläche absorbierte Sonnenenergie liefert zudem die Energie zur Entstehung von Wind, Meeresströmungen und der Verdampfung von Wasser. Pflanzen absorbieren die Strahlung im Zuge der [[Photosynthese]] ebenfalls und fixieren sie in [[Biomasse]]. Indirekt ermöglicht die Sonnenenergie also den Betrieb von [[Windkraftanlage]]n, Kraftwerken, die die [[Meeresenergie]] nutzen, [[Wasserkraftwerk]]en und die verschiedenen Möglichkeiten zur energetischen Nutzung von Biomasse ([[Biogener Brennstoff]], [[Biokraftstoff]], etc.).
Die innerhalb von Millionen Jahren aus Biomasse entstandenen fossilen Energieträger basieren somit letztlich auch auf Sonnenenergie.

=== Geothermie ===
Die im Erdinneren gespeicherte Wärme basiert vor allem auf radioaktiven Zerfallsprozessen ([[Primordiales Nuklid|primordialen Radio-Nuklide]]). Sie kann für Heizzwecke (vor allem [[oberflächennahe Geothermie]]) oder auch zur Stromerzeugung (meist [[Tiefengeothermie]]) genutzt werden.

=== Wechselwirkung der Erde ===
Durch die Anziehungskraft ([[Schwerkraft]]) von Sonne, Mond und anderen Himmelkörpern werden auf der Erde die [[Gezeiten]] verursacht. Zudem entsteht durch diese [[Gezeitenkraft]] im [[Erdkern]] Reibung, die dem Erdinneren weitere Wärme zuführt.

== Nutzungsarten der Erneuerbaren Energien ==
[[Datei:Windpark.jpg|thumb|Windpark bei [[Lübz]], [[Mecklenburg-Vorpommern]]]]
[[Datei:Solaranlage IMG 0533.jpg|miniatur|Photovoltaikanlage in der Nähe von [[Freiberg (Sachsen)]]]]
[[Datei:Elephant butte dike.jpg|miniatur|Ein Wasserkraftwerk in [[New Mexico]], [[USA]]]]
[[Datei:Aufgerichtetesholz.jpg|miniatur|Holz ist wohl die am längsten genutzte erneuerbare Energie.]]

Die Erneuerbaren Energiequellen können auf vielfältige Weise genutzt werden, um Wärme, Strom, Kraftstoffe und Kälte bereitzustellen. Die Nutzung bzw. die Erzeugung einiger der aufgezählen erneuerbaren Energien befinden sich noch in der Entwicklung.

*[[Bioenergie]] (aus [[Biomasse]] in unterschiedlichster Form, siehe Artikel [[biogener Brennstoff]] und [[Biokraftstoff]])
**[[Holz]]
**[[Kraftstoff Pflanzenöl|Pflanzenöl]]
**[[Biodiesel]]
**[[Ethanol-Kraftstoff|Bioethanol]] und [[Cellulose-Ethanol]]
**[[Biogas]]
**[[BtL-Kraftstoff]]e
**[[Biowasserstoff]]

*[[Wasserkraft]]
**[[Staudamm|Staudämme]] und [[Staumauer]]n
**[[Gezeitenkraftwerk|Gezeitenkraft]]
**[[Laufwasserkraftwerk]]e
**[[Wellenkraftwerk|Wellenenergie des Meeres]]
**[[Meeresströmungskraftwerk|Strömungsenergie des Meeres]]
**[[Meereswärmekraftwerk|Meereswärme]]
**[[Osmosekraftwerk]] (Unterschiedlicher Salzgehalt von Süß- und Salzwasser)

*[[Windenergie]]
** [[Windenergieanlage]])
** Aufwind- oder [[Thermikkraftwerk]]

*[[Solarenergie]]
**[[Photovoltaik]] ([[Photovoltaikanlage]])
**[[Solarthermie]] ([[Sonnenkollektor]], [[Sonnenwärmekraftwerk]])
**[[Solarchemie]]
**[[Thermik]] ([[Thermikkraftwerk]])

*[[Geothermie]]
**[[Tiefe Geothermie]]
**[[Oberflächennahe Geothermie]]

*[[Verdunstungskälte]]
**[[adiabate Kühlung]]

Die [[Kernenergie|Kernspaltung]] in Kraftwerken wird nicht zu den erneuerbaren Energien gezählt, da sie auf den nur begrenzt verfügbaren [[Kernbrennstoff]]en ([[Uran]]) basiert. Ähnliches gilt für eine etwaige zukünftige Nutzung von [[Kernfusionsreaktor]]en, die in der sich derzeit entwickelnden Form [[Lithium]] verbrauchen. Auch eine Kernfusion auf Basis der in großen Mengen vorhandenen [[Proton]]en, die technisch noch ferner liegt, wird von den meisten Fachleuten nicht zu den erneuerbaren Energien gezählt.

== Potentiale ==
[[Datei:Fullneed.jpg|hochkant=1.3|miniatur|250px|Theoretischer Platzbedarf für Solarkollektoren, um in [[Sonnenwärmekraftwerk#Solarfarmkraftwerke|Solarthermischen Kraftwerken]] den [[Weltenergiebedarf|Strombedarf der Welt]], Europas (EU-25) oder Deutschlands zu erzeugen<ref>[http://www.dlr.de/tt/trans-csp Daten des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR)] 2005</ref>]]

=== Globale Potentiale ===
Die auf die Erde eingestrahlte [[Sonnenenergie]] entspricht etwa dem Zehntausendfachen des aktuellen menschlichen [[Weltenergiebedarf|Energiebedarfs]]. [[Erdwärme]] und [[Gezeitenkraft]] liefern deutlich geringere, aber immer Vergleich zum menschlichen Bedarf hohe Beiträge. Rein physikalisch betrachtet, steht damit mehr Energie zur Verfügung ([[theoretisches Potential]]), als in absehbarer Zukunft gebraucht werden wird.

Die [[Internationale Energieagentur]] (IEA) geht davon aus, dass weltweit bis 2030 mehr als ein Viertel des Energieverbrauchs durch Erneuerbare Energien gedeckt werden kann. Studien von [[Greenpeace]] und des [[Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen|Wissenschaftlichen Beirats für Globale Umweltveränderungen]] (WBGU) der Bundesregierung prognostizieren, dass Erneuerbare Energien bis 2050 die Hälfte der weltweiten Energieversorgung sicher stellen können.<ref name="potenziale">[http://www.unendlich-viel-energie.de/de/wirtschaft/potenziale.html Potenziale erneuerbarer Energien – Übersicht]</ref>

[[Datei:DESERTEC-Map large.jpg|hochkant=1.3|miniatur|400px|rechts|Skizze einer möglichen Infrastruktur für eine nachhaltige Stromversorgung in '''EU'''ropa, dem Nahen Osten (the '''M'''iddle-'''E'''ast) und '''N'''ord-'''A'''frika (kurz: EU-MENA)]]
In einigen Beispielprojekten ist es gelungen, den an einem Ort benötigten Energieverbrauch dezentral mit Erneuerbaren Energien zu decken<ref> [http://de.sevenload.com/videos/5dmaEzH-Das-regenerative-Kombikraftwerk sevenload.com:] Video: Das regenerative Kombikraftwerk, siehe auch [http://www.kombikraftwerk.de]</ref><ref>[http://wstreaming.zdf.de/zdf/veryhigh/070612_blackout.asx Der große Blackout] (Film im wmv-Format), 3sat hitec vom 14. Juni 2007, [http://c36000-o.w.core.cdn.streamfarm.net/36000zdf/ondemand/3546zdf/zdf/zdf/07/06/070612_blackout_vh.wmv Alternativlink]</ref> ([[Nullenergiehaus]], [[Bioenergiedorf]]). Daneben gibt es immer wieder Anläufe für zentrale Großprojekte auf Basis erneuerbarer Energien. Ein Beispiel für ein solches Großprojekt ist das Mitte 2009 in Planung gegangene [[Desertec]]-Project. Studien des [[Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt|Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR)]] ergaben, dass mit weniger als 0,3 Prozent der verfügbaren Wüstengebiete in Nord-Afrika und im Nahen Osten durch [[Sonnenwärmekraftwerk#Solarfarmkraftwerke|Solarthermische Kraftwerke]] genügend Strom<ref> [http://www.3sat.de/mediathek/mediathek.php?obj=8588 nano.de:] Video: Spanien baut eines der weltgrößten Solarkraftwerke. Auch mit Informationen zu möglicher Energieerzeugung in Nordafrika. 9. Juni 2008</ref> und Trinkwasser für den steigenden Bedarf dieser Länder sowie für Europa erzeugt werden kann. Die [[Trans-Mediterranean Renewable Energy Cooperation]] (TREC), ein internationales Netzwerk von Wissenschaftlern, Politikern und Experten auf den Gebieten der erneuerbaren Energien und deren Erschließung, setzt sich für eine solche kooperative Nutzung der Solarenergie ein. Eine Nutzung der [[Passatwind]]e im Süden Marokkos soll die solare Energieerzeugung ergänzen. Fünf realistische Szenarien für eine solche zukünftige Energieversorgung liefert Prof. David J.C. MacKay.<ref>[http://www.withouthotair.com/ Sustainable Energy – Without the Hot Air (englisch)] Fünf durchgerechnete Szenarien, von konservativer bis grüner Energieversorgung von Großbritannien</ref>


=== Potentiale in Deutschland ===

Laut der 2008 vorgelegten Leitstudie des [[Bundesumweltministerium]]s (BMU) können die Erneuerbaren Energien in Deutschland bis 2020 einen Anteil von 30 Prozent an der Stromversorgung erreichen.<ref> Bundesministerium für Umwelt (BMU):[http://www.bmu.de/erneuerbare_energien/downloads/doc/42383.php ''"Leitstudie 2008" - Weiterentwicklung der "Ausbaustrategie Erneuerbare Energien" vor dem Hintergrund der aktuellen Klimaschutzziele Deutschlands und Europas''], vom Oktober 2008, als pdf</ref> Damit kann der bis dahin geplante [[Atomausstieg|Wegfall an Kernenergiekapazitäten (Atomausstieg)]] vollständig ersetzt werden. Laut Branchenprognose der Erneuerbaren-Energien-Industrie können die Erneuerbaren Energien in Deutschland bereits im Jahr 2020 mit 48 Prozent knapp die Hälfte des gesamten deutschen Strombedarfs decken (heute (2009): ca. 15 Prozent).<ref>[http://www.unendlich-viel-energie.de/de/wirtschaft/detailansicht/article/201/sicher-sauber-schlauer-die-stromversorgung-der-zukunft.html Branchenprognose Erneuerbare Energie]</ref>

Der im Januar 2010 von der Agentur für Erneuerbare Energien (AEE) vorgelegte Potenzialatlas zeigt, dass die [[technisches Potential|technischen Potenziale]] in Deutschland zur Nutzung regenerativer Energien noch größtenteils unerschlossen sind. Der Potenzialatlas berechnet den Flächenverbrauch von heute bis zum Jahre 2020, der für Erneuerbare Energien bei deren weiterem Ausbau benötigt wird. So kann beispielsweise die Windenergie an Land bis 2020 ein Fünftel des deutschen Strombedarfs decken. Dafür benötigt sie aber nur etwa 0,75 Prozent der Landesfläche. Die Bioenergie stellt demnach im Jahr 2020 einen Anteil von 15 Prozent an der gesamten Strom-, Wärme- und Kraftstoffversorgung, wofür eine Fläche von 3,7 Mio. Hektar (heute: 1,6 Mio. ha) benötigt wird. Eine [[Flächenkonkurrenz|Konkurrenz mit der Nahrungsmittelerzeugung (Flächenkonkurrenz)]] sei jedoch aufgrund der EU-weiten Getreideüberschüsse nicht zu befürchten. Auch das Potenzial der Solarenergie ist noch weitgehend unerschlossen, wie der neue Atlas belegt. Nur 2,5 Prozent der geeigneten Gebäudeflächen werden bisher für Strom oder Wärme aus der Sonne genutzt. Solarparks auf Freiflächen belegen heute mit rund 1.700 Hektar nur etwa 0,005 Prozent der Landesfläche.<ref>[http://www.unendlich-viel-energie.de/de/wirtschaft/detailansicht/article/201/viel-ertrag-auf-wenig-flaeche-erster-potenzialatlas-erneuerbare-energien-erschienen.html Potenzialatlas Erneuerbare Energien]</ref>

== Bewertung der erneuerbaren Energien ==
Die Nutzung erneuerbarer Energien hat verschiedene Vorteile gegenüber der Nutzung von fossiler und von Kernenergie, aber auch Nachteile. So unterschiedlich wie die verschiedenen Nutzungsarten der erneuerbaren Energien sind auch deren jeweilige Vor- und Nachteile.

=== Ressourcenschonung ===
Die derzeitige Energieversorung basiert vor allem auf fossilen Energieträgern und auf Kernbrennstoffen wie z. B. Uran. Die [[Statische Reichweite|Reichweite]] dieser Ressourcen ist jedoch begrenzt. So wird z. B. das [[Globales Ölfördermaximum|globale Ölfördermaximum]] (''Peak Oil'') beispielsweise von der [[Internationale Energieagentur|Internationalen Energieagentur]] (IEA) etwa auf das Jahr 2020 datiert. Nach dem Maximum wird mit sinkenden Fördermengen bei gleichzeitig steigendem [[Weltenergiebedarf]] gerechnet. Die [[statische Reichweite]] (Reichweite bei derzeitigem Verbrauch und Preis) von Erdgas und Erdöl ist deutlich länger, aber ebenfalls so begrenzt, dass mittelfristig Alternativen notwendig sind.
Durch die Nutzung erneuerbarer Energiequellen werden diese Ressourcen geschont. Ein frühzeitiger Ausbau der erneuerbaren Energien verlängert die Übergangsphase und könnte so eine wirtschaftliche Abwärtsspirale und Verteilungskonflikte vermeiden.<ref>Marion Lienhard, Anna Vettori, Rolf Iten: [http://inrate.ch/fileadmin/pdf/themen/peak_oil.pdf ''Peak Oil – Chance für einen nachhaltigen Umgang mit Energie?''] (PDF) Hrsg.: INrate, Dezember 2006.</ref> Da die chemische Industrie stark vom Rohstoff Erdöl abhängt, sichert die Ressourcenschonung langfristig die Rohstoffzufuhr.

=== Klimaschutz ===
:''(siehe Artikel [[Klimaschutz]])''
Bei der energetischen Nutzung fossiler Energieträger werden große Mengen [[Kohlenstoffdioxid]] (CO2) ausgestoßen. Bei der Nutzung erneuerbarer Energien dagegen werden deutlich geringere Mengen an [[Treibhausgas]]en emittiert. Hauptsächlich durch die Herstellung der Anlagen (Windkraftanlage, Photovoltaikanlage, usw.), die beim heutigen [[Energiemix]] überwiegend noch auf Energie aus fossilen Energieträgern zurückgreift, werden Klimagase freigesetzt. Diese Emissionen werden jedoch in der [[Lebensdauer (Technik)|Lebenszeit]] mehrfach amortisiert, so dass netto eine deutliche Einsparung an Klimagasen zu bilanzieren ist.
Ein spezieller Fall ist die Bioenergien, bei deren Nutzung z. B. in [[Biomasseheizkraftwerk]]en, [[Biogasanlage]]n oder als Biokraftstoff in Verbrennungsmotoren CO2 freigesetzt wird. Dieses wurde jedoch zuvor beim Wachstum der verwendeten Pflanzen im Zuge der [[Photosynthese]] und [[CO2-Fixierung]] gebunden und wäre bei der natürlichen Zersetzung der Biomasse ohnehin freigesetzt worden. Netto beschränkt sich die tatsächliche CO2-Emission also auf den Aufwand an fossiler Energie für land- und forstwirtschaftliche Maschinen ([[Dieselkraftstoff]]), [[Mineraldünger]]herstellung und anderes. Zu beachten sind auch Emissionen der starken Klimagase [[Lachgas]] und [[Methan]], die bei bestimmten Anbau- und Nutzungsarten von Biomasse freigesetzt werden können.<ref>WWF: [http://www.wwf.de/themen/landwirtschaft/landwirtschaft-klima/ ''Methan und Lachgas: Die vergessenen Klimagase,''] 2007.</ref>

Ob die erhofften ökologischen Vorteile im Einzelfall realistisch sind, kann jedoch nur durch eine [[Ökobilanz]] festgestellt werden. So müssen bei der Biomasse-Nutzung zum Beispiel Landverbrauch, chemischer Pflanzenschutz und Reduzierung der Artenvielfalt der erwünschten CO2-Reduzierung gegenübergestellt werden.

=== Akzeptanz ===

Eine deutliche Mehrheit der Bevölkerung in Deutschland spricht sich für einen starken Ausbau der Erneuerbaren Energien aus. Eine repräsentative Forsa-Umfrage 2010 zur Akzeptanz Erneuerbarer Energien belegte für jedes einzelne Bundesland die hohe gesellschaftliche Zustimmung zu regenerativer Energieerzeugung. Demnach wünschen sich insbesondere die Menschen in Süddeutschland mehr Erneuerbare-Energien-Anlagen in ihrer Region, vor allem auch Windkraftanlagen in der eigenen Nachbarschaft. Mehrheitlich erwarten die Befragten ein stärkeres Engagement ihrer Landes- und Kommunalpolitiker in Bezug auf Erneuerbare Energien. Bundesweit halten 95 Prozent der Deutschen den Ausbau erneuerbarer Energien für wichtig oder sehr wichtig. 78 Prozent würden ihren Strom am liebsten aus erneuerbaren Energiequellen beziehen (im Vergleich zu 9 Prozent aus Erdgas, 6 Prozent aus Atomkraft, 3 Prozent aus Kohle).<ref>[http://www.unendlich-viel-energie.de/de/panorama/umfrage-akzeptanz-der-erneuerbaren.html Forsa-Umfrage: Große Zustimmung in allen Bundesländern zu Erneuerbaren Energien, Pressemitteilung der Agentur für erneuerbare Energie]</ref>

=== Kosten ===

Während die fossilen und atomaren Energieträger immer teurer werden, sind die Kosten für Erneuerbare Energien in den letzten 15 Jahren im Schnitt um etwa die Hälfte gesunken. Bis 2020 strebt die Branche eine weitere Kostensenkung von 40 % an, ermöglicht durch Massenfertigung und Technologiefortschritte.<ref>[http://www.unendlich-viel-energie.de/de/wirtschaft/kosten.html Erneuerbare Energien zu kalkulierbaren Kosten], Agentur für Erneuerbare Energien</ref>

Hinsichtlich der Förderung Erneuerbarer Energien spielt das im April 2000 in Kraft getretene [[Erneuerbare-Energien-Gesetz|Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)]] eine besondere Rolle: Es regelt, dass von privaten Anbietern erzeugter Strom aus Erneuerbaren Energien von den Netzbetreibern zu Mindestpreisen abgenommen werden muss. Diese gesetzlichen Vergütungen sind nach Technologien und Standorten differenziert, sie werden jährlich abgesenkt und sind auf 20 Jahre befristet. Durch die stetige Degression der Vergütungen werden die Hersteller angetrieben, ihre Anlagen immer effizienter, zuverlässiger und kostengünstiger zu machen. Gleichzeitig wird so Übersubventionierung vermieden. Die Finanzierung des EEG erfolgt nicht aus der Staatskasse, sondern wird auf alle Stromkunden umgelegt. Das gesamte Fördervolumen des EEG lag im Jahr 2007 bei rund 4,3 Mrd. Euro. Für einen durchschnittlichen Drei-Personen-Haushalt bedeutet das Mehrkosten von etwa drei Euro im Monat (ca. 5 % der Stromkosten).<ref>[http://www.bmu.de/files/erneuerbare_energien/downloads/application/pdf/broschuere_ee_zahlen.pdf BMU: Erneuerbare Energien in Zahlen. Kosten für die Stromverbraucher S. 33], Stand: Juni 2009</ref>

Studien des Bundesumweltministeriums erwarten, dass diese Ausgaben bei weiterem kräftigem Ausbau der Erneuerbaren Energien zunächst weiter ansteigen und etwa ab dem Jahr 2016 wegen sinkender Vergütungssätze fallen werden.<ref>[http://www.bmu.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/erfahrungsbericht_eeg_2007_hg.pdf BMU: Hintergrundinformationen zum EEG-Erfahrungsbericht 2007], Stand: 8. November 2007</ref>

Die Bevölkerung zeigt sich bereit, vorübergehend höhere Kosten für den Ausbau der Erneuerbaren Energien zu tragen. Nach einer Forsa-Umfrage vom August 2007 möchten mehr als drei Viertel der Deutschen (77 %) persönlich Erneuerbare Energien nutzen, selbst wenn dies mit höheren Kosten oder Investitionen verbunden wäre. Auch bei Niedrigverdienern mit weniger als 1000 Euro Nettoeinkommen sind mehr als zwei Drittel (69 %) zu Mehrkosten bereit. Bei den Haushalten mit über 3000 Euro Nettoeinkommen sind es sogar 87 %.<ref>[http://www.presseportal.de/pm/14178/1037107/discovery_channel_deutschland „Forsa-Umfrage zeigt: Engpass bei fossilen Brennstoffen droht früher als die Deutschen denken“], Pressemitteilung von Discovery Channel vom 23.8.2007</ref>

Zu berücksichtigen ist ferner die Vermeidung externer Kosten durch den Einsatz erneuerbarer Energien. Würden allein die Folgeschäden durch Luftschadstoffe in die Strompreise einberechnet, wäre eine Kilowattstunde Kohlestrom etwa 6 bis 8 Cent teurer, im Vergleich zu gerade ca. 0,1 Cent bei der Windkraft und ca. 0,6 bis 1 Cent bei der Photovoltaik, wie ein Gutachten des Fraunhofer Instituts für System- und Innovationsforschung und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) ermittelte. Allein im Jahr 2007 sparten allein im Strombereich die Erneuerbaren Energien damit volkswirtschaftliche Kosten in Höhe von rund 5,8 Mrd. Euro ein – deutlich mehr, als ihre Förderung durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) kostete (4,3 Mrd. Euro).<ref>[http://www.erneuerbare-energien.de/files/erneuerbare_energien/downloads/application/pdf/ee_kosten_stromerzeugung.pdf DLR/Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung (FhG-ISI): Externe Kosten der Stromerzeugung aus fossilen Energieträgern.], Stand: Mai 2007</ref>

Darüber hinaus senkt die Einspeisung von Strom aus Erneuerbaren Energien den Strompreis an der Börse: Der Preis für Strom wird an der Börse durch das jeweils teuerste Kraftwerk bestimmt, das noch benötigt wird, um die Stromnachfrage zu decken. Die vorrangige Einspeisung erneuerbaren Stroms verringert die Nachfrage nach anders erzeugtem Strom. Die teuersten Kraftwerke werden daher weniger eingesetzt, weswegen der Preis entsprechend sinkt. Dieser so genannte „Merit-Order-Effekt“ hat nach Berechnungen des Fraunhofer Instituts für System- und Innovationsforschung im Jahr 2006 zu Kosteneinsparungen von rund 5 Mrd. Euro geführt.<ref> Sensfuß, Frank/Ragwitz, Mario: Analyse des Preiseffektes der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien auf die Börsenpreise im deutschen Stromhandel – Analyse für das Jahr 2006. Gutachten des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung. Karlsruhe 2007</ref> Ein Gutachten des Hamburger Weltwirtschaftsinstituts (HWWI) bestätigte, „dass durch die Förderung der Stromproduktion aus erneuerbaren Energien der Großhandelspreis von Strom sinkt“, in der Folge „auch die Strombezugskosten der besonders stromintensiven Unternehmen“.<ref>[http://www.arrhenius.de/uploads/media/Bode_Groscurth_EEG_DP_348.pdf Bode, Groscurth: Zur Wirkung des EEG auf den „Strompreis“.] HWWA Discussion Paper Nr. 348 (2006), S. 2</ref>

=== Dezentralisierte Energieversorgung ===
:''(siehe Artikel [[Dezentrale Stromerzeugung]])''

Der Wandel von der konventionellen Ernergiebereitstellung zu erneuerbaren Energien verändert die Struktur der [[Energiewirtschaft]] massiv. Statt der Stromerzeugung in Großkraftwerken mit z. T. mehr als 1000 Megawatt Leistung (Kern-, Braunkohle- und Steinkohlekraftwerke) nimmt die Erzeugung in Kleinanlagen mit wenigen kW (z. B. Photovoltaik) bis wenige MW (kleinere [[Windpark]]s) zu. Unter anderem mit dem [[Stromeinspeisegesetz]] zu Anfang der 1990er und mit dem daraus hervorgegangenen EEG erhielten Kleinerzeuger die Möglichkeit, in die [[Stromnetz]]e der großen [[Energieversorgungsunternehmen]] (EVU) einzuspeisen und erhöhte Vergütungen zu erhalten. Häufig wird dies als wichtiger Faktor gesehen, um die einstigen Monopole bzw. die derzeitige Dominanz der großen EVU zu verringern und den Wettbewerb anzuregen.

