Energie

Energie

Energie spielt eine tragende Rolle in Wirtschaft, Leben und Gesellschaft. Mit Energie werden Bewegungen ausgelöst, Materialien verformt, Wärme erzeugt, elektrischer Strom erzeugt, Strahlungen bewirkt und chemische Reaktionen ausgelöst. Energie kann umgewandelt, aber nicht aus dem Nichts erzeugt werden.

Inhaltsverzeichnis

Geschichte des Begriffs Energie

Schon Aristoteles verwendete den Begriff. Im 19. Jahrhundert in der industriellen Revolution wurde der Begriff eine zentrale Größe. Albert Einstein ermittelte in seiner Relativitätstheorie den Zusammenhang von Energie und Masse. Danach ist die Energie das Produkt von Masse und Lichtgeschwindigkeit im Quadrat. Materie kann in Energie, Energie in Materie umgewandelt werden. So etwa wird in der Sonne Energie, die uns als Wärme und Licht erreicht, durch die Fusion von Wasserstoffkernen zu Heliumkernen erzeugt. Sind diese Ressourcen in einigen Milliarden Jahren erschöpft, wird die _Sonne erlöschen und die Erd kaum eine Zukunft haben.

Typische Energieträger

Energieträger haben Energie gespeichert und können diese zu einem bestimmten Zeitpunkt abgeben. Die in den Trägern enthaltene