Nachdem die EVUs lange Zeit nicht oder nur wenig in die erneuerbaren Energien investierten, findet seit Mitte der 2000er ein Wandel statt. Insbesondere größere Projekte wie [[Offshore-Windpark]]s werden zunehmend von den EVUs finanziert.

Ein weiterer wichtiger Aspekt der dezentralen Energieversorgung ist die Verkürzung der Transportwege bzw. der Vermeidung von Transporten (von Brennstoffen wie Heizöl, Erdgas, Kohle). Auch verschiedene Infrastrukturen wie Öl- und Gaspipelines sind nicht bzw. in geringerem Umfang notwendig. Dies gilt insbesondere bei der Nutzung von Biomasse, Geothermie und Solarthermie, die jeweils vor Ort bzw. lokal bereitgestellt werden können. Zudem erleichtern Kleinkraftwerk die sogenannte [[Kraft-Wärme-Kopplung]] (KWK), bei der die Erzeugung von Strom mit der Nutzung von Abwärme, z. B. für Heizzwecke, kombiniert wird und so der [[Gesamtwirkungsgrad]] erhöht wird. Bei zentralen Großkraftwerken dagegen wird die Abwärme häufig nicht genutzt. Die dezentrale Energieversorgung stärkt zudem die regionale und nationale Wirtschaft durch Schaffung von Arbeitsplätzen in Installation, Betrieb und Wartung der Anlagen.

Nicht jede Region hat jedoch die Potentiale für eine Selbstversorgung mit Energie. Zum anderen überwiegt in anderen Regionen die Produktion, z. B. von Strom mit Windkraftanlagen in Norddeutschland, zeitweise oder häufig den lokalen Bedarf, so dass die Stromnetze zu den Verbrauchern ausgebaut werden müssen.

Kritiker der dezentralen elektrischen Energieversorgung betonen die Versorgungssicherheit durch weitgespannte Netzwerke. So können sich Überangebot und Mangel in verschiedenen Regionen ausgleichen. Zum Beispiel würde im Sommer ein Überschuss von Solarstrom aus den Mittelmeerländern geliefert, während im Winter Windstrom aus Nord- und Westeuropa genutzt werden könnte. Daneben weisen Kritiker auch auf Herausforderungen bei der Regelung vieler Kleinkraftwerke in einem großen Netzwerkverbund ohne die Stütze von Großkraftwerken hin. Richtig ist jedoch auch, dass ein System aus großen Verbundnetzen mit wenigen Großkraftwerken großflächige, beispielsweise europaweite Stromausfälle erst ermöglichen. Großflächige Stromausfälle sind bei einer dezentralen Energieversorgung unwahrscheinlicher, allerdings haben 95 % aller Stromausfälle ihre Ursachen in den regionalen Mittel- oder Niederspannungsnetzen.
Der Umbau der Energieversorgung auf Nachhaltigkeit bedeutet jedoch nicht notwendigerweise ausschließlich dezentrale Versorgung. Einige Konzepte, wie beispielsweise Offshore-[[Windpark]]s und [[Sonnenwärmekraftwerk|Solarfarmkraftwerke]], oder auch die Studien von [[Trans-Mediterranean Renewable Energy Cooperation|TREC]], setzen auch bei erneuerbaren Energien auf zentrale Gewinnung und großräumige Verteilung.

=== Ökologische Bewertung ===

Die unterschiedlichen Technologien zur Nutzung jeder Form von Energie, also auch erneuerbarer Energien, haben grundsätzlich immer Auswirkungen auf die [[Biosphäre]], also auch auf Menschen und das ihr Leben ermöglichende [[Ökosystem]]. Dabei müssen auch Aufbau und Abbau der Anlagen ([[Produktlebenszyklus]]), Herstellung, Betrieb, Entsorgung etc. betrachtet werden. Diese Auswirkungen müssen verstanden, quantitativ dargestellt und mit den Alternativen verglichen werden. Erst dann werden Nutzen und Schaden in der Energie- und [[Entropiebilanz]]<ref>Forschung auf dem Gebiet u.A. der Entropiebilanzierung: [[Max-Planck-Institut für Biogeochemie]] in Jena</ref>, für die [[Artenvielfalt]] und soziale [[Technikfolgenabschätzung|Folgen]] deutlich.

[[Datei:Primaerenergieverbrauch Deutschland.png|400px|rechts|miniatur|2007 wurden in Deutschland 6,7 % des Primärenergiehaushaltes durch erneuerbare Energien gedeckt.]]

==== Solarenergie ====
Die Herstellung von Photovoltaikanlagen ist relativ energieaufwändig, so dass die [[Energetische Amortisation]]szeit in Deutschland für [[Solarzelle#Materialien|mono- und polykristalline Zellen]] etwa sechs Jahre und für [[Solarzelle#D.C3.BCnnschichtzellen|Dünnschichtmodule]] rund ein Jahr beträgt. Die Lebenszeit der Solaranlagen beträgt 20 bis 30 Jahre.

Wie bei allen [[Elektronik|elektronischen]] Bauteilen werden zum Teil giftige [[Schwermetalle]] sowie etwa 12 kg [[Silicium|Silizium]] pro Kilowatt installierter Leistung (mono- und polykristalline Zellen) benötigt. Diese Stoffe verbleiben jedoch in der Fabrik. Das fertige Solarmodul selbst ist nicht giftig oder gefährlich und könnte wie normaler Hausmüll entsorgt werden. Bei solarthermischen [[Sonnenkollektor]]en werden Metalle wie [[Kupfer]] und [[Aluminium]] verwendet.

Lokal führt die Nutzung von [[Solartechnik]] zu einer Veränderungen der [[Energiebilanz (Umwelt)|Energiebilanz]], z. B. durch Verschattung und geänderte [[Reflexion (Physik)|Reflexion]]. Global ist dieses jedoch unbedenklich, da das solare Energieangebot ist etwa um den Faktor 10.000 größer als der heutige gesamte Weltenergiebedarf. Selbst bei einer Deckung des Weltenergiebedarfs ausschließlich mit Solarenergie würde dies einen nur kleinen Eingriff bedeuten.

==== Wasserkraft ====
:''(siehe Artikel [[Wasserkraftwerk#.C3.96kologische_Auswirkung|Wasserkraftwerk]])''
Die Errichtung von [[Talsperre]]n und [[Staumauer]]n stellen einen massiven Eingriff in die Umwelt dar. So mussten im Fall des chinesischen [[Drei-Schluchten-Damm]]s mehr als eine Million Menschen umgesiedelt werden. Bei vielen Stauseeprojekten kam es zu Veränderungen im Ökosystem, da riesige Flächen geflutet wurden und in die saisonalen Wasserstandschwankungen der Flüsse eingegriffen wurde.

In Regionen mit Wassermangel kommt es zu Nutzungskonflikten. So staut zum Beispiel [[Tadschikistan]] den [[Syrdarja]] (und Nebenflüsse) im Sommer auf, um im Winter Energie zu gewinnen. Das unterhalb gelegene [[Kasachstan]] benötigt das Wasser aber im Sommer für seine Landwirtschaft.

Auch [[Laufwasserkraftwerk]]e greifen in die Flusslandschaft ein. Allerdings werden die meisten europäischen Flüsse ohnehin für die [[Binnenschifffahrt]] aufgestaut. Neuere Entwicklungen wie die [[Strom-Boje]] verändern das Erscheinungsbild und den Wasserpegel hingegen nur unwesentlich.

==== Windenergie ====
:''(siehe Artikel [[Windkraftanlage#Umweltauswirkungen|Windkraftanlage]])''
[[Windpark]]s werden von einigen [[Landschaftsschutz|Landschaftsschützern]] kritisch gesehen. An bestimmten Standorten besteht unter Umständen eine [[Windkraftanlage#Vogel- und Fledermausschlag|Gefahr für Vögel oder Fledermäuse (Vogel- und Fledermausschlag)]]. Laut [[Naturschutzbund Deutschland|NABU]] sterben in Deutschland jährlich etwa eintausend Vögel durch Kollision mit einem Windrad, was ca. 0,5 Vögeln pro Anlage und Jahr entspricht. Dem gegenüber stehen etwa fünf bis zehn Millionen getöteter Vögel durch Straßenverkehr und Stromleitungen.<ref>Palic, M. u. a.:
Kabel und Freileitungen in überregionalen Versorgungsnetzen. Ehningen, 1992; Michael-Otto-Institut im Naturschutzbund Deutschland: Auswirkungen der regenerativen Energiegewinnung auf die biologische Vielfalt am Beispiel Vögel. Fakten, Wissenslücken, Anforderung an die Forschung, ornithologische Kriterien zum Ausbau von regenerativen Energiegewinnungsformen. Bergenhusen 2004 </ref>
Einfluss auf die regionalen Windverhältnisse wurde bisher nicht festgestellt. Um lokale Beeinflussungen zwischen den einzelnen Anlagen zu minimieren werden sie mit etwas Abstand untereinander (in Hauptwindrichtung meist drei Rotordurchmesser nebeneinander und acht bis zehn Rotordurchmesser hintereinander) errichtet.

==== Bioenergie ====
:''(siehe Artikel [[Bioenergie#Vor-_und_Nachteile_der_Bioenergien|Bioenergie]])''
[[Bioenergie]] umfasst die Nutzung von festen, flüssigen und gasförmigen biogenen Energieträgern, vor allem von Holz, landwirtschaften Produkten ([[Energiepflanze]]n) und organischen Abfällen.

Die Verbrennung von Biomasse kann mit Gefahren für die menschliche Gesundheit einhergehen, wenn sie an offenen Feuerstellen oder in Öfen ohne Filtersysteme erfolgt, da Luftschadstoffe wie [[Stickoxid]]e, [[Schwefeldioxid]] und [[Feinstaub]] entstehen. In Deutschland ist die Nutzung in Öfen, Kaminen und anderen Anlagen in der [[Kleinfeuerungsanlagenverordnung|Verordnung über Kleinfeuerungsanlagen]] ([[Erste Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes|1. BImSchV]]) geregelt und schreibt Grenzwerte und verschiedene Maßnahmen, wie z. B. Filtersystem, vor. ''(siehe auch Artikel [[Holzheizung#Emissionen_von_Holzheizungen|Holzheizung]])''

Die verfügbare Fläche für den Anbau der Biomasse ist begrenzt und kann in ein Spannungsverhältnis zum Nahrungsmittelanbau und zum Natur- und Landschaftsschutz (z. B. Schutz der [[Biodiversität]]) geraten. Während beispielsweise die Nutzung landwirtschaftlicher Rest- und Abfallstoffe als unproblematisch gilt, ist der intensive Anbau von Nahrungspflanzen zur Herstellung von Treibstoffen in die Kritik geraten. Insbesondere [[Palmöl]] steht in der Kritik, da häufig artenreiche und als Kohlenstoffsenke fungierende [[Tropischer Regenwald|tropische Regenwälder]] für [[Ölpalme]]nplantagen gerodet werden. ''(siehe Artikel [[Flächenkonkurrenz|Flächen- bzw. Nutzungskonkurrenz]] und [[Biokraftstoff#Bewertung_von_Biokraftstoffen|Nahrungsmittelkonkurrenz]])''

Diskutiert wird auch der Nutzen von Biokraftstoffen. Für die Erzeugung z. B. von [[Rapsöl]] werden große Mengen an [[Mineraldünger|synthetischen Düngemitteln (Mineraldünger)]] und [[Pestizid]]en eingesetzt, die Mensch und Umwelt belasten. Strittig ist bisher auch, wie groß der Beitrag zum Klimaschutz ist, da z. B. durch [[Stickstoffdünger|Stickstoffdüngung]] verursachte Emissionen des sehr starken Treibhausgases [[Lachgas]] (rund 300-fach stärkeres Treibhausgas als CO2) schwer zu quantifizieren sind. Zahlreiche Gutachten bestätigen die positive Klimabilanz von Biodiesel, betonen aber die Bedeutung der Anbaumethoden.<ref> [[Sachverständigenrat für Umweltfragen]] SRU): [http://www.umweltrat.de/cae/servlet/contentblob/467474/publicationFile/34339/2007_SG_Biomasse_Buch.pdf ''Klimaschutz durch Biomasse''], Sondergutachten, Juli 2007</ref> Mit gesetzlichen Vorgaben (EU-[[Richtlinie 2009/28/EG (Erneuerbare-Energien-Richtlinie)]] und deren Umsetzung in deutsches Recht mit der [[Biokraftstoff-Nachhaltigkeitsverordnung]]) soll die nachhaltigere Erzeugung von Biokraftstoffen sichergestellt werden.

Von noch in der Entwicklung befindlichen [[Biokraftstoff#Biokraftstoffe_der_zweiten_Generation|Biokraftstoffen der zweiten Generation]], wie [[Cellulose-Ethanol]] und [[BtL-Kraftstoff]]e erhofft man sich bessere ökologische Bilanzen, da diese Ganzpflanzen und Reststoffe nutzen und so höhere Erträge pro Fläche liefern können als die derzeit dominierenden Ölpflanzen. Jedoch ist der Herstellungsprozess deutlich aufwendiger als bei den [[Biokraftstoff#Biokraftstoffe_der_ersten_Generation|Biokraftstoffen der ersten Generation]].

==== Geothermie ====
:''(siehe Artikel [[Geothermie#.C3.96kologische_Aspekte|Geothermie]])''
Auch bei der Geothermie können negative Umwelteinwirkungen eintreten. Bei der Stimulation von untertägigen Wärmeübertragern treten seismische Ereignisse auf (Dezember 2006, Basel, Magnitude 3,4). Die Schäden beliefen sich auf 3 und 5 Mio. Franken (ca. 1,8 bis 3,1 Mio. Euro).<ref>[http://www.baz.ch/news/index.cfm?keyID=6BF9B4A6-7C45-4B8B-AAC0F6F27F40F7A6&startpage=1&ObjectID=5D2F0BA3-1422-0CEF-708EAF6D586FC125 Basler Zeitung: Geothermie-Erdstösse: 3 bis 5 Millionen Franken Schaden]</ref> Das Projekt wurde eingestellt, gegen den Verantwortlichen wurde Anklage erhoben.

== Bedeutung und Perspektive der Erneuerbaren Energien ==
Verschiedene Faktoren machen einen starken Ausbau der Nutzung Erneuerbarer Energien notwendig. Wichtige Faktoren sind die begrenzte Reichweite der derzeit vorwiegend genutzten fossilen Energieträger und die Klimaschutzbemühungen, sowie andere Umweltschutzbelange, Verringerung der Abhängigkeit von Energieexporteuren (siehe oben). Das Ausmaß des Ausbaus hängt von vielen technischen, politischen, wirtschaftlichen und anderen Faktoren ab.

=== Aktuelle Bedeutung und Entwicklungen ===
In vielen Ländern findet derzeit ein starker Ausbau der Erneuerbaren Energien statt. Neben den klassischen Bereichen Wasserkraft und Bioenergie betrifft dies insbesondere die zuvor unbedeutenden Bereiche Windenergie und Sonnenenergie.

Bereits heute haben in einigen [[Industriestaat]]en die erneuerbaren Energien einen hohen Anteil an der Energieversorgung, wie z. B. Wasserkraft und Bioenergie in Österreich und der Schweiz.
Ein sehr starker Ausbau der Windenergienutzung findet zur Zeit in den USA, China, etc. und in den vergangenen Jahren auch in Dänemark, Deutschland, Spanien etc. statt.

Das deutsche ''[[Erneuerbare-Energien-Gesetz|Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)]]'' soll den Anteil von Wind-, Wasser-, Sonnenenergie und Geothermie an der Stromerzeugung in Deutschland bis 2010 auf mindestens 12,5 Prozent steigern (2020: 20 %). Bereits 2007 wurde ein Anteil von 14 % erreicht. Bis 2020 werden in diesen Branchen über 200 Milliarden Investitionen erwartet. Dies entspricht dem Vielfachen der in der fossilen Energieversorgung vorgesehenen Investitionen. Seit 1991 müssen Energieversorger Strom aus erneuerbaren Energien zu Mindestpreisen abnehmen. Dies führt zu einer Erhöhung der Strompreise beim Endkunden (rund 2 ct/kWh in 2010). ''(siehe auch Artikel [[Erneuerbare-Energien-Gesetz#Kosten_und_Nutzen|Erneuerbare-Energien-Gesetz]]
Nach einer Prognose, die Anfang 2009 veröffentlicht wurde, könnte im Jahre 2020 bereits 47 % des Bedarfs an elektrischem Strom in Deutschland durch erneuerbare Energien gedeckt werden.<ref>Ausbauprognose des Bundesverbandes Erneuerbare Energien e.V. laut Zeitschrift "Immissionsschutz" Juni 2009</ref>

2007 wurden international mit 148 Mrd. US-Dollar etwa 60 Prozent mehr Investitionen in Anlagen zur Nutzung von erneuerbaren Energien als im Jahr 2006 getätigt. Mit 50,2 Mrd. fiel dabei der größte Teil auf Windkraftnutzung.<ref>[[n-tv]].de: [http://www.n-tv.de/Gruener_Goldrausch_Oelpreis_zeigt_Wirkung/010720084721/987898.html ''Grüner Goldrausch – Ölpreis zeigt Wirkung''] vom 1. Juli 2008.</ref> Die größte Investitionssteigerung erfuhr die Sonnenenergie; seit 2004 stiegen die Investitionen jährlich um 254 Prozent auf 28,6 Mrd. US-Dollar im Jahr 2007.
Europa ist mit 49,5 Mrd. US-Dollar Spitzenreiter bei den Investitionen.<ref>unep.org: [http://www.unep.org/Documents.Multilingual/Default.asp?DocumentID=538&ArticleID=5849&l=en ''Clean Energy Investments Charge Forward Despite Financial Market Turmoil,''] abgerufen am 2. Juli 2008.</ref>

Anfang Juni 2004 fand in [[Bonn]] die ''[[Internationale Konferenz für erneuerbare Energien]]'' („[[Renewables]]“) statt. Sie führte zu der Forderung, dass die Nutzung erneuerbarer Energien ausgebaut werden müsse. Dies sei im Sinne der [[Armut]]sbekämpfung und des Klimaschutzes. Es wurden dazu politische Strategien und konkrete Maßnahmen weiterentwickelt. Die Beratungen mündeten in drei Beschlüssen:

* Ein internationales Aktionsprogramm mit 165 bestätigten Aktionen und Verpflichtungen fasst konkrete Maßnahmen, Ausbauziele und freiwillige Verpflichtungen einzelner Länder und Regionen zusammen.
* In einer ''Deklaration von Bonn'' haben die Ministerinnen und Minister eine politische Vision für eine [[global]]e [[Energiewende]] formuliert und sich auf einen Folgeprozess für die Bonner Konferenz verständigt.
* Es wird angenommen, dass Politikempfehlungen praktikable Wege für den Ausbau erneuerbarer Energien zeigen.

=== Prognosen ===
Prognosen zur Entwicklung der erneuerbaren Energien weichen stark voneinander ab. Das Bundeswirtschaftsministerium (BMWi) geht in seiner 2008 veröffentlichten “Stromvision 2030” von einem Anteil von 33 % erneuerbarer Energien im Jahr 2030 aus.<ref>Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi): ''Sichere, bezahlbare und umweltverträgliche Stromversorgung in Deutschland – Geht es ohne Kernenergie?'' Berlin 2008.</ref> Demgegenüber rechnen die deutschen Übertragungsnetzbetreiber in ihrer 2009 vorgelegten Mittelfristprognose mit über 30 % Anteil der erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung bereits im Jahr 2015.<ref>Informationsplattform der deutschen Übertragungsnetzbetreiber: [http://www.eeg-kwk.net/cps/rde/xbcr/eeg_kwk/2009-05-11_EEG-Mittelfristprognose-bis-2015.pdf ''EEG-Mittelfristprognose: Entwicklungen 2000 bis 2015,''] 11. Mai 2009.</ref> Der [[Bundesverband Erneuerbare Energie]] (BEE) hält in seiner 2009 veröffentlichten Branchenprognose einen Anteil von 47 % erneuerbaren Energien an der deutschen Stromversorgung im Jahre 2020 für erreichbar.<ref> Bundesverband Erneuerbar Energien (BEE): [http://www.bee-ev.de/Energieversorgung/Strom/Stromversorgung-2020.php ''Branchenprognose Stromversorgung 2020''], vom Januar 2009, abgerufen am 29. Januar 2010</ref>

Die in den letzten Jahrzehnten gemachten Prognosen und Szenarien haben die Potentiale der erneuerbaren Energien systematisch unterschätzt, wie im Rückblick festzustellen ist. Eine [[Metaanalyse|Meta-Studie]] der [http://www.unendlich-viel-energie.de Agentur für Erneuerbare Energien], die 50 der wichtigsten Szenarien für die deutsche, europäische und weltweite Entwicklung der Energieversorgung der letzten Jahrzehnte auswertet und der realen Entwicklung gegenüberstellt, kommt zu diesem Schluss.<ref>http://www.unendlich-viel-energie.de/uploads/media/Prognose-Analyse_mai09.pdf</ref>

Die Prognosen der Europäischen Union (EU) und der Internationalen Energieagentur (IEA) weichen dabei besonders stark von der tatsächlichen Entwicklung ab. So wurden die in der 1994 vorgelegten „Primes“-Studie der EU<ref>EWEA: ''Response to the European Commission’s Green Paper: Towards a European strategy for the security of energy supply.'' November 2001.</ref> für 2020 angenommenen Kapazitäten bereits 2008 deutlich überschritten. Die IEA erwartete in ihrem World Energy Outlook 2002 für 2020 einen Anstieg der Windenergieproduktion auf 100.000 MW.<ref>IEA, 2002: ''World Energy Outlook 2002''. Paris 2002.</ref> Dieser Wert wurde 2008, wenige Jahre nach der Veröffentlichung der Prognose, von der tatsächlichen installierten Leistung um mehr als 20 % übertroffen.<ref>Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU): ''Erneuerbare Energien in Zahlen. Nationale und internationale Entwicklung''. Berlin 2009</ref>

Die größten Unterschiede zwischen Prognose und Realität des Ausbaus der erneuerbaren Energien in Deutschland ergeben sich für die vom [[Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie]] (BMWi) in Auftrag gegebenen Studien der [[Prognos AG]]. Zum Beispiel war die reale Nutzung erneuerbarer Energien im Jahr 2000 fast dreimal so hoch wie die Prognose von 1998. Die für das Jahr 2020 erwartete Stromproduktion erreichten die erneuerbaren Energien bereits 2007.<ref>Prognos AG, 1998: ''Möglichkeiten der Marktanreizförderung für erneuerbare Energien auf Bundesebene unter Berücksichtigung veränderter wirtschaftlicher Rahmenbedingungen''.</ref> Der Prognos-Studie von 1984 zufolge würden Windenergie, Photovoltaik, Biogas, Geothermie, Solarthermie und Biokraftstoffe selbst im Jahr 2000 gar keinen Beitrag zur Energieversorgung leisten.<ref>Prognos AG, 1984: ''Energieprognose – Die Entwicklung des Energieverbrauchs in der Bundesrepublik Deutschland und seine Deckung bis zum Jahr 2000''.</ref> Die in der Prognos-Studie von 2005 für 2030 vorhergesagten Werte für Strom aus Bioenergie und Photovoltaik und für Wärme aus erneuerbaren Energien wurden bereits 2007, nur zwei Jahre nach Veröffentlichung der Studie, erreicht. Die prognostizierte Biokraftstoffmenge für 2020 wurde ebenfalls schon 2007 übertroffen.<ref>[http://www.prognos.ch/fileadmin/pdf/Energiereport%20IV_Kurzfassung_d.pdf Prognos AG, 2005: ''Energiereport IV. Die Entwicklung der Energiemärkte bis zum Jahr 2030. Energiewirtschaftliche Referenzprognose. Untersuchung im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Arbeit''.] (PDF)</ref>

=== Deutschland ===
<div style="float:right; border:#ccc solid 1px; padding:5px;">
{| class="wikitable" style="text-align:right;"
|+Primärenergieverbrauch nach Energieträgern in Deutschland (%) <ref>[http://bmwi.de/BMWi/Navigation/Energie/energiestatistiken.html BMWi Energiestatistiken] Seite 4, Stand 4. Januar 2010</ref>
|-
! Energieträger || 2007 || 2008 || 2009
|-
| align="left" | Mineralöl || 32,7 || 34,3 || 34,6
|-
| align="left" | Steinkohle || 14,3 || 12,7 || 11,1
|-
| align="left" | Braunkohle || 11,4 || 10,9 || 11,4
|-
| align="left" | Erdgas, Erdölgas || 22,1 || 21,5 || 21,7
|-
| align="left" | Kernenergie || 10,9 || 11,4 || 11,0
|-
| align="left" | Wasser- und Windkraft 1)3) || 1,6 || 1,6 || 1,5
|-
| align="left" | Außenhandelssaldo Strom || −0,5 || -0,6 || -0,4
|-
| align="left" | Sonstige 2) || 7,5 || 8,1 || 9,0
|}
1) Windkraft ab 1995 
2) u.a. Brennholz, Brenntorf, Klärschlamm, Müll, sonstige Gase 
3) inkl. Fotovoltaik
</div>

Im Jahr 2008 lag der aus erneuerbaren Energien gedeckte [[Primärenergieverbrauch#Endenergieverbrauch|Endenergieverbrauch]] (EEV) in Deutschland bei 9,5 % des [[Energieverbrauch|Gesamtverbrauchs]]. Der Anteil am [[Primärenergieverbrauch]] (PEV) lag mit 8,2 % niedriger, da erneuerbare Energien durch die Berechnungsmethode unterpräsentiert werden. (siehe [[Primärenergieverbrauch#Wirkungsgradprinzip|Berechnung des PEV nach dem Wirkungsgradprinzip]])<ref> BMU: ]http://www.erneuerbare-energien.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/broschuere_ee_zahlen_update_bf.pdf ''Erneuerbare Energien in Zahlen - Internetupdate ausgewählter Daten], Stand Dezember 2009, 35-seitiges pdf-Dokument</ref> Den größten Anteil (rund 2/3) hatten feste und flüssige [[biogener Brennstoff|biogene Brennstoffe]], welche insbesondere in der Wärmeerzeugung und als Kraftstoffe Verwendung finden.
Bei der Stromerzeugung hatten biogenen Brennstoffe mit rund 29 % Anteil an den erneuerbaren Energien keine dominierende Bedeutung, wohingegen Windenergie (43,6 %) und Wasserkraft (22,4 %) relativ große Anteile ausmachten.<ref>[[BMU]]: [http://www.erneuerbare-energien.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/ee_zahlen_update.pdf ''Erneuerbare Energien in Zahlen - Internet Update''] Stand: Dezember 2009</ref>

{| class="wikitable" style="text-align:right;"
|+Anteil der EE am Primär- und Endenergieverbrauch in %<ref name="EE in Zahlen 2008">[http://www.erneuerbare-energien.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/broschuere_ee_zahlen_update_bf.pdf ''Erneuerbare Energien in Zahlen] (PDF), [[Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit]] Stand: Dezember 2009.</ref>
|-
| colspan="2" |
! 1997 || 1998 || 1999 || 2000 || 2001 || 2002 || 2003 || 2004 || 2005 || 2006 || 2007 || 2008
|-
| align="left" colspan="2" | Anteil am [[Primärenergieverbrauch]]
| 2,0 || 2,6 || 2,8 || 2,9 || 2,9 || 3,2 || 3,8 || 4,5 || 5,3 || 6,3 || 7,9 || 8,2
|-
| rowspan="3" | davon1*
| align="left" | Stromerzeugung
| || 0,8 || 0,9 || 1,1 || 1,1 || 1,4 || 1,6 || 1,8 || 2,1 || 2,5 || 3,1 || 3,3
|-
| align="left" | Wärmebereitstellung
| || 1,3 || 1,3 || 1,4 || 1,4 || 1,5 || 1,8 || 1,9 || 2,0 || 2,3 || 2,6 || 2,8
|-
| align="left" | Kraftstoffverbrauch
| || 0,03 || 0,03 || 0,06 || 0,1 || 0,1 || 0,2 || 0,3 || 0,6 || 1,0 || 1,2 || 1,0
|-
| align="left" colspan="2" | Anteil am [[Primärenergieverbrauch#Endenergieverbrauch|Endenergieverbrauch]]
| 2,9 || 3,2 || 3,4 || 3,8 || 4,1 || 4,5 || 5,0 || 5,8 || 6,8 || 7,9 || 9,5 || 9,5
|-
| rowspan="3" | davon2*
| align="left" | Stromerzeugung
| || 4,7 || 5,4 || 6,4 || 6,7 || 7,8 || 7,5 || 9,2 || 10,1 || 11,6 || 14,2 || 15,1
|-
| align="left" | Wärmebereitstellung
| || 3,6 || 3,8 || 3,9 || 4,2 || 4,3 || 5,0 || 5,5 || 5,9 || 6,1 || 7,6 || 7,7
|-
| align="left" | Kraftstoffverbrauch
| || 0,2 || 0,2 || 0,4 || 0,6 || 0,9 || 1,4 || 1,8 || 3,7 || 6,3 || 7,2 || 5,9
|}
1* der Anteil der drei Bereiche addiert sich zum Gesamtanteil am Primärenergieverbrauch

2* die angegebenen Werte entsprechen dem Anteil der erneuerbaren Energien innerhalb diese Bereichs

==== Arbeitsmarkt ====
Laut dem deutschen [[Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit]] (BMU) hat sich die Zahl der Beschäftigten im Wirtschaftszweig erneuerbare Energien von 2004 (rund 160.500) bis 2008 (278.000) um rund 73 % erhöht (vorläufige Schätzung). In den Jahren bis 2007 gab es ein starkes Wachstum, das sich in 2008 jedoch auf die Solarbranche beschränkte. In 2008 fanden sich 30,6 % dieser Arbeitsplätze in der Windbranche (rund 85.000), 34,4 % in der Bioenergiebranche (rund 96.000) und 26,8 % in der Solarbranche (rund 74.000).

Nach Studien des BMU könnten bis zum Jahre 2020 über 400.000 Menschen in Deutschland im Bereich erneuerbare Energien beschäftigt sein.<ref> [http://www.erneuerbare-energien.de/inhalt/39983/40289/ BMU,] 17. September 2007.</ref>

{| class="wikitable float-left" width="50%"
|+ style="background:#efefef;" | Erneuerbare Energien in Deutschland – in [[Petajoule]]<ref>[http://bmwi.de/BMWi/Navigation/Energie/energiestatistiken.html BMWi Energiestatistiken] Seite 20, Stand: November 2008</ref>
|-
|
!1995
!2000
!2004
!2005
!2006
!2007
!2008
|-
|[[Wasserkraft]]
|77
|92
|76
|77
|78
|76
|75
|-
|[[Windenergie]]
|6
|35
|92
|95
|110
|143
|145
|-
|[[Photovoltaik]]
|0,03
|0,3
|2
|4
|7
|11
|14
|-
|Holz, Stroh, u.a. feste Stoffe
|124
|210
|261
|293
|334
|352
|405
|-
|Biodiesel, u.a. flüssige Brennstoffe
|2
|13
|42
|85
|163
|206
|167
|-
|Klärschlamm, Müll, Deponiegas
|45
|39
|34
|48
|57
|63
|71
|-
|Klärgas einschl. Biogas
|14
|20
|24
|39
|66
|88
|92
|-
|Sonstige erneuerbare (1)
|7
|9
|15
|16
|19
|22
|24
|-
|'''Insgesamt'''
|275
|417
|545
|659
|834
|961
|995
|-
|'''Prozentualer Anteil am [[Endenergie]]verbrauch'''
|'''3,8'''
|'''5,5'''
|'''6,6'''
|'''8,1'''
|'''9,8'''
|'''9,7'''
|'''9,5'''
|-
|-style="background:#addeff;"
| '''Prozentualer Anteil am [[Primärenergieverbrauch]] (nach [[Primärenergieverbrauch#Wirkungsgradprinzip|Wirkungsgradprinzip]])'''
|'''1,9'''
|'''2,9'''
|'''3,7'''
|'''4,6'''
|'''5,7'''
|'''6,9'''<ref>[http://www.erneuerbare-energien.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/ee_zahlen_update.pdf BMU Erneuerbare Energien in Zahlen Internet Update] Stand: Dezember 2008, S. 8.</ref>
|'''7,1'''<ref>[http://www.erneuerbare-energien.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/ee_in_deutschland_graf_tab_2008.pdf BMU Entwicklung der erneuerbaren Energien in Deutschland im Jahr 2008] Stand: April 2009.</ref>
|-
| colspan="0" |(1) Solar-, Geothermie und Wärmepumpen
* Quelle: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie Stand: 07.2007,
* BMU 31. Juli 2008[http://erneuerbare-energien.de/files/erneuerbare_energien/downloads/application/pdf/broschuere_ee_zahlen.pdf]
* BMU April 2009[http://www.erneuerbare-energien.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/ee_in_deutschland_graf_tab_2008.pdf]
|}

[[Datei:Stromerzeugung erneuerbare Energien1990-2007.png|thumb|500px|upright=1.6|Bruttostromerzeugung aus erneuerbaren Energien in Deutschland <ref>[http://www.erneuerbare-energien.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/broschuere_ee_zahlen_update_bf.pdf BMU - Erneuerbare Energien in Zahlen], Stand: Dezember 2009</ref>]][[Datei:StromerzeugungStruktur der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien 2008.jpg|miniatur|upright=1.6|Die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien machte im Jahr 2008 in Deutschland etwa 15,1 % der Gesamtstromerzeugung aus]]

<div style="clear:both;"></div>

{| class="wikitable sortable" style="text-align:center;"
|+Stromerzeugung in Deutschland in GWh<ref>BMU: [http://www.erneuerbare-energien.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/ee_in_deutschland_graf_tab_2008.pdf ''Entwicklung der erneuerbaren Energien in Deutschland im Jahr 2008,'' S. 14] (PDF). Stand: Dezember 2009.</ref>
! valign=bottom|Jahr
! valign=bottom|Gesamt- erzeugung<ref>[http://www.bmwi.de/BMWi/Redaktion/Binaer/Energiedaten/energietraeger10-stromerzeugungskapazitaeten-bruttostromerzeugung,property=blob,bereich=bmwi,sprache=de,rwb=true.xls Tabellendokument auf www.bmwi.de] (Excel), Stand: Oktober 2008.</ref>
! align=center valign=bottom colspan=2|Summe EE
! align=center valign=bottom colspan=2|Wasserkraft
! align=center valign=bottom colspan=2|Windenergie
! align=center valign=bottom colspan=2|Biomasse
! valign=bottom|biogener Anteil des Abfalls
! align=center valign=bottom colspan=2|Photovoltaik
! valign=bottom|Geothermie
|-
| align=right valign=bottom|2008
| align=right valign=bottom|637.600
| align=right valign=bottom|93.016
| align=right valign=bottom|15,1 %
| align=right valign=bottom|20.785
| align=right valign=bottom|3,4 %
| align=right valign=bottom|40.574
| align=right valign=bottom|6,6 %
| align=right valign=bottom|22.279
| align=right valign=bottom|4,2 %
| align=right valign=bottom|4940
| align=right valign=bottom|4.420
| align=right valign=bottom|0,6 %
| align=right valign=bottom|17,6
|-
| align=right valign=bottom|2007
| align=right valign=bottom|632.000
| align=right valign=bottom|87.597
| align=right valign=bottom|14,2 %
| align=right valign=bottom|20.785
| align=right valign=bottom|3,4 %
| align=right valign=bottom|39.713
| align=right valign=bottom|6,4 %
| align=right valign=bottom|19.430
| align=right valign=bottom|3,9 %
| align=right valign=bottom|4.130
| align=right valign=bottom|3.075
| align=right valign=bottom|0,6 %
| align=right valign=bottom|0,4
|-
| align=right valign=bottom|2006
| align=right valign=bottom|635.774
| align=right valign=bottom|72.049
| align=right valign=bottom|11,1 %
| align=right valign=bottom|20.000
| align=right valign=bottom|3,1 %
| align=right valign=bottom|30.700
| align=right valign=bottom|4,8 %
| align=right valign=bottom|14.840
| align=right valign=bottom|2,8 %
| align=right valign=bottom|3675
| align=right valign=bottom|2.220
| align=right valign=bottom|0,3 %
| align=right valign=bottom|0,4
|-
| align=right valign=bottom|2005
| align=right valign=bottom|620.285
| align=right valign=bottom|63.569
| align=right valign=bottom|10,2 %
| align=right valign=bottom|21.524
| align=right valign=bottom|3,5 %
| align=right valign=bottom|27.229
| align=right valign=bottom|4,4 %
| align=right valign=bottom|10.979
| align=right valign=bottom|2,2 %
| align=right valign=bottom|3.047
| align=right valign=bottom|1.282
| align=right valign=bottom|0,2 %
| align=right valign=bottom|0,2
|-
| align=right valign=bottom|2004
| align=right valign=bottom|616.194
| align=right valign=bottom|57.529
| align=right valign=bottom|9,3 %
| align=right valign=bottom|21.000
| align=right valign=bottom|3,4 %
| align=right valign=bottom|25.509
| align=right valign=bottom|4,1 %
| align=right valign=bottom|7.960
| align=right valign=bottom|1,7 %
| align=right valign=bottom|2.117
| align=right valign=bottom|556
| align=right valign=bottom|0,1 %
| align=right valign=bottom|0,2
|-
| align=right valign=bottom|2003
| align=right valign=bottom|607.378
| align=right valign=bottom|48.674
| align=right valign=bottom|8,0 %
| align=right valign=bottom|20.350
| align=right valign=bottom|3,4 %
| align=right valign=bottom|18.859
| align=right valign=bottom|3,1 %
| align=right valign=bottom|6.085
| align=right valign=bottom|1,5 %
| align=right valign=bottom|2.161
| align=right valign=bottom|313
| align=right valign=bottom|0,1 %
| align=right valign=bottom|0
|-
| align=right valign=bottom|2002
| align=right valign=bottom|586.688
| align=right valign=bottom|45.760
| align=right valign=bottom|7,8 %
| align=right valign=bottom|23.824
| align=right valign=bottom|4,1 %
| align=right valign=bottom|15.786
| align=right valign=bottom|2,7 %
| align=right valign=bottom|4.089
| align=right valign=bottom|1,0 %
| align=right valign=bottom|1.949
| align=right valign=bottom|162
| align=right valign=bottom|0,0 %
| align=right valign=bottom|0
|-
| align=right valign=bottom|2001
| align=right valign=bottom|586.411
| align=right valign=bottom|39.073
| align=right valign=bottom|6,7 %
| align=right valign=bottom|23.383
| align=right valign=bottom|4,0 %
| align=right valign=bottom|10.509
| align=right valign=bottom|1,8 %
| align=right valign=bottom|3.348
| align=right valign=bottom|0,9 %
| align=right valign=bottom|1.859
| align=right valign=bottom|76
| align=right valign=bottom|0,0 %
| align=right valign=bottom|0
|-
| align=right valign=bottom|2000
| align=right valign=bottom|576.543
| align=right valign=bottom|36.679
| align=right valign=bottom|6,4 %
| align=right valign=bottom|24.936
| align=right valign=bottom|4,3 %
| align=right valign=bottom|7.550
| align=right valign=bottom|1,3 %
| align=right valign=bottom|2.893
| align=right valign=bottom|0,7 %
| align=right valign=bottom|1.844
| align=right valign=bottom|64
| align=right valign=bottom|0,0 %
| align=right valign=bottom|0
|-
| align=right valign=bottom|1999
| align=right valign=bottom|556.252
| align=right valign=bottom|29.890
| align=right valign=bottom|5,4 %
| align=right valign=bottom|21.300
| align=right valign=bottom|3,8 %
| align=right valign=bottom|5.528
| align=right valign=bottom|1,0 %
| align=right valign=bottom|1.847
| align=right valign=bottom|0,5 %
| align=right valign=bottom|1.740
| align=right valign=bottom|42
| align=right valign=bottom|0,0 %
| align=right valign=bottom|0
|-
| align=right valign=bottom|1998
| align=right valign=bottom|557.303
| align=right valign=bottom|26.321
| align=right valign=bottom|4,7 %
| align=right valign=bottom|19.000
| align=right valign=bottom|3,4 %
| align=right valign=bottom|4.489
| align=right valign=bottom|0,8 %
| align=right valign=bottom|1.642
| align=right valign=bottom|0,5 %
| align=right valign=bottom|1.618
| align=right valign=bottom|32
| align=right valign=bottom|0,0 %
| align=right valign=bottom|0
|-
| align=right valign=bottom|1997
| align=right valign=bottom|552.313
| align=right valign=bottom|24.505
| align=right valign=bottom|4,4 %
| align=right valign=bottom|19.000
| align=right valign=bottom|3,4 %
| align=right valign=bottom|3.000
| align=right valign=bottom|0,5 %
| align=right valign=bottom|879
| align=right valign=bottom|0,4 %
| align=right valign=bottom|1.397
| align=right valign=bottom|26
| align=right valign=bottom|0,0 %
| align=right valign=bottom|0
|-
| align=right valign=bottom|1996
| align=right valign=bottom|552.621
| align=right valign=bottom|23.219
| align=right valign=bottom|4,2 %
| align=right valign=bottom|18.800
| align=right valign=bottom|3,4 %
| align=right valign=bottom|2.200
| align=right valign=bottom|0,4 %
| align=right valign=bottom|759
| align=right valign=bottom|0,4 %
| align=right valign=bottom|1.343
| align=right valign=bottom|16
| align=right valign=bottom|0,0 %
| align=right valign=bottom|0
|-
| align=right valign=bottom|1995
| align=right valign=bottom|536.816
| align=right valign=bottom|25.431
| align=right valign=bottom|4,7 %
| align=right valign=bottom|21.600
| align=right valign=bottom|4,0 %
| align=right valign=bottom|1.800
| align=right valign=bottom|0,3 %
| align=right valign=bottom|665
| align=right valign=bottom|0,4 %
| align=right valign=bottom|1.348
| align=right valign=bottom|11
| align=right valign=bottom|0,0 %
| align=right valign=bottom|0
|-
| align=right valign=bottom|1994
| align=right valign=bottom|528.465
| align=right valign=bottom|23.018
| align=right valign=bottom|4,4 %
| align=right valign=bottom|20.200
| align=right valign=bottom|3,8 %
| align=right valign=bottom|940
| align=right valign=bottom|0,2 %
| align=right valign=bottom|570
| align=right valign=bottom|0,4 %
| align=right valign=bottom|1.306
| align=right valign=bottom|8
| align=right valign=bottom|0,0 %
| align=right valign=bottom|0
|-
| align=right valign=bottom|1993
| align=right valign=bottom|527.115
| align=right valign=bottom|21.246
| align=right valign=bottom|4,0 %
| align=right valign=bottom|19.000
| align=right valign=bottom|3,6 %
| align=right valign=bottom|670
| align=right valign=bottom|0,1 %
| align=right valign=bottom|433
| align=right valign=bottom|0,3 %
| align=right valign=bottom|1.203
| align=right valign=bottom|6
| align=right valign=bottom|0,0 %
| align=right valign=bottom|0
|-
| align=right valign=bottom|1992
| align=right valign=bottom|538.164
| align=right valign=bottom|20.378
| align=right valign=bottom|3,8 %
| align=right valign=bottom|18.600
| align=right valign=bottom|3,5 %
| align=right valign=bottom|230
| align=right valign=bottom|0,0 %
| align=right valign=bottom|297
| align=right valign=bottom|0,3 %
| align=right valign=bottom|1.262
| align=right valign=bottom|3
| align=right valign=bottom|0,0 %
| align=right valign=bottom|0
|-
| align=right valign=bottom|1991
| align=right valign=bottom|540.210
| align=right valign=bottom|17.492
| align=right valign=bottom|3,2 %
| align=right valign=bottom|15.900
| align=right valign=bottom|2,9 %
| align=right valign=bottom|140
| align=right valign=bottom|0,0 %
| align=right valign=bottom|259
| align=right valign=bottom|0,3 %
| align=right valign=bottom|1.211
| align=right valign=bottom|2
| align=right valign=bottom|0,0 %
| align=right valign=bottom|0
|-
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| align=right valign=bottom|549.900
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=== Österreich ===
[[Datei:Österreich-Energiezusammensetzung.svg|miniatur|250px|Zusammensetzung des Österreichischen Bruttoinlandsverbrauchs<ref name="Österreich-Energiebericht-2003">[http://www.umweltbundesamt.at/fileadmin/site/umweltthemen/energie/Energieeinsatz_in_Oesterreich/Energiebericht2003.pdf Österreichischer Energiebericht 2003] (PDF), aufgerufen Juli 2006.</ref>]]
[[Datei:Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien in Österreich.png|miniatur|250px|rechts|Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien in Österreich 2003 bis 2008]]

Mit einem Anteil von etwa 22,7 % machten die erneuerbaren Energien fast ein Viertel des [[Energieverbrauch_(Österreich)#Bruttoinlandsverbrauch|österreichischen Bruttoinlandsverbrauchs]] von Energie im Jahr 2001 aus.<ref name="Österreich-Energiebericht-2003" /> Der Anteil der erneuerbaren Energien an der ''Stromerzeugung'' lag 2006 bei etwa 65 %. Da Österreich in den Wintermonaten in erheblichem Umfang elektrische Energie importiert,<ref name="Österreich-Energiebericht-2003" /><ref name="Energiestatistik e-control" /> lag der Anteil am ''Stromverbrauch'' jedoch nur bei 45 %.<ref name="Energiestatistik e-control" />

{| class="wikitable sortable" style="text-align:center;"
|+Stromerzeugung in Österreich in GWh<ref name="Energiestatistik e-control">
[http://www.e-control.at/portal/page/portal/ECONTROL_HOME/STROM/ZAHLENDATENFAKTEN/ENERGIESTATISTIK Energiestatistik e-control]</ref>
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|}

=== Schweiz ===
In der Schweiz werden erneuerbare Energien sehr intensiv genutzt. Im Jahr 2004 betrug deren Anteil am Endenergieverbrauch 16,5 %. Dieser Anteil wurde hauptsächlich durch Wasserkraft (70 %), Biomasse (25 %, inkl. Abfall) und Geothermie (3,5 %) gedeckt.<ref>[http://www.bfe.admin.ch/php/modules/publikationen/stream.php?extlang=en&name=en_481865948.pdf Green Power in Switzerland], S. 3, aufgerufen im August 2006.</ref> Dabei ist jedoch zu beachten, dass die Wasserkraft in der Schweiz bereits seit Jahrzehnten aufgrund vorteilhafter natürlicher Grundlagen intensiv genutzt wird. Bei den ''neuen'' erneuerbaren Energien weist das Land bei weitem nicht den deutschen Ausbaustandard auf. Die [[Einspeisevergütung]] für solche Energieträger wurde erst 2008 eingeführt. Die schweizerischen [[Pumpspeicherkraftwerk]]e importieren zudem in der Nacht aus dem Ausland preiswerten Strom, um Wasser in die Stauseen hochzupumpen. Dieser Strom stammt zu einem großen Teil aus nicht erneuerbaren Energiequellen. In Statistiken wird jedoch angegeben ob die Energie für die Speicherkraftwerke aus erneuerbaren Energien oder nicht erneuerbaren Energien stammt. So werden Pumpspeicherkraftwerke nicht per se als erneuerbare Energien deklariert.

=== Europäische Union ===
[[Datei:EU regen Energien.png|thumb|300px|Anteil erneuerbarer Energien am Primärenergieverbrauch in der EU im Jahr 2005]]

Der durchschnittliche Anteil der erneuerbaren Energien am Endenergieverbrauchs aller EU-27-Staaten lag im Jahr 2005 laut einem Vergleich des BMU bei 8,5 %. Spitzenreiter waren Schweden (39,8 %), Lettland (32,6 %) und Finnland (28,5 %). Österreich nahm mit 23,3 % den vierten Platz ein, während Deutschland mit 5,8 % (2008: 7,1 %) unter dem Durchschnitt lag.<ref name="EE in Zahlen">[[Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit]]: [http://www.erneuerbare-energien.de/inhalt/2720/ Erneuerbare Energien in Zahlen – nationale und internationale Entwicklung,] Stand: Juni 2009, S. 49.</ref>

Die Europäische Union verpflichtete sich am 9. März 2007 verbindlich, den Ausstoß von Treibhausgasen bis 2020 um ein Fünftel im Vergleich zu 1990 zu verringern und den Anteil erneuerbarer Energien im Durchschnitt auf 20 Prozent bis 2020 zu erhöhen.<ref>n-tv: [http://www.n-tv.de/775978.html ''Merkel schafft Kompromiss''] vom 9. März 2007.</ref> Im Januar 2008 beschloss die Europäische Kommission verbindliche Vorgaben für die einzelnen Mitgliedsstaaten.<ref>[[Der Tagesspiegel]]: [http://www.tagesspiegel.de/zeitung/Fragen-des-Tages;art693,2462261 ''Erneuerbare Energien in der EU''] vom 24. Januar 2008.</ref> Die [[Richtlinie 2009/28/EG (Erneuerbare-Energien-Richtlinie)|Richtlinie 2009/28/EG]] (Nachfolger der [[Richtlinie 2001/77/EG]]) verpflichtet die Mitgliedstaaten zur Festlegung nationaler Richtziele für den Anteil erneuerbarer Energien am Stromverbrauch, wobei den einzelnen Staaten hinsichtlich der Fördersysteme im Einzelnen ausdrücklich freie Hand gelassen wird.<ref>[http://res-legal.eu/suche-nach-laendern.html Datenbank des BMU zu erneuerbaren Energien]</ref> Der nationale Zielwert bis zum Jahr 2020 nach der EU-Richtlinie 2009/28/EG ist demnach für Deutschland 18 % und für Österreich 34 % des Endernergieverbrauchs durch Erneuerbare Energien zu erzielen.

 

== Zeitliche Verfügbarkeit von Strom aus Erneuerbaren Energien ==
[[Datei:Tagesgang.png|thumb|Lastgang: Verlauf des Stromverbrauchs (Prinzip)]]
:''(siehe Artikel [[Kraftwerksmanagement]] und [[Regelenergie]])''

Der Bedarf an Strom ([[Lastgang]]) schwankt stark. Da [[elektrische Energie]] nur aufwendig und mit Verlusten speicherbar ist, wird sie durch das [[Kraftwerksmanagement]] durch technische und organisatorische Maßnahmen entsprechend dem Bedarf bereitgestellt. In Deutschland wurden die sogenannte [[Grundlast|Grund-]] bzw.[[Mittellast]] bisher vor allem von [[Braunkohlekraftwerk|Braunkohle-]] und Kernkraftwerken bzw. vor allem von [[Steinkohlekraftwerk]]en abgedeckt. Die [[Spitzenlast]] lieferten vor allem [[Gaskraftwerk|Gas-]] und [[Pumpspeicherkraftwerk]]e.
Mit zunehmenden Anteilen an Strom aus Erneuerbaren Energien ist ein verändertes Kraftwerksmanagement notwendig. Zwar können Geothermiekraftwerke Grundlast und Wasserkraftwerke, Biomassekraftwerke und Biogasanlagen Grundlast und/ oder Spitzenlast abdecken. Die Stromerzeugung aus Sonnenenergie und Wind unterliegt dagegen starken Schwankungen. Teilweise korrelieren diese aber mit dem Lastgang. So wird Strom aus Sonnenenergie zu den Hauptbedarfszeiten bereitgestellt. Strom aus Windenergie fällt verstärkt im Winter an und kann die zu der Zeit verringerten Ausbeuten von Solaranlagen ausgleichen.

Verschiedene Maßnahmen können einzeln oder in Kombination eingesetzt werden, um höhere Anteile an Strom aus Erneuerbare Energien an der Versorgung zu ermöglichen. Studien, z. B. der [[Fraunhofer-Gesellschaft|Fraunhofer IWES]] im Auftrag des BEE (Dezember 2009) belegen, dass so eine zuverlässige Stromversorgung möglich ist.<ref> Fraunhofer IWS:[http://www.bee-ev.de/_downloads/publikationen/studien/2010/100119_BEE_IWES-Simulation_Stromversorgung2020_Endbericht.pdf ''Dynamische Simulation der Stromversorgung in Deutschland nach dem Ausbauszenario der Erneuerbare-Energien-Branche], Abschlussbericht vom Dezember 2009</ref>

=== Bedarfgerechte Stromerzeugung ===

Bei der Wasserkraft kann die Energieumwandlung mehrere Wochen bis Monate, bei den [[Biogasanlage]]n mehrere Stunden ohne größere Verluste aufgeschoben werden. [[Photovoltaik]]- und [[Windenergieanlage]]n können zumindest abgeschaltet und innerhalb von etwa 30 s (Selbsttest und Anfahren eines Photovoltaik-[[Wechselrichter]]s) bis wenige Minuten (größere Windenergieanlagen) wieder in Betrieb genommen werden. Dies ist sogar ein Vorteil gegenüber großen [[Dampfkraftwerk]]en und [[Kernkraftwerk]]en, die nach einer Abschaltung mehrere Stunden bis zur vollen Leistung benötigen. Allerdings wird durch die Abschaltung von Photovoltaik- oder Windenergieanlagen, anders als bei Biogasanlagen und konventionellen Kraftwerken, kein Brennstoff gespart. Daher ist es meist wirtschaftlicher, den Strom für nachrangige, zeitlich weniger fixierte Zwecke zu „verschwenden“ oder Energiespeicher damit aufzuladen.

Zur Deckung eines akuten ''Strommangels'' können Wasserkraftwerke und Biogaskraftwerke kurzzeitig über ihrer Durchschnittsleistung, die durch den Nachschub an Wasser und Biomasse begrenzt ist, betrieben werden.

Durch exakte Vorhersagen des Wetters und entsprechende Modellierungen ist es zudem möglich, die Erträge aus Wind- und Sonnenenergie immer exakter vorherzusagen.<ref> Spiegel online:[http://www.spiegel.de/wirtschaft/unternehmen/0,1518,659293,00.html ''Wetten auf den Wind''], Bericht über die Prognostizierung von Erträgen aus Windenergie, 23. November 2009, abgerufen am 2. Februar 2010</ref> Das Kraftwerksmanagement kann die kurzfristig und vor allem die längerfristig regelbaren Kraftwerke so besser steuern.

=== Energiespeicherung ===
:''(siehe Artikel [[Energiespeicher]])''

Bisher werden für die Speicherung von elektrischer Energie [[Pumpspeicherkraftwerk]]e oder – für geringe Energiemengen bzw. kurzfristige Bedarfschwankungen – [[Akkumulator]]en oder hochkapazitive [[Doppelschicht-Kondensator|Kondensatoren]] eingesetzt.
Aber auch andere Techniken sind in der Entwicklung bzw. in der Diskussion.

==== Pumpspeicherkraftwerke ====
:''(siehe Artikel [[Pumpspeicherkraftwerk]])''
Pumpspeicherkraftwerke sind Kraftwerke, die in Zeiten mit Überangeboten an Strom (geringer Preis an der [[Strombörse]]) Wasser von einem tiefergelegenen in ein höhergelegenes Becken pumpen und so den Strom als [[potentielle Energie]] speichern. Bei einem zu geringen Angebot an Strom wird die potentielle Energie, wie in einem gewöhnlichen [[Wasserkraftwerk]], durch Turbinen wieder in Strom umgewandelt. Die [[Wirkungsgrad|Wirkungsverluste]] sind mit rund 20 % vergleichsweise gering. In Deutschland haben Pumpspeicherkraftwerke eine große Bedeutung bei der Bereitstellung von [[Regelleistung]] zur Steuerung des Stromnetzes.

In Norwegen stehen Wasserkraftwerke mit hohen Kapazitäten zur Verfügung. Durch Ausbau des europäischen Stromnetzes (z. B. durch [[Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung]]) könnte es möglich sein, Überproduktion, z. B. durch Windparks zu windstarken Zeiten, zu nutzen, um die Wasserkraftwerke abzuschalten und so indirekt als Stromspeicher zu nutzen. Durch den Einbau von Pumpen und zusätzlichen Turbinen könnten sie auch zu Pumpspeicherkraftwerken mit einer Leistung von 60 GW (entspricht über 40 Kernkraftwerke) ausgebaut werden und so direkt als Stromspeicher dienen. Damit könnte Norwegen zur 'Batterie' Europas werden.<ref> [http://www.3sat.de/3sat.php?http://www.3sat.de/hitec/magazin/109583/index.html 3sat.de:] Norwegen könnte die Batterie Europas werden</ref><ref> [http://www.youtube.com/watch?v=YMWDXBpJltc video:] Doku – Der große Blackouts und die Strategien dagegen (3 Teile)</ref> (siehe auch [[#Transport von Strom|Transport von Strom]])
In verschiedenen Projekten wird bereits die notwendige, stärkere Verknüpfung des europäischen Stromnetzes umgesetzt.

==== Druckluftspeicherkraftwerke ====
:''(siehe Hauptartikel [[Druckluftspeicherkraftwerk]])''
Für Druckluftspeicher können beispielsweise [[Kaverne (Bergbau)|Kavernen]] in Salzstöcken genutzt werden. Eine Pilotanlage in Deutschland, die seit 1978 betrieben wird, ist das Druckluftspeicherkraftwerk Huntorf (Niedersachsen). Es wird Druckluft mit 72 bar gespeichert und damit bei Bedarf eine Druckluftturbine angetrieben. Wird die Druckluft mit zusätzlichem Erdgas aufgeheizt, wird ein Wirkungsgrad von etwa 42 % erreicht, also deutlich weniger als bei Pumpspeicherkraftwerken.

==== kinetische Energiespeicher ====

Auf hohe Umdrehungszahlen gebrachte [[Schwungrad|Schwungräder]] vermögen kurzfristig [[kinetische Energie]] in Form des [[Drehmoment]]es zu speichern und zum mechanischen oder elektromechanischen Antrieb zur Verfügung zu stellen.

==== Wärmespeicher ====
Bei [[Sonnenwärmekraftwerk|Solarthermischen Kraftwerken]] können Wärmespeicher (zum Beispiel [[Flüssigsalztank]]s) einen Teil der am Tage gewonnenen Wärme aufnehmen und die Dampfturbine nachts antreiben oder bei Nachfragespitzen zusätzlichen Dampf erzeugen. Um eine Versorgungssicherheit auch bei lang anhaltendem schlechtem Wetter zu gewährleisten, ist hier auch eine Zusatzfeuerung durch Öl, Erdgas oder Biomasse möglich.
Durch Geothermie erzeugte elektrische Energie steht dagegen kontinuierlich zur Verfügung und kann daher einen Beitrag zur Stabilisierung des Angebots ([[Grundlastkraftwerk]]) leisten.

==== Elektrolyte ====
:''(siehe Artikel [[Redox-Flow-Zelle]])''
Eine weitere Speichermöglichkeit sind [[Redox-Flow-Zelle]]n. Dabei wird die elektrische Energie in [[Elektrolyt]]en gespeichert. Die Größe der Tanks (d. h. die Ladekapazität) sowie die Anzahl der Ladezellen (d. h. die Ladegeschwindigkeit) sind theoretisch beliebig skalierbar. So könnte je nach Größe und Lage eines Windparks ein Energiespeicher derart angepasst werden, dass die Speicherkapazität und Ladeleistung mit der Leistung des Windparks und den zu erwartenden Schwachwindphasen übereinstimmen. Windparks – und auch Solaranlagen – könnten dann Energie nach Bedarf liefern. Es existieren zwar bereits Versuchsanlagen, u. a. in Australien, Italien, Japan und Irland, doch eine kommerzielle Einführung scheitert bisher an den geringen Erfahrungen mit Systemen großer Dimension und an noch zu hohen Kosten.

==== Akkumulatoren ====
:''(siehe Artikel [[Akkumulator]] und [[Elektroauto#Energiespeiche|Elektroauto]])''

Die Speicherung elektrischer Energie mit Akkumulatoren ist relativ teuer. Es wird jedoch erwartet, dass [[Elektrofahrzeug]]e zukünftig eine bedeutende Rolle spielen werden. Durch die zeitliche Steuerung der Aufladung ihrer Akkumulatoren können sie zum [[Kraftwerksmanagement|Management des Stromnetzes]] beitragen. Derzeit wird intensiv geforscht, um Akkumulatoren leistungsfähiger, leichter, zuverlässiger und preiswerter zu machen, die Verwendung von [[Schadstoff]]en zu vermeiden, die Ladezeit zu verkürzen und die Steuerung und Sicherheit zu verbessern.

Die Energiedichte von Akkumulatoren ist zwar geringer als die Energiedichte beim Wasserstoff, der ebenfalls als zukünftiger Energieträger für Fahrzeuge gehandelt wird. Jedoch relativiert sich dieser Effekt durch die Effizienz und die derzeit (vor allem von der Nachfrage für Mobiltelefone und Notebooks motivierte) starke Weiterentwicklung von Akkumulatoren.

==== Speicherung als Wasserstoff ====
:''(siehe Artikel [[Wasserstoffspeicher]] und [[Wasserstoffwirtschaft]])''

Durch Spaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff mit Hilfe von Strom ([[Elektrolyse]]) kann elektrische Energie in eine besser speicherbare Form umgewandelt werden.
Zum einen könnte Wasserstoff zukünftig als Treibstoff für [[Wasserstoffauto]]s verwendet werden.
Weitergehende Konzepte sehen eine sogenannte (solare) Wasserstoffwirtschaft als Alternative zur derzeitigen Stromwirtschaft.
Problematisch sind der begrenzte Wirkungsgrad der Elektrolyse, Verluste und Verdichtungsaufwand bei Transport und Speicherung (insbesondere in Fahrzeugtanks) und begrenzte Wirkunggrade bei der Verstromung in [[Brennstoffzelle]]n oder Verbrennung in Motoren. Daraus ergeben sich [[Wirkungsgrad|Gesamtwirkungsgrade]], die eine Konkurrenzfähigkeit der Wasserstoffwirtschaft gegenüber [[Energiespeicher#Vergleich_von_Technologien_zur_Speicherung_elektrischer_Energie|anderen Energiespeichern]] fraglich erscheinen lassen.<ref>Craig Morris: [http://www.heise.de/tp/r4/artikel/18/18662/1.html Keine Spur von einer Wasserstoffwirtschaft?] Telepolis 4. November 2004</ref><ref>[http://www.heise.de/tp/r4/artikel/24/24719/1.html Wasserstoff: Der Kraftstoff der Zukunft?] – [[Telepolis]], 26. Februar 2007.</ref><ref>[[Technology Review]]: [http://www.heise.de/tr/artikel/81413 ''Unterwegs im Wasserstoff-7er''] vom 22. November 2006.</ref><ref>[[Telepolis]]: [http://www.heise.de/tp/r4/artikel/18/18592/1.html ''Wasserstoff bei niedrigem Druck speichern''] vom 20. Oktober 2004.</ref><ref>Telepolis: [http://www.heise.de/tp/r4/artikel/21/21174/1.html ''Pack den Blechroboter in den Tank''] vom 20. Oktober 2005.</ref>

Das [[Umweltbundesamt]] lehnt den Einsatz von Wasserstoff als Treibstoff wegen der geringen Effizienz und sinnvollerer Alternativen ab (Stand 2006).<ref>[http://www.umweltbundesamt.de/verkehr/alternantrieb/kraftstoffe/altkraftst.htm Bewertung alternativer Treibstoffe und Antriebe] (Stand 1. September 2006)</ref>

=== Intelligenter Stromverbrauch ===
:''(siehe Artikel [[Intelligentes Stromnetz]] und [[Smart Metering]])''
Mit der heutigen Informationstechnik ist es möglich, zeitlich flexible Stromverbraucher (zum Beispiel Zementmühlen, Kühl- und Heizsysteme etc.) vorübergehend herunter- oder abzuschalten („[[Lastabwurf (Stromnetz)|Lastabwurfkunden]]“, „[[Demand Side Management]]“). Eine Regulierung über einen zeitnahen Strompreis ist denkbar, ähnlich dem sogenannten [[Niedertarifstrom]] (Nachtstrom). Der Preis würde bei Stromüberangebot gesenkt, bei Strommangel dagegen angehoben. Intelligente Stromverbraucher (zum Beispiel entsprechend ausgerüstete Waschmaschinen, Spülmaschinen usw.) schalten bei geringem Strompreis ein und bei hohem Strompreis aus. In der Industrie könnte eine kurzzeitige Spitzenstromlast vorerst zwischengespeichert (zum Beispiel [[Energiespeicher#Vergleich von Technologien zur Speicherung elektrischer Energie|Schwungrad]]) und zu einem späteren Zeitpunkt genutzt werden.

=== Virtuelles Kraftwerk ===
:''(siehe Hauptartikel [[virtuelles Kraftwerk]])''
Um zu testen, ob ein größeres Gebiet teilweise oder vollständig mit Strom aus erneuerbaren Energien sicher versorgt werden kann, gibt es Pilotprojekte, die die Dynamik und Einsatzmöglichkeiten von sogenannten Kombikraftwerken oder [[Virtuelles Kraftwerk|virtuellen Kraftwerken]] untersuchen. Hierbei werden Anlagen aus den verschiedenen erneuerbare Energie-Bereichen (Wasser, Wind, Sonne, Biogas, etc.) virtuell zu einem Kraftwerk zusammengeschlossen und simuliert, den zeitgenauen Strombedarf, zum Beispiel einer Großstadt zu decken.<ref> [http://www.youtube.com/watch?v=OzEhcypDX2U video:] Kombikraftwerk – Strom ohne Atom und Kohle</ref>

=== Ausbau und Verknüpfung der Stromnetze ===
Der Ausbau der Stromnetze kann mehrere Vorteile bieten. Zum einen erlaubt z. B. die engere Verknüpfung der nationalen Stromnetze eine bessere Aufnahme z. B. von Überkapazitäten der Windenergie durch regional gute Windverhältnisse.
Durch die Verknüpfung von Regionen mit hohen Kapazitäten an Stromerzeugung aus Wind mit Regionen mit vielen Wasser- bzw. Pumpspeicherkraftwerken können zudem Leistungsspitzen gespeichert und abgepuffert werden.
Bei entsprechendem Ausbau der Stromnetze kann Strom auch in abgelegenen Regionen erzeugt (z. B. mit offshore-Windkraftanlagen oder in solarthermischen Kraftwerken in der Sahara) und in die Regionen transportiert werden, wo er benötigt wird.
Die Übertragung erfolgt dabei mit nicht, wie üblich, als Wechselstrom, sondern verlustärmer per [[Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung]] (HGÜ).

Mit herkömmlichen Drehstromnetzen kann man nur ein paar 100 km wirtschaftlich überbrücken. Grobe Regel: 1 km/kV, technische Grenze für Hochspannungsleitungen 400 kV.

HGÜ-Systeme existieren bislang als Punkt-zu-Punkt-Verbindungen. Es liegt deshalb nahe, das herkömmliche Drehstrom-Hochspannungsnetz mit weiträumigen HGÜ-Verstärkungen zu ergänzen - etwa Norwegen - Hamburg oder Ostseeküste - Bayern. Für solche möglichst isolierten Verbindungen sprechen auch Gefahren wie ein [[Magnetischer Sturm]].

== Literatur ==
=== Bücher ===
* Mischa Bechberger, Danyel Reiche: ''Ökologische Transformation der Energiewirtschaft – Erfolgsbedingungen und Restriktionen.'' Schmidt, Berlin 2006, ISBN 3-503-09313-3.
* Thomas Bührke, Roland Wengenmayr: ''Erneuerbare Energie – Alternative Energiekonzepte für die Zukunft.'' 2. Aufl., Wiley-VCH, Weinheim 2009, ISBN 978-3-527-40973-0, ISBN 3-527-40973-4.
* Steffen Dagger: ''Energiepolitik & Lobbying: Die Novellierung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) 2009'', ibidem-Verlag, Stuttgart 2009, ISBN 3838200578
* [[Hans-Josef Fell]] und Carsten Pfeiffer: ''Chance [[Energiekrise]] – Der solare Ausweg aus der [[Fossile Energie|fossil-atomaren]] Sackgasse'' Solarpraxis, Berlin 2006, ISBN 3-934595-64-2.
* Sven Geitmann: ''Erneuerbare Energien und alternative Kraftstoffe.'' 2. Aufl., Hydrogeit Verlag, Kremmen 2004, ISBN 3-937863-05-2.
* Sven Geitmann: ''Erneuerbare Energien - Mit neuer Energie in die Zukunft'' Hydrogeit, Oberkrämer 2009, ISBN 978-3-937863-14-6.
* [[Wolfgang Gründinger]]: ''Die Energiefalle. Rückblick auf das Erdölzeitalter.'' C. H. Beck, München 2006.
* Martin Kaltschmitt, Andreas Wiese und Wolfgang Streicher (Hrsg.): ''Erneuerbare Energien. Systemtechnik, Wirtschaftlichkeit, Umweltaspekte.'' 3. Aufl., Springer Verlag, Heidelberg 2003, ISBN 3-540-43600-6.
* Axel Kleidon, Ralph D. Lorenz : ''Non-Equilibrium Thermodynamics and the Production of Entropy.'' Springer Verlag, Heidelberg 2004, ISBN 3-540-22495-5.
* [[David J. C. MacKay]]: ''Sustainable Energy – Without the Hot Air'' UIT 2008, ISBN 978-1-906860-01-1, (auch [http://www.withouthotair.com/ online verfügbar]).
* Volker Quaschning: ''Erneuerbare Energien und Klimaschutz.'' 2. Aufl., Carl Hanser, München 2009, ISBN 978-3-446-41961-2.
* Volker Quaschning: ''Regenerative Energiesysteme.'' 6. Aufl., Carl Hanser, München 2009, ISBN 978-3-446-42151-6.
* [[Hermann Scheer]]: ''Solare Weltwirtschaft – Strategie für eine ökologische Moderne.'' 5. Aufl., Kunstmann, München 2005, ISBN 3-88897-314-7.
* Jens-Peter Springmann: ''Förderung erneuerbarer Energieträger in der Stromerzeugung – Ein Vergleich ordnungspolitischer Instrumente.'' DUV, Wiesbaden 2005, ISBN 3-8350-0038-1.

=== Aufsätze und Studien ===
* [[Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit|BMU]] (2006): [http://www.erneuerbare-energien.de/files/erneuerbare_energien/downloads/application/pdf/ee_kosten_stromerzeugung.pdf ''Externe Kosten der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien im Vergleich zur Stromerzeugung aus fossilen Energieträgern''] (PDF)
* Bernd Geisen: ''Energieversorgung der Zukunft – Strom, Wärme und Kraftstoffe aus Biomasse''. In: ''Müll und Abfall''. Schmidt, Berlin 372005,11, S. 548–551, {{ISSN|0027-2957}}
* Bernd Oswald: [http://www.sueddeutsche.de/,tt2m3/deutschland/artikel/424/68356/ ''Regenerative Energien. Erneuerbare Entlastung.''] In: ''[[Süddeutsche Zeitung]].'' München, 18. Januar 2006.
* Daniela Thrän, Alexander Vogel, Michael Weber: ''Biogene Kraftstoffe in Deutschland, Techniken und Potenziale''. In: ''Müll und Abfall.'' Schmidt, Berlin 37.2005,11, S. 552–559, {{ISSN|0027-2957}}
* Internationale Wirtschaftsforum Regenerative Energien (IWR): [http://www.iwr.de/studien/ ''Zur Lage der Regenerativen Energiewirtschaft in Nordrhein-Westfalen'' für 2003 und 2004 (erschienen 2004 und 2005)]
* Internationale Wirtschaftsforum Regenerative Energien (IWR): [http://www.iwr.de/re/iwr/ET_Beitrag.pdf ''Zur weltweiten Entwicklung der regenerativen Energien – Szenario bis 2010'' (2000)] (PDF-Datei; 679 kB)
* [[Global Wind Energy Concil]] (GWEC): [http://www.gwec.net/index.php?id=153 ''Global Wind 2008 Report'' – Report des GWEC zur Windenergie in 2008 inklusive Ausblick bis 2013] (PDF-Datei; 1,43 MB)

== Einzelnachweise ==
<references/>

== Siehe auch ==
{{Portal|Umwelt- und Naturschutz}}
* [[Zukunftstechnologie]]
* [[Nachwachsender Rohstoff]]
* [[Energiepolitik]]
* [[Ökostrom]]

== Weblinks ==
* [http://www.erneuerbare-energien.de/ Webseite des Bundesumweltministeriums über erneuerbare Energien], mit der jährlich erscheinenden Informationsbroschüre [http://www.erneuerbare-energien.de/files/erneuerbare_energien/downloads/application/pdf/broschuere_ee_zahlen_bf.pdf ''Erneuerbare Energien in Zahlen - Nationale und Internationale Entwicklung''], Ausgabe vom Juni 2009, 80-seitig, als pdf
* [http://www.bee-ev.de/ Bundesverband Erneuerbare Energien]
* [http://www.unendlich-viel-energie.de/ Agentur für Erneuerbare Energien], mit der Broschüre [http://www.unendlich-viel-energie.de/fileadmin/content/Wirtschaft/Potenziale/Potenzialatlas_2020_online.pdf ''ERNEUERBARE ENERGIEN 2020 - Potenzialatlas Deutschland''], vom 14. Januar 2010, als pdf
* [http://www.eurosolar.de/ EUROSOLAR – Europäischer Verband für Erneuerbare Energien]
* [http://www.zukunftsenergie.org/ Jugendbündnis Zukunftsenergie]
* [http://www.energie-fakten.de/pdf/reg-energie-richtung.pdf ''Regenerative Energien – immer ein Schritt in die richtige Richtung?''] (PDF-Datei; 45 kB)

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[[wuu:可再生能源]]
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[[zh-yue:可再生能源]]

Erneuerbare Energien

2010-02-22T15:36:52Z

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[[Datei:Biogas Phootvoltaik Wind.jpg|miniatur|Beispiele der Gewinnung erneuerbarer Energie: Biogas, Photovoltaik und Windenergie]]

Als '''erneuerbare Energien''', auch ''regenerative Energien'', bezeichnet man Energie aus Quellen, die sich entweder kurzfristig von selbst erneuern oder deren Nutzung nicht zur Erschöpfung der Quelle beiträgt. Es handelt sich daher um nachhaltig zur Verfügung stehende Energieressourcen. Dazu gehören neben der [[Wasserkraft]] vor allem die solare Strahlung ([[Sonnenenergie]]), die Wärme im Erdinnern ([[Geothermie]]) sowie die energetisch nutzbaren Effekte der Anziehungkräfte vor allem von Mond und Sonne ([[Gezeiten]]kraft). Andere erneuerbare Energiequellen leiten sich daraus ab, so können etwa der [[Wind]] ([[Windenergie]]) und das energetische Potenzial der [[Biomasse]] (aus nachwachsenden Rohstoffen gewonnene [[Bioenergie]]) als abgeleitete Formen der Sonnenenergie begriffen werden.

Die Bezeichnung erneuerbare Energien ist der Gegenbegriff zu den nur für begrenzte Zeit für den Menschen verfügbaren [[fossiler Energieträger|fossilen Energieträgern]] wie [[Erdöl]], [[Kohle]] und [[Erdgas]], auf denen die heutige [[Energieversorgung]] ([[Strom|Elektrischer Strom]], Wärme, [[Kraftstoff]]e) im Wesentlichen basiert.
[[Kernenergie]] (gewonnen durch [[Kernspaltung]] bzw. die noch in der Entwicklung befindliche [[Kernfusion]]) wird in der Regel nicht als erneuerbare Energie bezeichnet, da sie einen nicht nachwachsenden Rohstoff verwendet, ist aber ebensowenig den fossilen Energien zuzuordnen.

Derzeit findet ein starker Ausbau der Nutzung der erneuerbaren Energien statt. Gründe sind die begrenzten Ressourcen an fossilen Energieträgern, die Belange des [[Umweltschutz|Umwelt-]] und [[Klimaschutz]]es und das Streben nach geringerer Abhängigkeit von Energieexporteuren bzw. insgesamt nach einer [[Nachhaltigkeit|nachhaltigeren]] Energiebereitstellung. Bereits traditionell eine hohe Bedeutung hatte die Nutzung der [[Wasserkraft]], die von daher auch als ''alte'' erneuerbare Energie bezeichnet wird. Seit den 1990ern nimmt insbesondere die Nutzung von Wind, Sonnenenergie und Biomasse auf der ganzen Welt stark zu (daher ''neue'' erneuerbare Energien).

Die aus diesen erneuerbaren Energiequellen abgeleiteten Energieformen (Strom, Wärme, Kraftstoff) werden oft ebenfalls als erneuerbare Energien bezeichnet.

In Deutschland wird erneuerbare Energien seit längerem mit unterschiedlichen Maßnahmen gefördert. Das im Jahr 2000 in der ersten Form erlassene [[Erneuerbare-Energien-Gesetz|Gesetz für den Vorrang erneuerbarer Energien]] (Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)) war maßgeblich für den Strombereich. Seit dem Jahr 2009 wird mit dem [[Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz|Gesetz zur Förderung erneuerbarer Energien im Wärmebereich]] (Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz (EEWG)) auch die Wärmebereitstellung gefördert. Seit dem Jahr 2007 ist das [[Biokraftstoffquotengesetz]] gültig, das die zuvor bestehenden Steuervergünstigungen zur Förderung von Biokraftstoffen ablöste.

Mit der [[Erneuerbare-Energien-Richtlinie (EG)|EU-Richtlinie zu den erneuerbaren Energien]] vom 23. April 2009 (2009/28/EG)<ref>[http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2009:140:0016:0062:DE:PDF Richtlinie zur Förderung der Nutzung von Energie aus erneuerbaren Quellen und zur Änderung und anschließenden Aufhebung der Richtlinien 2001/77/EG und 2003/30/EG]</ref> wird den Mitgliedsstaaten der [[Europäische Union|Europäischen Union]] der Erlass von Gesetzen vorgeschrieben, die die Verwendung der erneuerbaren Energien in den Bereichen Strom, Wärme und Kälte sowie Verkehr fördern, damit bis 2020 ein Gesamtanteil dieser Energien am Energiegesamtverbrauch innerhalb der EU von 20 % erreicht wird.

Auch in vielen anderen Staaten wird die Nutzung der erneuerbaren Energien forciert.

== Quellen erneuerbarer Energien ==

Als erneuerbare Energien werden Energiequellen bzw. Energieträger bezeichnet, die kurzfristig und nach menschlichen Maßstäben unerschöpfbar zur Verfügung stehen.

Die derzeitige Energieversorgung basiert vor allem auf den fossilen Energieträgern Erdöl, Kohle und Erdgas. Deren Vorkommen haben eine begrenzte [[Statische Reichweite|Reichweite]] und erschöpfen sich (vgl. [[Peak Oil]]).
Die fossilen Energien erneuern sich zwar auch, jedoch finden diese Prozesse so langsam statt, dass sie den menschlichen Verbrauch nicht annähernd decken können.

Energie kann nicht erzeugt, sondern nur in eine andere Erscheinungsform gewandelt werden. Der Begriff ''Erneuerbarkeit'' bezieht sich somit auf die jeweilige Erscheinungsform, die z. B. dem System Erde entnommen werden kann, aber von einer anderen Energiequelle wieder ersetzt wird.

Die Basis bilden drei Energiequellen:

=== Sonnenenergie ===
:''(siehe Artikel [[Sonnenenergie]])''
Durch [[Kernfusion]] werden in der Sonne große Mengen Energie freigesetzt, die als Solarstrahlung ([[elektromagnetische Strahlung]]) die Erde erreichen. Ein Teil der Strahlung wird von der [[Erdatmosphäre]] absorbiert und reflektiert, so dass nur ein Teil die Erdoberfläche erreicht und z. B. mit [[Photovoltaikanlage]]n, [[solarthermisches Kraftwerk|solarthermischen Kraftwerken]] und [[thermische Solaranlage|thermischen Solaranlagen]] genutzt werden kann.
Die von der Atmosphäre und von der Erdoberfläche absorbierte Sonnenenergie liefert zudem die Energie zur Entstehung von Wind, Meeresströmungen und der Verdampfung von Wasser. Pflanzen absorbieren die Strahlung im Zuge der [[Photosynthese]] ebenfalls und fixieren sie in [[Biomasse]]. Indirekt ermöglicht die Sonnenenergie also den Betrieb von [[Windkraftanlage]]n, Kraftwerken, die die [[Meeresenergie]] nutzen, [[Wasserkraftwerk]]en und die verschiedenen Möglichkeiten zur energetischen Nutzung von Biomasse ([[Biogener Brennstoff]], [[Biokraftstoff]], etc.).
Die innerhalb von Millionen Jahren aus Biomasse entstandenen fossilen Energieträger basieren somit letztlich auch auf Sonnenenergie.

=== Geothermie ===
Die im Erdinneren gespeicherte Wärme basiert vor allem auf radioaktiven Zerfallsprozessen ([[Primordiales Nuklid|primordialen Radio-Nuklide]]). Sie kann für Heizzwecke (vor allem [[oberflächennahe Geothermie]]) oder auch zur Stromerzeugung (meist [[Tiefengeothermie]]) genutzt werden.

=== Wechselwirkung der Erde ===
Durch die Anziehungskraft ([[Schwerkraft]]) von Sonne, Mond und anderen Himmelkörpern werden auf der Erde die [[Gezeiten]] verursacht. Zudem entsteht durch diese [[Gezeitenkraft]] im [[Erdkern]] Reibung, die dem Erdinneren weitere Wärme zuführt.

== Nutzungsarten der Erneuerbaren Energien ==
[[Datei:Windpark.jpg|thumb|Windpark bei [[Lübz]], [[Mecklenburg-Vorpommern]]]]
[[Datei:Solaranlage IMG 0533.jpg|miniatur|Photovoltaikanlage in der Nähe von [[Freiberg (Sachsen)]]]]
[[Datei:Elephant butte dike.jpg|miniatur|Ein Wasserkraftwerk in [[New Mexico]], [[USA]]]]
[[Datei:Aufgerichtetesholz.jpg|miniatur|Holz ist wohl die am längsten genutzte erneuerbare Energie.]]

Die Erneuerbaren Energiequellen können auf vielfältige Weise genutzt werden, um Wärme, Strom, Kraftstoffe und Kälte bereitzustellen. Die Nutzung bzw. die Erzeugung einiger der aufgezählen erneuerbaren Energien befinden sich noch in der Entwicklung.

*[[Bioenergie]] (aus [[Biomasse]] in unterschiedlichster Form, siehe Artikel [[biogener Brennstoff]] und [[Biokraftstoff]])
**[[Holz]]
**[[Kraftstoff Pflanzenöl|Pflanzenöl]]
**[[Biodiesel]]
**[[Ethanol-Kraftstoff|Bioethanol]] und [[Cellulose-Ethanol]]
**[[Biogas]]
**[[BtL-Kraftstoff]]e
**[[Biowasserstoff]]

*[[Wasserkraft]]
**[[Staudamm|Staudämme]] und [[Staumauer]]n
**[[Gezeitenkraftwerk|Gezeitenkraft]]
**[[Laufwasserkraftwerk]]e
**[[Wellenkraftwerk|Wellenenergie des Meeres]]
**[[Meeresströmungskraftwerk|Strömungsenergie des Meeres]]
**[[Meereswärmekraftwerk|Meereswärme]]
**[[Osmosekraftwerk]] (Unterschiedlicher Salzgehalt von Süß- und Salzwasser)

*[[Windenergie]]
** [[Windenergieanlage]])
** Aufwind- oder [[Thermikkraftwerk]]

*[[Solarenergie]]
**[[Photovoltaik]] ([[Photovoltaikanlage]])
**[[Solarthermie]] ([[Sonnenkollektor]], [[Sonnenwärmekraftwerk]])
**[[Solarchemie]]
**[[Thermik]] ([[Thermikkraftwerk]])

*[[Geothermie]]
**[[Tiefe Geothermie]]
**[[Oberflächennahe Geothermie]]

*[[Verdunstungskälte]]
**[[adiabate Kühlung]]

Die [[Kernenergie|Kernspaltung]] in Kraftwerken wird nicht zu den erneuerbaren Energien gezählt, da sie auf den nur begrenzt verfügbaren [[Kernbrennstoff]]en ([[Uran]]) basiert. Ähnliches gilt für eine etwaige zukünftige Nutzung von [[Kernfusionsreaktor]]en, die in der sich derzeit entwickelnden Form [[Lithium]] verbrauchen. Auch eine Kernfusion auf Basis der in großen Mengen vorhandenen [[Proton]]en, die technisch noch ferner liegt, wird von den meisten Fachleuten nicht zu den erneuerbaren Energien gezählt.

== Potentiale ==
[[Datei:Fullneed.jpg|hochkant=1.3|miniatur|250px|Theoretischer Platzbedarf für Solarkollektoren, um in [[Sonnenwärmekraftwerk#Solarfarmkraftwerke|Solarthermischen Kraftwerken]] den [[Weltenergiebedarf|Strombedarf der Welt]], Europas (EU-25) oder Deutschlands zu erzeugen<ref>[http://www.dlr.de/tt/trans-csp Daten des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR)] 2005</ref>]]

=== Globale Potentiale ===
Die auf die Erde eingestrahlte [[Sonnenenergie]] entspricht etwa dem Zehntausendfachen des aktuellen menschlichen [[Weltenergiebedarf|Energiebedarfs]]. [[Erdwärme]] und [[Gezeitenkraft]] liefern deutlich geringere, aber immer Vergleich zum menschlichen Bedarf hohe Beiträge. Rein physikalisch betrachtet, steht damit mehr Energie zur Verfügung ([[theoretisches Potential]]), als in absehbarer Zukunft gebraucht werden wird.

Die [[Internationale Energieagentur]] (IEA) geht davon aus, dass weltweit bis 2030 mehr als ein Viertel des Energieverbrauchs durch Erneuerbare Energien gedeckt werden kann. Studien von [[Greenpeace]] und des [[Wissenschaftlicher Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen|Wissenschaftlichen Beirats für Globale Umweltveränderungen]] (WBGU) der Bundesregierung prognostizieren, dass Erneuerbare Energien bis 2050 die Hälfte der weltweiten Energieversorgung sicher stellen können.<ref name="potenziale">[http://www.unendlich-viel-energie.de/de/wirtschaft/potenziale.html Potenziale erneuerbarer Energien – Übersicht]</ref>

[[Datei:DESERTEC-Map large.jpg|hochkant=1.3|miniatur|400px|rechts|Skizze einer möglichen Infrastruktur für eine nachhaltige Stromversorgung in '''EU'''ropa, dem Nahen Osten (the '''M'''iddle-'''E'''ast) und '''N'''ord-'''A'''frika (kurz: EU-MENA)]]
In einigen Beispielprojekten ist es gelungen, den an einem Ort benötigten Energieverbrauch dezentral mit Erneuerbaren Energien zu decken<ref> [http://de.sevenload.com/videos/5dmaEzH-Das-regenerative-Kombikraftwerk sevenload.com:] Video: Das regenerative Kombikraftwerk, siehe auch [http://www.kombikraftwerk.de]</ref><ref>[http://wstreaming.zdf.de/zdf/veryhigh/070612_blackout.asx Der große Blackout] (Film im wmv-Format), 3sat hitec vom 14. Juni 2007, [http://c36000-o.w.core.cdn.streamfarm.net/36000zdf/ondemand/3546zdf/zdf/zdf/07/06/070612_blackout_vh.wmv Alternativlink]</ref> ([[Nullenergiehaus]], [[Bioenergiedorf]]). Daneben gibt es immer wieder Anläufe für zentrale Großprojekte auf Basis erneuerbarer Energien. Ein Beispiel für ein solches Großprojekt ist das Mitte 2009 in Planung gegangene [[Desertec]]-Project. Studien des [[Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt|Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR)]] ergaben, dass mit weniger als 0,3 Prozent der verfügbaren Wüstengebiete in Nord-Afrika und im Nahen Osten durch [[Sonnenwärmekraftwerk#Solarfarmkraftwerke|Solarthermische Kraftwerke]] genügend Strom<ref> [http://www.3sat.de/mediathek/mediathek.php?obj=8588 nano.de:] Video: Spanien baut eines der weltgrößten Solarkraftwerke. Auch mit Informationen zu möglicher Energieerzeugung in Nordafrika. 9. Juni 2008</ref> und Trinkwasser für den steigenden Bedarf dieser Länder sowie für Europa erzeugt werden kann. Die [[Trans-Mediterranean Renewable Energy Cooperation]] (TREC), ein internationales Netzwerk von Wissenschaftlern, Politikern und Experten auf den Gebieten der erneuerbaren Energien und deren Erschließung, setzt sich für eine solche kooperative Nutzung der Solarenergie ein. Eine Nutzung der [[Passatwind]]e im Süden Marokkos soll die solare Energieerzeugung ergänzen. Fünf realistische Szenarien für eine solche zukünftige Energieversorgung liefert Prof. David J.C. MacKay.<ref>[http://www.withouthotair.com/ Sustainable Energy – Without the Hot Air (englisch)] Fünf durchgerechnete Szenarien, von konservativer bis grüner Energieversorgung von Großbritannien</ref>


=== Potentiale in Deutschland ===

Laut der 2008 vorgelegten Leitstudie des [[Bundesumweltministerium]]s (BMU) können die Erneuerbaren Energien in Deutschland bis 2020 einen Anteil von 30 Prozent an der Stromversorgung erreichen.<ref> Bundesministerium für Umwelt (BMU):[http://www.bmu.de/erneuerbare_energien/downloads/doc/42383.php ''"Leitstudie 2008" - Weiterentwicklung der "Ausbaustrategie Erneuerbare Energien" vor dem Hintergrund der aktuellen Klimaschutzziele Deutschlands und Europas''], vom Oktober 2008, als pdf</ref> Damit kann der bis dahin geplante [[Atomausstieg|Wegfall an Kernenergiekapazitäten (Atomausstieg)]] vollständig ersetzt werden. Laut Branchenprognose der Erneuerbaren-Energien-Industrie können die Erneuerbaren Energien in Deutschland bereits im Jahr 2020 mit 48 Prozent knapp die Hälfte des gesamten deutschen Strombedarfs decken (heute (2009): ca. 15 Prozent).<ref>[http://www.unendlich-viel-energie.de/de/wirtschaft/detailansicht/article/201/sicher-sauber-schlauer-die-stromversorgung-der-zukunft.html Branchenprognose Erneuerbare Energie]</ref>

Der im Januar 2010 von der Agentur für Erneuerbare Energien (AEE) vorgelegte Potenzialatlas zeigt, dass die [[technisches Potential|technischen Potenziale]] in Deutschland zur Nutzung regenerativer Energien noch größtenteils unerschlossen sind. Der Potenzialatlas berechnet den Flächenverbrauch von heute bis zum Jahre 2020, der für Erneuerbare Energien bei deren weiterem Ausbau benötigt wird. So kann beispielsweise die Windenergie an Land bis 2020 ein Fünftel des deutschen Strombedarfs decken. Dafür benötigt sie aber nur etwa 0,75 Prozent der Landesfläche. Die Bioenergie stellt demnach im Jahr 2020 einen Anteil von 15 Prozent an der gesamten Strom-, Wärme- und Kraftstoffversorgung, wofür eine Fläche von 3,7 Mio. Hektar (heute: 1,6 Mio. ha) benötigt wird. Eine [[Flächenkonkurrenz|Konkurrenz mit der Nahrungsmittelerzeugung (Flächenkonkurrenz)]] sei jedoch aufgrund der EU-weiten Getreideüberschüsse nicht zu befürchten. Auch das Potenzial der Solarenergie ist noch weitgehend unerschlossen, wie der neue Atlas belegt. Nur 2,5 Prozent der geeigneten Gebäudeflächen werden bisher für Strom oder Wärme aus der Sonne genutzt. Solarparks auf Freiflächen belegen heute mit rund 1.700 Hektar nur etwa 0,005 Prozent der Landesfläche.<ref>[http://www.unendlich-viel-energie.de/de/wirtschaft/detailansicht/article/201/viel-ertrag-auf-wenig-flaeche-erster-potenzialatlas-erneuerbare-energien-erschienen.html Potenzialatlas Erneuerbare Energien]</ref>

== Bewertung der erneuerbaren Energien ==
Die Nutzung erneuerbarer Energien hat verschiedene Vorteile gegenüber der Nutzung von fossiler und von Kernenergie, aber auch Nachteile. So unterschiedlich wie die verschiedenen Nutzungsarten der erneuerbaren Energien sind auch deren jeweilige Vor- und Nachteile.

=== Ressourcenschonung ===
Die derzeitige Energieversorung basiert vor allem auf fossilen Energieträgern und auf Kernbrennstoffen wie z. B. Uran. Die [[Statische Reichweite|Reichweite]] dieser Ressourcen ist jedoch begrenzt. So wird z. B. das [[Globales Ölfördermaximum|globale Ölfördermaximum]] (''Peak Oil'') beispielsweise von der [[Internationale Energieagentur|Internationalen Energieagentur]] (IEA) etwa auf das Jahr 2020 datiert. Nach dem Maximum wird mit sinkenden Fördermengen bei gleichzeitig steigendem [[Weltenergiebedarf]] gerechnet. Die [[statische Reichweite]] (Reichweite bei derzeitigem Verbrauch und Preis) von Erdgas und Erdöl ist deutlich länger, aber ebenfalls so begrenzt, dass mittelfristig Alternativen notwendig sind.
Durch die Nutzung erneuerbarer Energiequellen werden diese Ressourcen geschont. Ein frühzeitiger Ausbau der erneuerbaren Energien verlängert die Übergangsphase und könnte so eine wirtschaftliche Abwärtsspirale und Verteilungskonflikte vermeiden.<ref>Marion Lienhard, Anna Vettori, Rolf Iten: [http://inrate.ch/fileadmin/pdf/themen/peak_oil.pdf ''Peak Oil – Chance für einen nachhaltigen Umgang mit Energie?''] (PDF) Hrsg.: INrate, Dezember 2006.</ref> Da die chemische Industrie stark vom Rohstoff Erdöl abhängt, sichert die Ressourcenschonung langfristig die Rohstoffzufuhr.

=== Klimaschutz ===
:''(siehe Artikel [[Klimaschutz]])''
Bei der energetischen Nutzung fossiler Energieträger werden große Mengen [[Kohlenstoffdioxid]] (CO2) ausgestoßen. Bei der Nutzung erneuerbarer Energien dagegen werden deutlich geringere Mengen an [[Treibhausgas]]en emittiert. Hauptsächlich durch die Herstellung der Anlagen (Windkraftanlage, Photovoltaikanlage, usw.), die beim heutigen [[Energiemix]] überwiegend noch auf Energie aus fossilen Energieträgern zurückgreift, werden Klimagase freigesetzt. Diese Emissionen werden jedoch in der [[Lebensdauer (Technik)|Lebenszeit]] mehrfach amortisiert, so dass netto eine deutliche Einsparung an Klimagasen zu bilanzieren ist.
Ein spezieller Fall ist die Bioenergien, bei deren Nutzung z. B. in [[Biomasseheizkraftwerk]]en, [[Biogasanlage]]n oder als Biokraftstoff in Verbrennungsmotoren CO2 freigesetzt wird. Dieses wurde jedoch zuvor beim Wachstum der verwendeten Pflanzen im Zuge der [[Photosynthese]] und [[CO2-Fixierung]] gebunden und wäre bei der natürlichen Zersetzung der Biomasse ohnehin freigesetzt worden. Netto beschränkt sich die tatsächliche CO2-Emission also auf den Aufwand an fossiler Energie für land- und forstwirtschaftliche Maschinen ([[Dieselkraftstoff]]), [[Mineraldünger]]herstellung und anderes. Zu beachten sind auch Emissionen der starken Klimagase [[Lachgas]] und [[Methan]], die bei bestimmten Anbau- und Nutzungsarten von Biomasse freigesetzt werden können.<ref>WWF: [http://www.wwf.de/themen/landwirtschaft/landwirtschaft-klima/ ''Methan und Lachgas: Die vergessenen Klimagase,''] 2007.</ref>

Ob die erhofften ökologischen Vorteile im Einzelfall realistisch sind, kann jedoch nur durch eine [[Ökobilanz]] festgestellt werden. So müssen bei der Biomasse-Nutzung zum Beispiel Landverbrauch, chemischer Pflanzenschutz und Reduzierung der Artenvielfalt der erwünschten CO2-Reduzierung gegenübergestellt werden.

=== Akzeptanz ===

Eine deutliche Mehrheit der Bevölkerung in Deutschland spricht sich für einen starken Ausbau der Erneuerbaren Energien aus. Eine repräsentative Forsa-Umfrage 2010 zur Akzeptanz Erneuerbarer Energien belegte für jedes einzelne Bundesland die hohe gesellschaftliche Zustimmung zu regenerativer Energieerzeugung. Demnach wünschen sich insbesondere die Menschen in Süddeutschland mehr Erneuerbare-Energien-Anlagen in ihrer Region, vor allem auch Windkraftanlagen in der eigenen Nachbarschaft. Mehrheitlich erwarten die Befragten ein stärkeres Engagement ihrer Landes- und Kommunalpolitiker in Bezug auf Erneuerbare Energien. Bundesweit halten 95 Prozent der Deutschen den Ausbau erneuerbarer Energien für wichtig oder sehr wichtig. 78 Prozent würden ihren Strom am liebsten aus erneuerbaren Energiequellen beziehen (im Vergleich zu 9 Prozent aus Erdgas, 6 Prozent aus Atomkraft, 3 Prozent aus Kohle).<ref>[http://www.unendlich-viel-energie.de/de/panorama/umfrage-akzeptanz-der-erneuerbaren.html Forsa-Umfrage: Große Zustimmung in allen Bundesländern zu Erneuerbaren Energien, Pressemitteilung der Agentur für erneuerbare Energie]</ref>

=== Kosten ===

Während die fossilen und atomaren Energieträger immer teurer werden, sind die Kosten für Erneuerbare Energien in den letzten 15 Jahren im Schnitt um etwa die Hälfte gesunken. Bis 2020 strebt die Branche eine weitere Kostensenkung von 40 % an, ermöglicht durch Massenfertigung und Technologiefortschritte.<ref>[http://www.unendlich-viel-energie.de/de/wirtschaft/kosten.html Erneuerbare Energien zu kalkulierbaren Kosten], Agentur für Erneuerbare Energien</ref>

Hinsichtlich der Förderung Erneuerbarer Energien spielt das im April 2000 in Kraft getretene [[Erneuerbare-Energien-Gesetz|Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)]] eine besondere Rolle: Es regelt, dass von privaten Anbietern erzeugter Strom aus Erneuerbaren Energien von den Netzbetreibern zu Mindestpreisen abgenommen werden muss. Diese gesetzlichen Vergütungen sind nach Technologien und Standorten differenziert, sie werden jährlich abgesenkt und sind auf 20 Jahre befristet. Durch die stetige Degression der Vergütungen werden die Hersteller angetrieben, ihre Anlagen immer effizienter, zuverlässiger und kostengünstiger zu machen. Gleichzeitig wird so Übersubventionierung vermieden. Die Finanzierung des EEG erfolgt nicht aus der Staatskasse, sondern wird auf alle Stromkunden umgelegt. Das gesamte Fördervolumen des EEG lag im Jahr 2007 bei rund 4,3 Mrd. Euro. Für einen durchschnittlichen Drei-Personen-Haushalt bedeutet das Mehrkosten von etwa drei Euro im Monat (ca. 5 % der Stromkosten).<ref>[http://www.bmu.de/files/erneuerbare_energien/downloads/application/pdf/broschuere_ee_zahlen.pdf BMU: Erneuerbare Energien in Zahlen. Kosten für die Stromverbraucher S. 33], Stand: Juni 2009</ref>

Studien des Bundesumweltministeriums erwarten, dass diese Ausgaben bei weiterem kräftigem Ausbau der Erneuerbaren Energien zunächst weiter ansteigen und etwa ab dem Jahr 2016 wegen sinkender Vergütungssätze fallen werden.<ref>[http://www.bmu.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/erfahrungsbericht_eeg_2007_hg.pdf BMU: Hintergrundinformationen zum EEG-Erfahrungsbericht 2007], Stand: 8. November 2007</ref>

Die Bevölkerung zeigt sich bereit, vorübergehend höhere Kosten für den Ausbau der Erneuerbaren Energien zu tragen. Nach einer Forsa-Umfrage vom August 2007 möchten mehr als drei Viertel der Deutschen (77 %) persönlich Erneuerbare Energien nutzen, selbst wenn dies mit höheren Kosten oder Investitionen verbunden wäre. Auch bei Niedrigverdienern mit weniger als 1000 Euro Nettoeinkommen sind mehr als zwei Drittel (69 %) zu Mehrkosten bereit. Bei den Haushalten mit über 3000 Euro Nettoeinkommen sind es sogar 87 %.<ref>[http://www.presseportal.de/pm/14178/1037107/discovery_channel_deutschland „Forsa-Umfrage zeigt: Engpass bei fossilen Brennstoffen droht früher als die Deutschen denken“], Pressemitteilung von Discovery Channel vom 23.8.2007</ref>

Zu berücksichtigen ist ferner die Vermeidung externer Kosten durch den Einsatz erneuerbarer Energien. Würden allein die Folgeschäden durch Luftschadstoffe in die Strompreise einberechnet, wäre eine Kilowattstunde Kohlestrom etwa 6 bis 8 Cent teurer, im Vergleich zu gerade ca. 0,1 Cent bei der Windkraft und ca. 0,6 bis 1 Cent bei der Photovoltaik, wie ein Gutachten des Fraunhofer Instituts für System- und Innovationsforschung und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) ermittelte. Allein im Jahr 2007 sparten allein im Strombereich die Erneuerbaren Energien damit volkswirtschaftliche Kosten in Höhe von rund 5,8 Mrd. Euro ein – deutlich mehr, als ihre Förderung durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) kostete (4,3 Mrd. Euro).<ref>[http://www.erneuerbare-energien.de/files/erneuerbare_energien/downloads/application/pdf/ee_kosten_stromerzeugung.pdf DLR/Fraunhofer Institut für System- und Innovationsforschung (FhG-ISI): Externe Kosten der Stromerzeugung aus fossilen Energieträgern.], Stand: Mai 2007</ref>

Darüber hinaus senkt die Einspeisung von Strom aus Erneuerbaren Energien den Strompreis an der Börse: Der Preis für Strom wird an der Börse durch das jeweils teuerste Kraftwerk bestimmt, das noch benötigt wird, um die Stromnachfrage zu decken. Die vorrangige Einspeisung erneuerbaren Stroms verringert die Nachfrage nach anders erzeugtem Strom. Die teuersten Kraftwerke werden daher weniger eingesetzt, weswegen der Preis entsprechend sinkt. Dieser so genannte „Merit-Order-Effekt“ hat nach Berechnungen des Fraunhofer Instituts für System- und Innovationsforschung im Jahr 2006 zu Kosteneinsparungen von rund 5 Mrd. Euro geführt.<ref> Sensfuß, Frank/Ragwitz, Mario: Analyse des Preiseffektes der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien auf die Börsenpreise im deutschen Stromhandel – Analyse für das Jahr 2006. Gutachten des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung. Karlsruhe 2007</ref> Ein Gutachten des Hamburger Weltwirtschaftsinstituts (HWWI) bestätigte, „dass durch die Förderung der Stromproduktion aus erneuerbaren Energien der Großhandelspreis von Strom sinkt“, in der Folge „auch die Strombezugskosten der besonders stromintensiven Unternehmen“.<ref>[http://www.arrhenius.de/uploads/media/Bode_Groscurth_EEG_DP_348.pdf Bode, Groscurth: Zur Wirkung des EEG auf den „Strompreis“.] HWWA Discussion Paper Nr. 348 (2006), S. 2</ref>

=== Dezentralisierte Energieversorgung ===
:''(siehe Artikel [[Dezentrale Stromerzeugung]])''

Der Wandel von der konventionellen Ernergiebereitstellung zu erneuerbaren Energien verändert die Struktur der [[Energiewirtschaft]] massiv. Statt der Stromerzeugung in Großkraftwerken mit z. T. mehr als 1000 Megawatt Leistung (Kern-, Braunkohle- und Steinkohlekraftwerke) nimmt die Erzeugung in Kleinanlagen mit wenigen kW (z. B. Photovoltaik) bis wenige MW (kleinere [[Windpark]]s) zu. Unter anderem mit dem [[Stromeinspeisegesetz]] zu Anfang der 1990er und mit dem daraus hervorgegangenen EEG erhielten Kleinerzeuger die Möglichkeit, in die [[Stromnetz]]e der großen [[Energieversorgungsunternehmen]] (EVU) einzuspeisen und erhöhte Vergütungen zu erhalten. Häufig wird dies als wichtiger Faktor gesehen, um die einstigen Monopole bzw. die derzeitige Dominanz der großen EVU zu verringern und den Wettbewerb anzuregen.

Nachdem die EVUs lange Zeit nicht oder nur wenig in die erneuerbaren Energien investierten, findet seit Mitte der 2000er ein Wandel statt. Insbesondere größere Projekte wie [[Offshore-Windpark]]s werden zunehmend von den EVUs finanziert.

Ein weiterer wichtiger Aspekt der dezentralen Energieversorgung ist die Verkürzung der Transportwege bzw. der Vermeidung von Transporten (von Brennstoffen wie Heizöl, Erdgas, Kohle). Auch verschiedene Infrastrukturen wie Öl- und Gaspipelines sind nicht bzw. in geringerem Umfang notwendig. Dies gilt insbesondere bei der Nutzung von Biomasse, Geothermie und Solarthermie, die jeweils vor Ort bzw. lokal bereitgestellt werden können. Zudem erleichtern Kleinkraftwerk die sogenannte [[Kraft-Wärme-Kopplung]] (KWK), bei der die Erzeugung von Strom mit der Nutzung von Abwärme, z. B. für Heizzwecke, kombiniert wird und so der [[Gesamtwirkungsgrad]] erhöht wird. Bei zentralen Großkraftwerken dagegen wird die Abwärme häufig nicht genutzt. Die dezentrale Energieversorgung stärkt zudem die regionale und nationale Wirtschaft durch Schaffung von Arbeitsplätzen in Installation, Betrieb und Wartung der Anlagen.

Nicht jede Region hat jedoch die Potentiale für eine Selbstversorgung mit Energie. Zum anderen überwiegt in anderen Regionen die Produktion, z. B. von Strom mit Windkraftanlagen in Norddeutschland, zeitweise oder häufig den lokalen Bedarf, so dass die Stromnetze zu den Verbrauchern ausgebaut werden müssen.

Kritiker der dezentralen elektrischen Energieversorgung betonen die Versorgungssicherheit durch weitgespannte Netzwerke. So können sich Überangebot und Mangel in verschiedenen Regionen ausgleichen. Zum Beispiel würde im Sommer ein Überschuss von Solarstrom aus den Mittelmeerländern geliefert, während im Winter Windstrom aus Nord- und Westeuropa genutzt werden könnte. Daneben weisen Kritiker auch auf Herausforderungen bei der Regelung vieler Kleinkraftwerke in einem großen Netzwerkverbund ohne die Stütze von Großkraftwerken hin. Richtig ist jedoch auch, dass ein System aus großen Verbundnetzen mit wenigen Großkraftwerken großflächige, beispielsweise europaweite Stromausfälle erst ermöglichen. Großflächige Stromausfälle sind bei einer dezentralen Energieversorgung unwahrscheinlicher, allerdings haben 95 % aller Stromausfälle ihre Ursachen in den regionalen Mittel- oder Niederspannungsnetzen.
Der Umbau der Energieversorgung auf Nachhaltigkeit bedeutet jedoch nicht notwendigerweise ausschließlich dezentrale Versorgung. Einige Konzepte, wie beispielsweise Offshore-[[Windpark]]s und [[Sonnenwärmekraftwerk|Solarfarmkraftwerke]], oder auch die Studien von [[Trans-Mediterranean Renewable Energy Cooperation|TREC]], setzen auch bei erneuerbaren Energien auf zentrale Gewinnung und großräumige Verteilung.

=== Ökologische Bewertung ===

Die unterschiedlichen Technologien zur Nutzung jeder Form von Energie, also auch erneuerbarer Energien, haben grundsätzlich immer Auswirkungen auf die [[Biosphäre]], also auch auf Menschen und das ihr Leben ermöglichende [[Ökosystem]]. Dabei müssen auch Aufbau und Abbau der Anlagen ([[Produktlebenszyklus]]), Herstellung, Betrieb, Entsorgung etc. betrachtet werden. Diese Auswirkungen müssen verstanden, quantitativ dargestellt und mit den Alternativen verglichen werden. Erst dann werden Nutzen und Schaden in der Energie- und [[Entropiebilanz]]<ref>Forschung auf dem Gebiet u.A. der Entropiebilanzierung: [[Max-Planck-Institut für Biogeochemie]] in Jena</ref>, für die [[Artenvielfalt]] und soziale [[Technikfolgenabschätzung|Folgen]] deutlich.

[[Datei:Primaerenergieverbrauch Deutschland.png|400px|rechts|miniatur|2007 wurden in Deutschland 6,7 % des Primärenergiehaushaltes durch erneuerbare Energien gedeckt.]]

==== Solarenergie ====
Die Herstellung von Photovoltaikanlagen ist relativ energieaufwändig, so dass die [[Energetische Amortisation]]szeit in Deutschland für [[Solarzelle#Materialien|mono- und polykristalline Zellen]] etwa sechs Jahre und für [[Solarzelle#D.C3.BCnnschichtzellen|Dünnschichtmodule]] rund ein Jahr beträgt. Die Lebenszeit der Solaranlagen beträgt 20 bis 30 Jahre.

Wie bei allen [[Elektronik|elektronischen]] Bauteilen werden zum Teil giftige [[Schwermetalle]] sowie etwa 12 kg [[Silicium|Silizium]] pro Kilowatt installierter Leistung (mono- und polykristalline Zellen) benötigt. Diese Stoffe verbleiben jedoch in der Fabrik. Das fertige Solarmodul selbst ist nicht giftig oder gefährlich und könnte wie normaler Hausmüll entsorgt werden. Bei solarthermischen [[Sonnenkollektor]]en werden Metalle wie [[Kupfer]] und [[Aluminium]] verwendet.

Lokal führt die Nutzung von [[Solartechnik]] zu einer Veränderungen der [[Energiebilanz (Umwelt)|Energiebilanz]], z. B. durch Verschattung und geänderte [[Reflexion (Physik)|Reflexion]]. Global ist dieses jedoch unbedenklich, da das solare Energieangebot ist etwa um den Faktor 10.000 größer als der heutige gesamte Weltenergiebedarf. Selbst bei einer Deckung des Weltenergiebedarfs ausschließlich mit Solarenergie würde dies einen nur kleinen Eingriff bedeuten.

==== Wasserkraft ====
:''(siehe Artikel [[Wasserkraftwerk#.C3.96kologische_Auswirkung|Wasserkraftwerk]])''
Die Errichtung von [[Talsperre]]n und [[Staumauer]]n stellen einen massiven Eingriff in die Umwelt dar. So mussten im Fall des chinesischen [[Drei-Schluchten-Damm]]s mehr als eine Million Menschen umgesiedelt werden. Bei vielen Stauseeprojekten kam es zu Veränderungen im Ökosystem, da riesige Flächen geflutet wurden und in die saisonalen Wasserstandschwankungen der Flüsse eingegriffen wurde.

In Regionen mit Wassermangel kommt es zu Nutzungskonflikten. So staut zum Beispiel [[Tadschikistan]] den [[Syrdarja]] (und Nebenflüsse) im Sommer auf, um im Winter Energie zu gewinnen. Das unterhalb gelegene [[Kasachstan]] benötigt das Wasser aber im Sommer für seine Landwirtschaft.

Auch [[Laufwasserkraftwerk]]e greifen in die Flusslandschaft ein. Allerdings werden die meisten europäischen Flüsse ohnehin für die [[Binnenschifffahrt]] aufgestaut. Neuere Entwicklungen wie die [[Strom-Boje]] verändern das Erscheinungsbild und den Wasserpegel hingegen nur unwesentlich.

==== Windenergie ====
:''(siehe Artikel [[Windkraftanlage#Umweltauswirkungen|Windkraftanlage]])''
[[Windpark]]s werden von einigen [[Landschaftsschutz|Landschaftsschützern]] kritisch gesehen. An bestimmten Standorten besteht unter Umständen eine [[Windkraftanlage#Vogel- und Fledermausschlag|Gefahr für Vögel oder Fledermäuse (Vogel- und Fledermausschlag)]]. Laut [[Naturschutzbund Deutschland|NABU]] sterben in Deutschland jährlich etwa eintausend Vögel durch Kollision mit einem Windrad, was ca. 0,5 Vögeln pro Anlage und Jahr entspricht. Dem gegenüber stehen etwa fünf bis zehn Millionen getöteter Vögel durch Straßenverkehr und Stromleitungen.<ref>Palic, M. u. a.:
Kabel und Freileitungen in überregionalen Versorgungsnetzen. Ehningen, 1992; Michael-Otto-Institut im Naturschutzbund Deutschland: Auswirkungen der regenerativen Energiegewinnung auf die biologische Vielfalt am Beispiel Vögel. Fakten, Wissenslücken, Anforderung an die Forschung, ornithologische Kriterien zum Ausbau von regenerativen Energiegewinnungsformen. Bergenhusen 2004 </ref>
Einfluss auf die regionalen Windverhältnisse wurde bisher nicht festgestellt. Um lokale Beeinflussungen zwischen den einzelnen Anlagen zu minimieren werden sie mit etwas Abstand untereinander (in Hauptwindrichtung meist drei Rotordurchmesser nebeneinander und acht bis zehn Rotordurchmesser hintereinander) errichtet.

==== Bioenergie ====
:''(siehe Artikel [[Bioenergie#Vor-_und_Nachteile_der_Bioenergien|Bioenergie]])''
[[Bioenergie]] umfasst die Nutzung von festen, flüssigen und gasförmigen biogenen Energieträgern, vor allem von Holz, landwirtschaften Produkten ([[Energiepflanze]]n) und organischen Abfällen.

Die Verbrennung von Biomasse kann mit Gefahren für die menschliche Gesundheit einhergehen, wenn sie an offenen Feuerstellen oder in Öfen ohne Filtersysteme erfolgt, da Luftschadstoffe wie [[Stickoxid]]e, [[Schwefeldioxid]] und [[Feinstaub]] entstehen. In Deutschland ist die Nutzung in Öfen, Kaminen und anderen Anlagen in der [[Kleinfeuerungsanlagenverordnung|Verordnung über Kleinfeuerungsanlagen]] ([[Erste Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes|1. BImSchV]]) geregelt und schreibt Grenzwerte und verschiedene Maßnahmen, wie z. B. Filtersystem, vor. ''(siehe auch Artikel [[Holzheizung#Emissionen_von_Holzheizungen|Holzheizung]])''

Die verfügbare Fläche für den Anbau der Biomasse ist begrenzt und kann in ein Spannungsverhältnis zum Nahrungsmittelanbau und zum Natur- und Landschaftsschutz (z. B. Schutz der [[Biodiversität]]) geraten. Während beispielsweise die Nutzung landwirtschaftlicher Rest- und Abfallstoffe als unproblematisch gilt, ist der intensive Anbau von Nahrungspflanzen zur Herstellung von Treibstoffen in die Kritik geraten. Insbesondere [[Palmöl]] steht in der Kritik, da häufig artenreiche und als Kohlenstoffsenke fungierende [[Tropischer Regenwald|tropische Regenwälder]] für [[Ölpalme]]nplantagen gerodet werden. ''(siehe Artikel [[Flächenkonkurrenz|Flächen- bzw. Nutzungskonkurrenz]] und [[Biokraftstoff#Bewertung_von_Biokraftstoffen|Nahrungsmittelkonkurrenz]])''

Diskutiert wird auch der Nutzen von Biokraftstoffen. Für die Erzeugung z. B. von [[Rapsöl]] werden große Mengen an [[Mineraldünger|synthetischen Düngemitteln (Mineraldünger)]] und [[Pestizid]]en eingesetzt, die Mensch und Umwelt belasten. Strittig ist bisher auch, wie groß der Beitrag zum Klimaschutz ist, da z. B. durch [[Stickstoffdünger|Stickstoffdüngung]] verursachte Emissionen des sehr starken Treibhausgases [[Lachgas]] (rund 300-fach stärkeres Treibhausgas als CO2) schwer zu quantifizieren sind. Zahlreiche Gutachten bestätigen die positive Klimabilanz von Biodiesel, betonen aber die Bedeutung der Anbaumethoden.<ref> [[Sachverständigenrat für Umweltfragen]] SRU): [http://www.umweltrat.de/cae/servlet/contentblob/467474/publicationFile/34339/2007_SG_Biomasse_Buch.pdf ''Klimaschutz durch Biomasse''], Sondergutachten, Juli 2007</ref> Mit gesetzlichen Vorgaben (EU-[[Richtlinie 2009/28/EG (Erneuerbare-Energien-Richtlinie)]] und deren Umsetzung in deutsches Recht mit der [[Biokraftstoff-Nachhaltigkeitsverordnung]]) soll die nachhaltigere Erzeugung von Biokraftstoffen sichergestellt werden.

Von noch in der Entwicklung befindlichen [[Biokraftstoff#Biokraftstoffe_der_zweiten_Generation|Biokraftstoffen der zweiten Generation]], wie [[Cellulose-Ethanol]] und [[BtL-Kraftstoff]]e erhofft man sich bessere ökologische Bilanzen, da diese Ganzpflanzen und Reststoffe nutzen und so höhere Erträge pro Fläche liefern können als die derzeit dominierenden Ölpflanzen. Jedoch ist der Herstellungsprozess deutlich aufwendiger als bei den [[Biokraftstoff#Biokraftstoffe_der_ersten_Generation|Biokraftstoffen der ersten Generation]].

==== Geothermie ====
:''(siehe Artikel [[Geothermie#.C3.96kologische_Aspekte|Geothermie]])''
Auch bei der Geothermie können negative Umwelteinwirkungen eintreten. Bei der Stimulation von untertägigen Wärmeübertragern treten seismische Ereignisse auf (Dezember 2006, Basel, Magnitude 3,4). Die Schäden beliefen sich auf 3 und 5 Mio. Franken (ca. 1,8 bis 3,1 Mio. Euro).<ref>[http://www.baz.ch/news/index.cfm?keyID=6BF9B4A6-7C45-4B8B-AAC0F6F27F40F7A6&startpage=1&ObjectID=5D2F0BA3-1422-0CEF-708EAF6D586FC125 Basler Zeitung: Geothermie-Erdstösse: 3 bis 5 Millionen Franken Schaden]</ref> Das Projekt wurde eingestellt, gegen den Verantwortlichen wurde Anklage erhoben.

== Bedeutung und Perspektive der Erneuerbaren Energien ==
Verschiedene Faktoren machen einen starken Ausbau der Nutzung Erneuerbarer Energien notwendig. Wichtige Faktoren sind die begrenzte Reichweite der derzeit vorwiegend genutzten fossilen Energieträger und die Klimaschutzbemühungen, sowie andere Umweltschutzbelange, Verringerung der Abhängigkeit von Energieexporteuren (siehe oben). Das Ausmaß des Ausbaus hängt von vielen technischen, politischen, wirtschaftlichen und anderen Faktoren ab.

=== Aktuelle Bedeutung und Entwicklungen ===
In vielen Ländern findet derzeit ein starker Ausbau der Erneuerbaren Energien statt. Neben den klassischen Bereichen Wasserkraft und Bioenergie betrifft dies insbesondere die zuvor unbedeutenden Bereiche Windenergie und Sonnenenergie.

Bereits heute haben in einigen [[Industriestaat]]en die erneuerbaren Energien einen hohen Anteil an der Energieversorgung, wie z. B. Wasserkraft und Bioenergie in Österreich und der Schweiz.
Ein sehr starker Ausbau der Windenergienutzung findet zur Zeit in den USA, China, etc. und in den vergangenen Jahren auch in Dänemark, Deutschland, Spanien etc. statt.

Das deutsche ''[[Erneuerbare-Energien-Gesetz|Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)]]'' soll den Anteil von Wind-, Wasser-, Sonnenenergie und Geothermie an der Stromerzeugung in Deutschland bis 2010 auf mindestens 12,5 Prozent steigern (2020: 20 %). Bereits 2007 wurde ein Anteil von 14 % erreicht. Bis 2020 werden in diesen Branchen über 200 Milliarden Investitionen erwartet. Dies entspricht dem Vielfachen der in der fossilen Energieversorgung vorgesehenen Investitionen. Seit 1991 müssen Energieversorger Strom aus erneuerbaren Energien zu Mindestpreisen abnehmen. Dies führt zu einer Erhöhung der Strompreise beim Endkunden (rund 2 ct/kWh in 2010). ''(siehe auch Artikel [[Erneuerbare-Energien-Gesetz#Kosten_und_Nutzen|Erneuerbare-Energien-Gesetz]]
Nach einer Prognose, die Anfang 2009 veröffentlicht wurde, könnte im Jahre 2020 bereits 47 % des Bedarfs an elektrischem Strom in Deutschland durch erneuerbare Energien gedeckt werden.<ref>Ausbauprognose des Bundesverbandes Erneuerbare Energien e.V. laut Zeitschrift "Immissionsschutz" Juni 2009</ref>

2007 wurden international mit 148 Mrd. US-Dollar etwa 60 Prozent mehr Investitionen in Anlagen zur Nutzung von erneuerbaren Energien als im Jahr 2006 getätigt. Mit 50,2 Mrd. fiel dabei der größte Teil auf Windkraftnutzung.<ref>[[n-tv]].de: [http://www.n-tv.de/Gruener_Goldrausch_Oelpreis_zeigt_Wirkung/010720084721/987898.html ''Grüner Goldrausch – Ölpreis zeigt Wirkung''] vom 1. Juli 2008.</ref> Die größte Investitionssteigerung erfuhr die Sonnenenergie; seit 2004 stiegen die Investitionen jährlich um 254 Prozent auf 28,6 Mrd. US-Dollar im Jahr 2007.
Europa ist mit 49,5 Mrd. US-Dollar Spitzenreiter bei den Investitionen.<ref>unep.org: [http://www.unep.org/Documents.Multilingual/Default.asp?DocumentID=538&ArticleID=5849&l=en ''Clean Energy Investments Charge Forward Despite Financial Market Turmoil,''] abgerufen am 2. Juli 2008.</ref>

Anfang Juni 2004 fand in [[Bonn]] die ''[[Internationale Konferenz für erneuerbare Energien]]'' („[[Renewables]]“) statt. Sie führte zu der Forderung, dass die Nutzung erneuerbarer Energien ausgebaut werden müsse. Dies sei im Sinne der [[Armut]]sbekämpfung und des Klimaschutzes. Es wurden dazu politische Strategien und konkrete Maßnahmen weiterentwickelt. Die Beratungen mündeten in drei Beschlüssen:

* Ein internationales Aktionsprogramm mit 165 bestätigten Aktionen und Verpflichtungen fasst konkrete Maßnahmen, Ausbauziele und freiwillige Verpflichtungen einzelner Länder und Regionen zusammen.
* In einer ''Deklaration von Bonn'' haben die Ministerinnen und Minister eine politische Vision für eine [[global]]e [[Energiewende]] formuliert und sich auf einen Folgeprozess für die Bonner Konferenz verständigt.
* Es wird angenommen, dass Politikempfehlungen praktikable Wege für den Ausbau erneuerbarer Energien zeigen.

=== Prognosen ===
Prognosen zur Entwicklung der erneuerbaren Energien weichen stark voneinander ab. Das Bundeswirtschaftsministerium (BMWi) geht in seiner 2008 veröffentlichten “Stromvision 2030” von einem Anteil von 33 % erneuerbarer Energien im Jahr 2030 aus.<ref>Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi): ''Sichere, bezahlbare und umweltverträgliche Stromversorgung in Deutschland – Geht es ohne Kernenergie?'' Berlin 2008.</ref> Demgegenüber rechnen die deutschen Übertragungsnetzbetreiber in ihrer 2009 vorgelegten Mittelfristprognose mit über 30 % Anteil der erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung bereits im Jahr 2015.<ref>Informationsplattform der deutschen Übertragungsnetzbetreiber: [http://www.eeg-kwk.net/cps/rde/xbcr/eeg_kwk/2009-05-11_EEG-Mittelfristprognose-bis-2015.pdf ''EEG-Mittelfristprognose: Entwicklungen 2000 bis 2015,''] 11. Mai 2009.</ref> Der [[Bundesverband Erneuerbare Energie]] (BEE) hält in seiner 2009 veröffentlichten Branchenprognose einen Anteil von 47 % erneuerbaren Energien an der deutschen Stromversorgung im Jahre 2020 für erreichbar.<ref> Bundesverband Erneuerbar Energien (BEE): [http://www.bee-ev.de/Energieversorgung/Strom/Stromversorgung-2020.php ''Branchenprognose Stromversorgung 2020''], vom Januar 2009, abgerufen am 29. Januar 2010</ref>

Die in den letzten Jahrzehnten gemachten Prognosen und Szenarien haben die Potentiale der erneuerbaren Energien systematisch unterschätzt, wie im Rückblick festzustellen ist. Eine [[Metaanalyse|Meta-Studie]] der [http://www.unendlich-viel-energie.de Agentur für Erneuerbare Energien], die 50 der wichtigsten Szenarien für die deutsche, europäische und weltweite Entwicklung der Energieversorgung der letzten Jahrzehnte auswertet und der realen Entwicklung gegenüberstellt, kommt zu diesem Schluss.<ref>http://www.unendlich-viel-energie.de/uploads/media/Prognose-Analyse_mai09.pdf</ref>

Die Prognosen der Europäischen Union (EU) und der Internationalen Energieagentur (IEA) weichen dabei besonders stark von der tatsächlichen Entwicklung ab. So wurden die in der 1994 vorgelegten „Primes“-Studie der EU<ref>EWEA: ''Response to the European Commission’s Green Paper: Towards a European strategy for the security of energy supply.'' November 2001.</ref> für 2020 angenommenen Kapazitäten bereits 2008 deutlich überschritten. Die IEA erwartete in ihrem World Energy Outlook 2002 für 2020 einen Anstieg der Windenergieproduktion auf 100.000 MW.<ref>IEA, 2002: ''World Energy Outlook 2002''. Paris 2002.</ref> Dieser Wert wurde 2008, wenige Jahre nach der Veröffentlichung der Prognose, von der tatsächlichen installierten Leistung um mehr als 20 % übertroffen.<ref>Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU): ''Erneuerbare Energien in Zahlen. Nationale und internationale Entwicklung''. Berlin 2009</ref>

Die größten Unterschiede zwischen Prognose und Realität des Ausbaus der erneuerbaren Energien in Deutschland ergeben sich für die vom [[Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie]] (BMWi) in Auftrag gegebenen Studien der [[Prognos AG]]. Zum Beispiel war die reale Nutzung erneuerbarer Energien im Jahr 2000 fast dreimal so hoch wie die Prognose von 1998. Die für das Jahr 2020 erwartete Stromproduktion erreichten die erneuerbaren Energien bereits 2007.<ref>Prognos AG, 1998: ''Möglichkeiten der Marktanreizförderung für erneuerbare Energien auf Bundesebene unter Berücksichtigung veränderter wirtschaftlicher Rahmenbedingungen''.</ref> Der Prognos-Studie von 1984 zufolge würden Windenergie, Photovoltaik, Biogas, Geothermie, Solarthermie und Biokraftstoffe selbst im Jahr 2000 gar keinen Beitrag zur Energieversorgung leisten.<ref>Prognos AG, 1984: ''Energieprognose – Die Entwicklung des Energieverbrauchs in der Bundesrepublik Deutschland und seine Deckung bis zum Jahr 2000''.</ref> Die in der Prognos-Studie von 2005 für 2030 vorhergesagten Werte für Strom aus Bioenergie und Photovoltaik und für Wärme aus erneuerbaren Energien wurden bereits 2007, nur zwei Jahre nach Veröffentlichung der Studie, erreicht. Die prognostizierte Biokraftstoffmenge für 2020 wurde ebenfalls schon 2007 übertroffen.<ref>[http://www.prognos.ch/fileadmin/pdf/Energiereport%20IV_Kurzfassung_d.pdf Prognos AG, 2005: ''Energiereport IV. Die Entwicklung der Energiemärkte bis zum Jahr 2030. Energiewirtschaftliche Referenzprognose. Untersuchung im Auftrag des Bundesministeriums für Wirtschaft und Arbeit''.] (PDF)</ref>

=== Deutschland ===
<div style="float:right; border:#ccc solid 1px; padding:5px;">
{| class="wikitable" style="text-align:right;"
|+Primärenergieverbrauch nach Energieträgern in Deutschland (%) <ref>[http://bmwi.de/BMWi/Navigation/Energie/energiestatistiken.html BMWi Energiestatistiken] Seite 4, Stand 4. Januar 2010</ref>
|-
! Energieträger || 2007 || 2008 || 2009
|-
| align="left" | Mineralöl || 32,7 || 34,3 || 34,6
|-
| align="left" | Steinkohle || 14,3 || 12,7 || 11,1
|-
| align="left" | Braunkohle || 11,4 || 10,9 || 11,4
|-
| align="left" | Erdgas, Erdölgas || 22,1 || 21,5 || 21,7
|-
| align="left" | Kernenergie || 10,9 || 11,4 || 11,0
|-
| align="left" | Wasser- und Windkraft 1)3) || 1,6 || 1,6 || 1,5
|-
| align="left" | Außenhandelssaldo Strom || −0,5 || -0,6 || -0,4
|-
| align="left" | Sonstige 2) || 7,5 || 8,1 || 9,0
|}
1) Windkraft ab 1995 
2) u.a. Brennholz, Brenntorf, Klärschlamm, Müll, sonstige Gase 
3) inkl. Fotovoltaik
</div>

Im Jahr 2008 lag der aus erneuerbaren Energien gedeckte [[Primärenergieverbrauch#Endenergieverbrauch|Endenergieverbrauch]] (EEV) in Deutschland bei 9,5 % des [[Energieverbrauch|Gesamtverbrauchs]]. Der Anteil am [[Primärenergieverbrauch]] (PEV) lag mit 8,2 % niedriger, da erneuerbare Energien durch die Berechnungsmethode unterpräsentiert werden. (siehe [[Primärenergieverbrauch#Wirkungsgradprinzip|Berechnung des PEV nach dem Wirkungsgradprinzip]])<ref> BMU: ]http://www.erneuerbare-energien.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/broschuere_ee_zahlen_update_bf.pdf ''Erneuerbare Energien in Zahlen - Internetupdate ausgewählter Daten], Stand Dezember 2009, 35-seitiges pdf-Dokument</ref> Den größten Anteil (rund 2/3) hatten feste und flüssige [[biogener Brennstoff|biogene Brennstoffe]], welche insbesondere in der Wärmeerzeugung und als Kraftstoffe Verwendung finden.
Bei der Stromerzeugung hatten biogenen Brennstoffe mit rund 29 % Anteil an den erneuerbaren Energien keine dominierende Bedeutung, wohingegen Windenergie (43,6 %) und Wasserkraft (22,4 %) relativ große Anteile ausmachten.<ref>[[BMU]]: [http://www.erneuerbare-energien.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/ee_zahlen_update.pdf ''Erneuerbare Energien in Zahlen - Internet Update''] Stand: Dezember 2009</ref>

{| class="wikitable" style="text-align:right;"
|+Anteil der EE am Primär- und Endenergieverbrauch in %<ref name="EE in Zahlen 2008">[http://www.erneuerbare-energien.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/broschuere_ee_zahlen_update_bf.pdf ''Erneuerbare Energien in Zahlen] (PDF), [[Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit]] Stand: Dezember 2009.</ref>
|-
| colspan="2" |
! 1997 || 1998 || 1999 || 2000 || 2001 || 2002 || 2003 || 2004 || 2005 || 2006 || 2007 || 2008
|-
| align="left" colspan="2" | Anteil am [[Primärenergieverbrauch]]
| 2,0 || 2,6 || 2,8 || 2,9 || 2,9 || 3,2 || 3,8 || 4,5 || 5,3 || 6,3 || 7,9 || 8,2
|-
| rowspan="3" | davon1*
| align="left" | Stromerzeugung
| || 0,8 || 0,9 || 1,1 || 1,1 || 1,4 || 1,6 || 1,8 || 2,1 || 2,5 || 3,1 || 3,3
|-
| align="left" | Wärmebereitstellung
| || 1,3 || 1,3 || 1,4 || 1,4 || 1,5 || 1,8 || 1,9 || 2,0 || 2,3 || 2,6 || 2,8
|-
| align="left" | Kraftstoffverbrauch
| || 0,03 || 0,03 || 0,06 || 0,1 || 0,1 || 0,2 || 0,3 || 0,6 || 1,0 || 1,2 || 1,0
|-
| align="left" colspan="2" | Anteil am [[Primärenergieverbrauch#Endenergieverbrauch|Endenergieverbrauch]]
| 2,9 || 3,2 || 3,4 || 3,8 || 4,1 || 4,5 || 5,0 || 5,8 || 6,8 || 7,9 || 9,5 || 9,5
|-
| rowspan="3" | davon2*
| align="left" | Stromerzeugung
| || 4,7 || 5,4 || 6,4 || 6,7 || 7,8 || 7,5 || 9,2 || 10,1 || 11,6 || 14,2 || 15,1
|-
| align="left" | Wärmebereitstellung
| || 3,6 || 3,8 || 3,9 || 4,2 || 4,3 || 5,0 || 5,5 || 5,9 || 6,1 || 7,6 || 7,7
|-
| align="left" | Kraftstoffverbrauch
| || 0,2 || 0,2 || 0,4 || 0,6 || 0,9 || 1,4 || 1,8 || 3,7 || 6,3 || 7,2 || 5,9
|}
1* der Anteil der drei Bereiche addiert sich zum Gesamtanteil am Primärenergieverbrauch

2* die angegebenen Werte entsprechen dem Anteil der erneuerbaren Energien innerhalb diese Bereichs

==== Arbeitsmarkt ====
Laut dem deutschen [[Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit]] (BMU) hat sich die Zahl der Beschäftigten im Wirtschaftszweig erneuerbare Energien von 2004 (rund 160.500) bis 2008 (278.000) um rund 73 % erhöht (vorläufige Schätzung). In den Jahren bis 2007 gab es ein starkes Wachstum, das sich in 2008 jedoch auf die Solarbranche beschränkte. In 2008 fanden sich 30,6 % dieser Arbeitsplätze in der Windbranche (rund 85.000), 34,4 % in der Bioenergiebranche (rund 96.000) und 26,8 % in der Solarbranche (rund 74.000).

Nach Studien des BMU könnten bis zum Jahre 2020 über 400.000 Menschen in Deutschland im Bereich erneuerbare Energien beschäftigt sein.<ref> [http://www.erneuerbare-energien.de/inhalt/39983/40289/ BMU,] 17. September 2007.</ref>

{| class="wikitable float-left" width="50%"
|+ style="background:#efefef;" | Erneuerbare Energien in Deutschland – in [[Petajoule]]<ref>[http://bmwi.de/BMWi/Navigation/Energie/energiestatistiken.html BMWi Energiestatistiken] Seite 20, Stand: November 2008</ref>
|-
|
!1995
!2000
!2004
!2005
!2006
!2007
!2008
|-
|[[Wasserkraft]]
|77
|92
|76
|77
|78
|76
|75
|-
|[[Windenergie]]
|6
|35
|92
|95
|110
|143
|145
|-
|[[Photovoltaik]]
|0,03
|0,3
|2
|4
|7
|11
|14
|-
|Holz, Stroh, u.a. feste Stoffe
|124
|210
|261
|293
|334
|352
|405
|-
|Biodiesel, u.a. flüssige Brennstoffe
|2
|13
|42
|85
|163
|206
|167
|-
|Klärschlamm, Müll, Deponiegas
|45
|39
|34
|48
|57
|63
|71
|-
|Klärgas einschl. Biogas
|14
|20
|24
|39
|66
|88
|92
|-
|Sonstige erneuerbare (1)
|7
|9
|15
|16
|19
|22
|24
|-
|'''Insgesamt'''
|275
|417
|545
|659
|834
|961
|995
|-
|'''Prozentualer Anteil am [[Endenergie]]verbrauch'''
|'''3,8'''
|'''5,5'''
|'''6,6'''
|'''8,1'''
|'''9,8'''
|'''9,7'''
|'''9,5'''
|-
|-style="background:#addeff;"
| '''Prozentualer Anteil am [[Primärenergieverbrauch]] (nach [[Primärenergieverbrauch#Wirkungsgradprinzip|Wirkungsgradprinzip]])'''
|'''1,9'''
|'''2,9'''
|'''3,7'''
|'''4,6'''
|'''5,7'''
|'''6,9'''<ref>[http://www.erneuerbare-energien.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/ee_zahlen_update.pdf BMU Erneuerbare Energien in Zahlen Internet Update] Stand: Dezember 2008, S. 8.</ref>
|'''7,1'''<ref>[http://www.erneuerbare-energien.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/ee_in_deutschland_graf_tab_2008.pdf BMU Entwicklung der erneuerbaren Energien in Deutschland im Jahr 2008] Stand: April 2009.</ref>
|-
| colspan="0" |(1) Solar-, Geothermie und Wärmepumpen
* Quelle: Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie Stand: 07.2007,
* BMU 31. Juli 2008[http://erneuerbare-energien.de/files/erneuerbare_energien/downloads/application/pdf/broschuere_ee_zahlen.pdf]
* BMU April 2009[http://www.erneuerbare-energien.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/ee_in_deutschland_graf_tab_2008.pdf]
|}

[[Datei:Stromerzeugung erneuerbare Energien1990-2007.png|thumb|500px|upright=1.6|Bruttostromerzeugung aus erneuerbaren Energien in Deutschland <ref>[http://www.erneuerbare-energien.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/broschuere_ee_zahlen_update_bf.pdf BMU - Erneuerbare Energien in Zahlen], Stand: Dezember 2009</ref>]][[Datei:StromerzeugungStruktur der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien 2008.jpg|miniatur|upright=1.6|Die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien machte im Jahr 2008 in Deutschland etwa 15,1 % der Gesamtstromerzeugung aus]]

<div style="clear:both;"></div>

{| class="wikitable sortable" style="text-align:center;"
|+Stromerzeugung in Deutschland in GWh<ref>BMU: [http://www.erneuerbare-energien.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/ee_in_deutschland_graf_tab_2008.pdf ''Entwicklung der erneuerbaren Energien in Deutschland im Jahr 2008,'' S. 14] (PDF). Stand: Dezember 2009.</ref>
! valign=bottom|Jahr
! valign=bottom|Gesamt- erzeugung<ref>[http://www.bmwi.de/BMWi/Redaktion/Binaer/Energiedaten/energietraeger10-stromerzeugungskapazitaeten-bruttostromerzeugung,property=blob,bereich=bmwi,sprache=de,rwb=true.xls Tabellendokument auf www.bmwi.de] (Excel), Stand: Oktober 2008.</ref>
! align=center valign=bottom colspan=2|Summe EE
! align=center valign=bottom colspan=2|Wasserkraft
! align=center valign=bottom colspan=2|Windenergie
! align=center valign=bottom colspan=2|Biomasse
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! align=center valign=bottom colspan=2|Photovoltaik
! valign=bottom|Geothermie
|-
| align=right valign=bottom|2008
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|-
| align=right valign=bottom|2007
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| align=right valign=bottom|20.785
| align=right valign=bottom|3,4 %
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|-
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|-
| align=right valign=bottom|2005
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| align=right valign=bottom|0,2
|-
| align=right valign=bottom|2004
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|-
| align=right valign=bottom|2003
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|-
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|-
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|-
| align=right valign=bottom|2000
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|-
| align=right valign=bottom|1999
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|-
| align=right valign=bottom|1998
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|-
| align=right valign=bottom|1997
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|-
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| align=right valign=bottom|0,4 %
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| align=right valign=bottom|0,0 %
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|-
| align=right valign=bottom|1995
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| align=right valign=bottom|0,0 %
| align=right valign=bottom|0
|-
| align=right valign=bottom|1994
| align=right valign=bottom|528.465
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| align=right valign=bottom|3,8 %
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| align=right valign=bottom|0,2 %
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| align=right valign=bottom|0,4 %
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| align=right valign=bottom|0,0 %
| align=right valign=bottom|0
|-
| align=right valign=bottom|1993
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| align=right valign=bottom|3,6 %
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| align=right valign=bottom|0,1 %
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| align=right valign=bottom|0,3 %
| align=right valign=bottom|1.203
| align=right valign=bottom|6
| align=right valign=bottom|0,0 %
| align=right valign=bottom|0
|-
| align=right valign=bottom|1992
| align=right valign=bottom|538.164
| align=right valign=bottom|20.378
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| align=right valign=bottom|3,5 %
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| align=right valign=bottom|0,0 %
| align=right valign=bottom|297
| align=right valign=bottom|0,3 %
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| align=right valign=bottom|3
| align=right valign=bottom|0,0 %
| align=right valign=bottom|0
|-
| align=right valign=bottom|1991
| align=right valign=bottom|540.210
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| align=right valign=bottom|2
| align=right valign=bottom|0,0 %
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|-
| align=right valign=bottom|1990
| align=right valign=bottom|549.900
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|}

=== Österreich ===
[[Datei:Österreich-Energiezusammensetzung.svg|miniatur|250px|Zusammensetzung des Österreichischen Bruttoinlandsverbrauchs<ref name="Österreich-Energiebericht-2003">[http://www.umweltbundesamt.at/fileadmin/site/umweltthemen/energie/Energieeinsatz_in_Oesterreich/Energiebericht2003.pdf Österreichischer Energiebericht 2003] (PDF), aufgerufen Juli 2006.</ref>]]
[[Datei:Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien in Österreich.png|miniatur|250px|rechts|Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien in Österreich 2003 bis 2008]]

Mit einem Anteil von etwa 22,7 % machten die erneuerbaren Energien fast ein Viertel des [[Energieverbrauch_(Österreich)#Bruttoinlandsverbrauch|österreichischen Bruttoinlandsverbrauchs]] von Energie im Jahr 2001 aus.<ref name="Österreich-Energiebericht-2003" /> Der Anteil der erneuerbaren Energien an der ''Stromerzeugung'' lag 2006 bei etwa 65 %. Da Österreich in den Wintermonaten in erheblichem Umfang elektrische Energie importiert,<ref name="Österreich-Energiebericht-2003" /><ref name="Energiestatistik e-control" /> lag der Anteil am ''Stromverbrauch'' jedoch nur bei 45 %.<ref name="Energiestatistik e-control" />

{| class="wikitable sortable" style="text-align:center;"
|+Stromerzeugung in Österreich in GWh<ref name="Energiestatistik e-control">
[http://www.e-control.at/portal/page/portal/ECONTROL_HOME/STROM/ZAHLENDATENFAKTEN/ENERGIESTATISTIK Energiestatistik e-control]</ref>
! valign=bottom|Jahr
! valign=bottom|Gesamt- erzeugung
! align=center valign=bottom colspan=2|Summe EE
! align=center valign=bottom colspan=2|Wasserkraft
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! align=center valign=bottom colspan=2|Photovoltaik
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|-
| align=right valign=bottom|2008<ref>e-control: [http://www.e-control.at/portal/pls/portal/portal.kb_folderitems_xml.redirectToItem?pMasterthingId=251283 Ökomengen Gesamtjahr 2008,] aufgerufen 1. Januar 2010</ref>
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|-
| align=right valign=bottom|2007<ref>e-control: [http://www.e-control.at/portal/pls/portal/portal.kb_folderitems_xml.redirectToItem?pMasterthingId=251283 Ökomengen Gesamtjahr 2008,] aufgerufen 1. Januar 2010.</ref>
| align=right valign=bottom|
| align=right valign=bottom|
| align=right valign=bottom|
| align=right valign=bottom|
| align=right valign=bottom|
| align=right valign=bottom|2.019
| align=right valign=bottom|
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| align=right valign=bottom|
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| align=right valign=bottom|
| align=right valign=bottom|2
|-
| align=right valign=bottom|2006
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|-
| align=right valign=bottom|2005
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| align=right valign=bottom|0,0 %
| align=right valign=bottom|2
|-
| align=right valign=bottom|2004
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| align=right valign=bottom|0,0 %
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|-
| align=right valign=bottom|2003
| align=right valign=bottom|60.219
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| align=right valign=bottom|3
|-
| align=right valign=bottom|2002
| align=right valign=bottom|62.671
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| align=right valign=bottom|0,0 %
| align=right valign=bottom|3
|}

=== Schweiz ===
In der Schweiz werden erneuerbare Energien sehr intensiv genutzt. Im Jahr 2004 betrug deren Anteil am Endenergieverbrauch 16,5 %. Dieser Anteil wurde hauptsächlich durch Wasserkraft (70 %), Biomasse (25 %, inkl. Abfall) und Geothermie (3,5 %) gedeckt.<ref>[http://www.bfe.admin.ch/php/modules/publikationen/stream.php?extlang=en&name=en_481865948.pdf Green Power in Switzerland], S. 3, aufgerufen im August 2006.</ref> Dabei ist jedoch zu beachten, dass die Wasserkraft in der Schweiz bereits seit Jahrzehnten aufgrund vorteilhafter natürlicher Grundlagen intensiv genutzt wird. Bei den ''neuen'' erneuerbaren Energien weist das Land bei weitem nicht den deutschen Ausbaustandard auf. Die [[Einspeisevergütung]] für solche Energieträger wurde erst 2008 eingeführt. Die schweizerischen [[Pumpspeicherkraftwerk]]e importieren zudem in der Nacht aus dem Ausland preiswerten Strom, um Wasser in die Stauseen hochzupumpen. Dieser Strom stammt zu einem großen Teil aus nicht erneuerbaren Energiequellen. In Statistiken wird jedoch angegeben ob die Energie für die Speicherkraftwerke aus erneuerbaren Energien oder nicht erneuerbaren Energien stammt. So werden Pumpspeicherkraftwerke nicht per se als erneuerbare Energien deklariert.

=== Europäische Union ===
[[Datei:EU regen Energien.png|thumb|300px|Anteil erneuerbarer Energien am Primärenergieverbrauch in der EU im Jahr 2005]]

Der durchschnittliche Anteil der erneuerbaren Energien am Endenergieverbrauchs aller EU-27-Staaten lag im Jahr 2005 laut einem Vergleich des BMU bei 8,5 %. Spitzenreiter waren Schweden (39,8 %), Lettland (32,6 %) und Finnland (28,5 %). Österreich nahm mit 23,3 % den vierten Platz ein, während Deutschland mit 5,8 % (2008: 7,1 %) unter dem Durchschnitt lag.<ref name="EE in Zahlen">[[Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit]]: [http://www.erneuerbare-energien.de/inhalt/2720/ Erneuerbare Energien in Zahlen – nationale und internationale Entwicklung,] Stand: Juni 2009, S. 49.</ref>

Die Europäische Union verpflichtete sich am 9. März 2007 verbindlich, den Ausstoß von Treibhausgasen bis 2020 um ein Fünftel im Vergleich zu 1990 zu verringern und den Anteil erneuerbarer Energien im Durchschnitt auf 20 Prozent bis 2020 zu erhöhen.<ref>n-tv: [http://www.n-tv.de/775978.html ''Merkel schafft Kompromiss''] vom 9. März 2007.</ref> Im Januar 2008 beschloss die Europäische Kommission verbindliche Vorgaben für die einzelnen Mitgliedsstaaten.<ref>[[Der Tagesspiegel]]: [http://www.tagesspiegel.de/zeitung/Fragen-des-Tages;art693,2462261 ''Erneuerbare Energien in der EU''] vom 24. Januar 2008.</ref> Die [[Richtlinie 2009/28/EG (Erneuerbare-Energien-Richtlinie)|Richtlinie 2009/28/EG]] (Nachfolger der [[Richtlinie 2001/77/EG]]) verpflichtet die Mitgliedstaaten zur Festlegung nationaler Richtziele für den Anteil erneuerbarer Energien am Stromverbrauch, wobei den einzelnen Staaten hinsichtlich der Fördersysteme im Einzelnen ausdrücklich freie Hand gelassen wird.<ref>[http://res-legal.eu/suche-nach-laendern.html Datenbank des BMU zu erneuerbaren Energien]</ref> Der nationale Zielwert bis zum Jahr 2020 nach der EU-Richtlinie 2009/28/EG ist demnach für Deutschland 18 % und für Österreich 34 % des Endernergieverbrauchs durch Erneuerbare Energien zu erzielen.

 

== Zeitliche Verfügbarkeit von Strom aus Erneuerbaren Energien ==
[[Datei:Tagesgang.png|thumb|Lastgang: Verlauf des Stromverbrauchs (Prinzip)]]
:''(siehe Artikel [[Kraftwerksmanagement]] und [[Regelenergie]])''

Der Bedarf an Strom ([[Lastgang]]) schwankt stark. Da [[elektrische Energie]] nur aufwendig und mit Verlusten speicherbar ist, wird sie durch das [[Kraftwerksmanagement]] durch technische und organisatorische Maßnahmen entsprechend dem Bedarf bereitgestellt. In Deutschland wurden die sogenannte [[Grundlast|Grund-]] bzw.[[Mittellast]] bisher vor allem von [[Braunkohlekraftwerk|Braunkohle-]] und Kernkraftwerken bzw. vor allem von [[Steinkohlekraftwerk]]en abgedeckt. Die [[Spitzenlast]] lieferten vor allem [[Gaskraftwerk|Gas-]] und [[Pumpspeicherkraftwerk]]e.
Mit zunehmenden Anteilen an Strom aus Erneuerbaren Energien ist ein verändertes Kraftwerksmanagement notwendig. Zwar können Geothermiekraftwerke Grundlast und Wasserkraftwerke, Biomassekraftwerke und Biogasanlagen Grundlast und/ oder Spitzenlast abdecken. Die Stromerzeugung aus Sonnenenergie und Wind unterliegt dagegen starken Schwankungen. Teilweise korrelieren diese aber mit dem Lastgang. So wird Strom aus Sonnenenergie zu den Hauptbedarfszeiten bereitgestellt. Strom aus Windenergie fällt verstärkt im Winter an und kann die zu der Zeit verringerten Ausbeuten von Solaranlagen ausgleichen.

Verschiedene Maßnahmen können einzeln oder in Kombination eingesetzt werden, um höhere Anteile an Strom aus Erneuerbare Energien an der Versorgung zu ermöglichen. Studien, z. B. der [[Fraunhofer-Gesellschaft|Fraunhofer IWES]] im Auftrag des BEE (Dezember 2009) belegen, dass so eine zuverlässige Stromversorgung möglich ist.<ref> Fraunhofer IWS:[http://www.bee-ev.de/_downloads/publikationen/studien/2010/100119_BEE_IWES-Simulation_Stromversorgung2020_Endbericht.pdf ''Dynamische Simulation der Stromversorgung in Deutschland nach dem Ausbauszenario der Erneuerbare-Energien-Branche], Abschlussbericht vom Dezember 2009</ref>

=== Bedarfgerechte Stromerzeugung ===

Bei der Wasserkraft kann die Energieumwandlung mehrere Wochen bis Monate, bei den [[Biogasanlage]]n mehrere Stunden ohne größere Verluste aufgeschoben werden. [[Photovoltaik]]- und [[Windenergieanlage]]n können zumindest abgeschaltet und innerhalb von etwa 30 s (Selbsttest und Anfahren eines Photovoltaik-[[Wechselrichter]]s) bis wenige Minuten (größere Windenergieanlagen) wieder in Betrieb genommen werden. Dies ist sogar ein Vorteil gegenüber großen [[Dampfkraftwerk]]en und [[Kernkraftwerk]]en, die nach einer Abschaltung mehrere Stunden bis zur vollen Leistung benötigen. Allerdings wird durch die Abschaltung von Photovoltaik- oder Windenergieanlagen, anders als bei Biogasanlagen und konventionellen Kraftwerken, kein Brennstoff gespart. Daher ist es meist wirtschaftlicher, den Strom für nachrangige, zeitlich weniger fixierte Zwecke zu „verschwenden“ oder Energiespeicher damit aufzuladen.

Zur Deckung eines akuten ''Strommangels'' können Wasserkraftwerke und Biogaskraftwerke kurzzeitig über ihrer Durchschnittsleistung, die durch den Nachschub an Wasser und Biomasse begrenzt ist, betrieben werden.

Durch exakte Vorhersagen des Wetters und entsprechende Modellierungen ist es zudem möglich, die Erträge aus Wind- und Sonnenenergie immer exakter vorherzusagen.<ref> Spiegel online:[http://www.spiegel.de/wirtschaft/unternehmen/0,1518,659293,00.html ''Wetten auf den Wind''], Bericht über die Prognostizierung von Erträgen aus Windenergie, 23. November 2009, abgerufen am 2. Februar 2010</ref> Das Kraftwerksmanagement kann die kurzfristig und vor allem die längerfristig regelbaren Kraftwerke so besser steuern.

=== Energiespeicherung ===
:''(siehe Artikel [[Energiespeicher]])''

Bisher werden für die Speicherung von elektrischer Energie [[Pumpspeicherkraftwerk]]e oder – für geringe Energiemengen bzw. kurzfristige Bedarfschwankungen – [[Akkumulator]]en oder hochkapazitive [[Doppelschicht-Kondensator|Kondensatoren]] eingesetzt.
Aber auch andere Techniken sind in der Entwicklung bzw. in der Diskussion.

==== Pumpspeicherkraftwerke ====
:''(siehe Artikel [[Pumpspeicherkraftwerk]])''
Pumpspeicherkraftwerke sind Kraftwerke, die in Zeiten mit Überangeboten an Strom (geringer Preis an der [[Strombörse]]) Wasser von einem tiefergelegenen in ein höhergelegenes Becken pumpen und so den Strom als [[potentielle Energie]] speichern. Bei einem zu geringen Angebot an Strom wird die potentielle Energie, wie in einem gewöhnlichen [[Wasserkraftwerk]], durch Turbinen wieder in Strom umgewandelt. Die [[Wirkungsgrad|Wirkungsverluste]] sind mit rund 20 % vergleichsweise gering. In Deutschland haben Pumpspeicherkraftwerke eine große Bedeutung bei der Bereitstellung von [[Regelleistung]] zur Steuerung des Stromnetzes.

In Norwegen stehen Wasserkraftwerke mit hohen Kapazitäten zur Verfügung. Durch Ausbau des europäischen Stromnetzes (z. B. durch [[Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung]]) könnte es möglich sein, Überproduktion, z. B. durch Windparks zu windstarken Zeiten, zu nutzen, um die Wasserkraftwerke abzuschalten und so indirekt als Stromspeicher zu nutzen. Durch den Einbau von Pumpen und zusätzlichen Turbinen könnten sie auch zu Pumpspeicherkraftwerken mit einer Leistung von 60 GW (entspricht über 40 Kernkraftwerke) ausgebaut werden und so direkt als Stromspeicher dienen. Damit könnte Norwegen zur 'Batterie' Europas werden.<ref> [http://www.3sat.de/3sat.php?http://www.3sat.de/hitec/magazin/109583/index.html 3sat.de:] Norwegen könnte die Batterie Europas werden</ref><ref> [http://www.youtube.com/watch?v=YMWDXBpJltc video:] Doku – Der große Blackouts und die Strategien dagegen (3 Teile)</ref> (siehe auch [[#Transport von Strom|Transport von Strom]])
In verschiedenen Projekten wird bereits die notwendige, stärkere Verknüpfung des europäischen Stromnetzes umgesetzt.

==== Druckluftspeicherkraftwerke ====
:''(siehe Hauptartikel [[Druckluftspeicherkraftwerk]])''
Für Druckluftspeicher können beispielsweise [[Kaverne (Bergbau)|Kavernen]] in Salzstöcken genutzt werden. Eine Pilotanlage in Deutschland, die seit 1978 betrieben wird, ist das Druckluftspeicherkraftwerk Huntorf (Niedersachsen). Es wird Druckluft mit 72 bar gespeichert und damit bei Bedarf eine Druckluftturbine angetrieben. Wird die Druckluft mit zusätzlichem Erdgas aufgeheizt, wird ein Wirkungsgrad von etwa 42 % erreicht, also deutlich weniger als bei Pumpspeicherkraftwerken.

==== kinetische Energiespeicher ====

Auf hohe Umdrehungszahlen gebrachte [[Schwungrad|Schwungräder]] vermögen kurzfristig [[kinetische Energie]] in Form des [[Drehmoment]]es zu speichern und zum mechanischen oder elektromechanischen Antrieb zur Verfügung zu stellen.

==== Wärmespeicher ====
Bei [[Sonnenwärmekraftwerk|Solarthermischen Kraftwerken]] können Wärmespeicher (zum Beispiel [[Flüssigsalztank]]s) einen Teil der am Tage gewonnenen Wärme aufnehmen und die Dampfturbine nachts antreiben oder bei Nachfragespitzen zusätzlichen Dampf erzeugen. Um eine Versorgungssicherheit auch bei lang anhaltendem schlechtem Wetter zu gewährleisten, ist hier auch eine Zusatzfeuerung durch Öl, Erdgas oder Biomasse möglich.
Durch Geothermie erzeugte elektrische Energie steht dagegen kontinuierlich zur Verfügung und kann daher einen Beitrag zur Stabilisierung des Angebots ([[Grundlastkraftwerk]]) leisten.

==== Elektrolyte ====
:''(siehe Artikel [[Redox-Flow-Zelle]])''
Eine weitere Speichermöglichkeit sind [[Redox-Flow-Zelle]]n. Dabei wird die elektrische Energie in [[Elektrolyt]]en gespeichert. Die Größe der Tanks (d. h. die Ladekapazität) sowie die Anzahl der Ladezellen (d. h. die Ladegeschwindigkeit) sind theoretisch beliebig skalierbar. So könnte je nach Größe und Lage eines Windparks ein Energiespeicher derart angepasst werden, dass die Speicherkapazität und Ladeleistung mit der Leistung des Windparks und den zu erwartenden Schwachwindphasen übereinstimmen. Windparks – und auch Solaranlagen – könnten dann Energie nach Bedarf liefern. Es existieren zwar bereits Versuchsanlagen, u. a. in Australien, Italien, Japan und Irland, doch eine kommerzielle Einführung scheitert bisher an den geringen Erfahrungen mit Systemen großer Dimension und an noch zu hohen Kosten.

==== Akkumulatoren ====
:''(siehe Artikel [[Akkumulator]] und [[Elektroauto#Energiespeiche|Elektroauto]])''

Die Speicherung elektrischer Energie mit Akkumulatoren ist relativ teuer. Es wird jedoch erwartet, dass [[Elektrofahrzeug]]e zukünftig eine bedeutende Rolle spielen werden. Durch die zeitliche Steuerung der Aufladung ihrer Akkumulatoren können sie zum [[Kraftwerksmanagement|Management des Stromnetzes]] beitragen. Derzeit wird intensiv geforscht, um Akkumulatoren leistungsfähiger, leichter, zuverlässiger und preiswerter zu machen, die Verwendung von [[Schadstoff]]en zu vermeiden, die Ladezeit zu verkürzen und die Steuerung und Sicherheit zu verbessern.

Die Energiedichte von Akkumulatoren ist zwar geringer als die Energiedichte beim Wasserstoff, der ebenfalls als zukünftiger Energieträger für Fahrzeuge gehandelt wird. Jedoch relativiert sich dieser Effekt durch die Effizienz und die derzeit (vor allem von der Nachfrage für Mobiltelefone und Notebooks motivierte) starke Weiterentwicklung von Akkumulatoren.

==== Speicherung als Wasserstoff ====
:''(siehe Artikel [[Wasserstoffspeicher]] und [[Wasserstoffwirtschaft]])''

Durch Spaltung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff mit Hilfe von Strom ([[Elektrolyse]]) kann elektrische Energie in eine besser speicherbare Form umgewandelt werden.
Zum einen könnte Wasserstoff zukünftig als Treibstoff für [[Wasserstoffauto]]s verwendet werden.
Weitergehende Konzepte sehen eine sogenannte (solare) Wasserstoffwirtschaft als Alternative zur derzeitigen Stromwirtschaft.
Problematisch sind der begrenzte Wirkungsgrad der Elektrolyse, Verluste und Verdichtungsaufwand bei Transport und Speicherung (insbesondere in Fahrzeugtanks) und begrenzte Wirkunggrade bei der Verstromung in [[Brennstoffzelle]]n oder Verbrennung in Motoren. Daraus ergeben sich [[Wirkungsgrad|Gesamtwirkungsgrade]], die eine Konkurrenzfähigkeit der Wasserstoffwirtschaft gegenüber [[Energiespeicher#Vergleich_von_Technologien_zur_Speicherung_elektrischer_Energie|anderen Energiespeichern]] fraglich erscheinen lassen.<ref>Craig Morris: [http://www.heise.de/tp/r4/artikel/18/18662/1.html Keine Spur von einer Wasserstoffwirtschaft?] Telepolis 4. November 2004</ref><ref>[http://www.heise.de/tp/r4/artikel/24/24719/1.html Wasserstoff: Der Kraftstoff der Zukunft?] – [[Telepolis]], 26. Februar 2007.</ref><ref>[[Technology Review]]: [http://www.heise.de/tr/artikel/81413 ''Unterwegs im Wasserstoff-7er''] vom 22. November 2006.</ref><ref>[[Telepolis]]: [http://www.heise.de/tp/r4/artikel/18/18592/1.html ''Wasserstoff bei niedrigem Druck speichern''] vom 20. Oktober 2004.</ref><ref>Telepolis: [http://www.heise.de/tp/r4/artikel/21/21174/1.html ''Pack den Blechroboter in den Tank''] vom 20. Oktober 2005.</ref>

Das [[Umweltbundesamt]] lehnt den Einsatz von Wasserstoff als Treibstoff wegen der geringen Effizienz und sinnvollerer Alternativen ab (Stand 2006).<ref>[http://www.umweltbundesamt.de/verkehr/alternantrieb/kraftstoffe/altkraftst.htm Bewertung alternativer Treibstoffe und Antriebe] (Stand 1. September 2006)</ref>

=== Intelligenter Stromverbrauch ===
:''(siehe Artikel [[Intelligentes Stromnetz]] und [[Smart Metering]])''
Mit der heutigen Informationstechnik ist es möglich, zeitlich flexible Stromverbraucher (zum Beispiel Zementmühlen, Kühl- und Heizsysteme etc.) vorübergehend herunter- oder abzuschalten („[[Lastabwurf (Stromnetz)|Lastabwurfkunden]]“, „[[Demand Side Management]]“). Eine Regulierung über einen zeitnahen Strompreis ist denkbar, ähnlich dem sogenannten [[Niedertarifstrom]] (Nachtstrom). Der Preis würde bei Stromüberangebot gesenkt, bei Strommangel dagegen angehoben. Intelligente Stromverbraucher (zum Beispiel entsprechend ausgerüstete Waschmaschinen, Spülmaschinen usw.) schalten bei geringem Strompreis ein und bei hohem Strompreis aus. In der Industrie könnte eine kurzzeitige Spitzenstromlast vorerst zwischengespeichert (zum Beispiel [[Energiespeicher#Vergleich von Technologien zur Speicherung elektrischer Energie|Schwungrad]]) und zu einem späteren Zeitpunkt genutzt werden.

=== Virtuelles Kraftwerk ===
:''(siehe Hauptartikel [[virtuelles Kraftwerk]])''
Um zu testen, ob ein größeres Gebiet teilweise oder vollständig mit Strom aus erneuerbaren Energien sicher versorgt werden kann, gibt es Pilotprojekte, die die Dynamik und Einsatzmöglichkeiten von sogenannten Kombikraftwerken oder [[Virtuelles Kraftwerk|virtuellen Kraftwerken]] untersuchen. Hierbei werden Anlagen aus den verschiedenen erneuerbare Energie-Bereichen (Wasser, Wind, Sonne, Biogas, etc.) virtuell zu einem Kraftwerk zusammengeschlossen und simuliert, den zeitgenauen Strombedarf, zum Beispiel einer Großstadt zu decken.<ref> [http://www.youtube.com/watch?v=OzEhcypDX2U video:] Kombikraftwerk – Strom ohne Atom und Kohle</ref>

=== Ausbau und Verknüpfung der Stromnetze ===
Der Ausbau der Stromnetze kann mehrere Vorteile bieten. Zum einen erlaubt z. B. die engere Verknüpfung der nationalen Stromnetze eine bessere Aufnahme z. B. von Überkapazitäten der Windenergie durch regional gute Windverhältnisse.
Durch die Verknüpfung von Regionen mit hohen Kapazitäten an Stromerzeugung aus Wind mit Regionen mit vielen Wasser- bzw. Pumpspeicherkraftwerken können zudem Leistungsspitzen gespeichert und abgepuffert werden.
Bei entsprechendem Ausbau der Stromnetze kann Strom auch in abgelegenen Regionen erzeugt (z. B. mit offshore-Windkraftanlagen oder in solarthermischen Kraftwerken in der Sahara) und in die Regionen transportiert werden, wo er benötigt wird.
Die Übertragung erfolgt dabei mit nicht, wie üblich, als Wechselstrom, sondern verlustärmer per [[Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung]] (HGÜ).

Mit herkömmlichen Drehstromnetzen kann man nur ein paar 100 km wirtschaftlich überbrücken. Grobe Regel: 1 km/kV, technische Grenze für Hochspannungsleitungen 400 kV.

HGÜ-Systeme existieren bislang als Punkt-zu-Punkt-Verbindungen. Es liegt deshalb nahe, das herkömmliche Drehstrom-Hochspannungsnetz mit weiträumigen HGÜ-Verstärkungen zu ergänzen - etwa Norwegen - Hamburg oder Ostseeküste - Bayern. Für solche möglichst isolierten Verbindungen sprechen auch Gefahren wie ein [[Magnetischer Sturm]].

== Literatur ==
=== Bücher ===
* Mischa Bechberger, Danyel Reiche: ''Ökologische Transformation der Energiewirtschaft – Erfolgsbedingungen und Restriktionen.'' Schmidt, Berlin 2006, ISBN 3-503-09313-3.
* Thomas Bührke, Roland Wengenmayr: ''Erneuerbare Energie – Alternative Energiekonzepte für die Zukunft.'' 2. Aufl., Wiley-VCH, Weinheim 2009, ISBN 978-3-527-40973-0, ISBN 3-527-40973-4.
* Steffen Dagger: ''Energiepolitik & Lobbying: Die Novellierung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) 2009'', ibidem-Verlag, Stuttgart 2009, ISBN 3838200578
* [[Hans-Josef Fell]] und Carsten Pfeiffer: ''Chance [[Energiekrise]] – Der solare Ausweg aus der [[Fossile Energie|fossil-atomaren]] Sackgasse'' Solarpraxis, Berlin 2006, ISBN 3-934595-64-2.
* Sven Geitmann: ''Erneuerbare Energien und alternative Kraftstoffe.'' 2. Aufl., Hydrogeit Verlag, Kremmen 2004, ISBN 3-937863-05-2.
* Sven Geitmann: ''Erneuerbare Energien - Mit neuer Energie in die Zukunft'' Hydrogeit, Oberkrämer 2009, ISBN 978-3-937863-14-6.
* [[Wolfgang Gründinger]]: ''Die Energiefalle. Rückblick auf das Erdölzeitalter.'' C. H. Beck, München 2006.
* Martin Kaltschmitt, Andreas Wiese und Wolfgang Streicher (Hrsg.): ''Erneuerbare Energien. Systemtechnik, Wirtschaftlichkeit, Umweltaspekte.'' 3. Aufl., Springer Verlag, Heidelberg 2003, ISBN 3-540-43600-6.
* Axel Kleidon, Ralph D. Lorenz : ''Non-Equilibrium Thermodynamics and the Production of Entropy.'' Springer Verlag, Heidelberg 2004, ISBN 3-540-22495-5.
* [[David J. C. MacKay]]: ''Sustainable Energy – Without the Hot Air'' UIT 2008, ISBN 978-1-906860-01-1, (auch [http://www.withouthotair.com/ online verfügbar]).
* Volker Quaschning: ''Erneuerbare Energien und Klimaschutz.'' 2. Aufl., Carl Hanser, München 2009, ISBN 978-3-446-41961-2.
* Volker Quaschning: ''Regenerative Energiesysteme.'' 6. Aufl., Carl Hanser, München 2009, ISBN 978-3-446-42151-6.
* [[Hermann Scheer]]: ''Solare Weltwirtschaft – Strategie für eine ökologische Moderne.'' 5. Aufl., Kunstmann, München 2005, ISBN 3-88897-314-7.
* Jens-Peter Springmann: ''Förderung erneuerbarer Energieträger in der Stromerzeugung – Ein Vergleich ordnungspolitischer Instrumente.'' DUV, Wiesbaden 2005, ISBN 3-8350-0038-1.

=== Aufsätze und Studien ===
* [[Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit|BMU]] (2006): [http://www.erneuerbare-energien.de/files/erneuerbare_energien/downloads/application/pdf/ee_kosten_stromerzeugung.pdf ''Externe Kosten der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien im Vergleich zur Stromerzeugung aus fossilen Energieträgern''] (PDF)
* Bernd Geisen: ''Energieversorgung der Zukunft – Strom, Wärme und Kraftstoffe aus Biomasse''. In: ''Müll und Abfall''. Schmidt, Berlin 372005,11, S. 548–551, {{ISSN|0027-2957}}
* Bernd Oswald: [http://www.sueddeutsche.de/,tt2m3/deutschland/artikel/424/68356/ ''Regenerative Energien. Erneuerbare Entlastung.''] In: ''[[Süddeutsche Zeitung]].'' München, 18. Januar 2006.
* Daniela Thrän, Alexander Vogel, Michael Weber: ''Biogene Kraftstoffe in Deutschland, Techniken und Potenziale''. In: ''Müll und Abfall.'' Schmidt, Berlin 37.2005,11, S. 552–559, {{ISSN|0027-2957}}
* Internationale Wirtschaftsforum Regenerative Energien (IWR): [http://www.iwr.de/studien/ ''Zur Lage der Regenerativen Energiewirtschaft in Nordrhein-Westfalen'' für 2003 und 2004 (erschienen 2004 und 2005)]
* Internationale Wirtschaftsforum Regenerative Energien (IWR): [http://www.iwr.de/re/iwr/ET_Beitrag.pdf ''Zur weltweiten Entwicklung der regenerativen Energien – Szenario bis 2010'' (2000)] (PDF-Datei; 679 kB)
* [[Global Wind Energy Concil]] (GWEC): [http://www.gwec.net/index.php?id=153 ''Global Wind 2008 Report'' – Report des GWEC zur Windenergie in 2008 inklusive Ausblick bis 2013] (PDF-Datei; 1,43 MB)

== Einzelnachweise ==
<references/>

== Siehe auch ==
{{Portal|Umwelt- und Naturschutz}}
* [[Zukunftstechnologie]]
* [[Nachwachsender Rohstoff]]
* [[Energiepolitik]]
* [[Ökostrom]]

== Weblinks ==
* [http://www.erneuerbare-energien.de/ Webseite des Bundesumweltministeriums über erneuerbare Energien], mit der jährlich erscheinenden Informationsbroschüre [http://www.erneuerbare-energien.de/files/erneuerbare_energien/downloads/application/pdf/broschuere_ee_zahlen_bf.pdf ''Erneuerbare Energien in Zahlen - Nationale und Internationale Entwicklung''], Ausgabe vom Juni 2009, 80-seitig, als pdf
* [http://www.bee-ev.de/ Bundesverband Erneuerbare Energien]
* [http://www.unendlich-viel-energie.de/ Agentur für Erneuerbare Energien], mit der Broschüre [http://www.unendlich-viel-energie.de/fileadmin/content/Wirtschaft/Potenziale/Potenzialatlas_2020_online.pdf ''ERNEUERBARE ENERGIEN 2020 - Potenzialatlas Deutschland''], vom 14. Januar 2010, als pdf
* [http://www.eurosolar.de/ EUROSOLAR – Europäischer Verband für Erneuerbare Energien]
* [http://www.zukunftsenergie.org/ Jugendbündnis Zukunftsenergie]
* [http://www.energie-fakten.de/pdf/reg-energie-richtung.pdf ''Regenerative Energien – immer ein Schritt in die richtige Richtung?''] (PDF-Datei; 45 kB)

[[Kategorie:Erneuerbare Energie| ]]
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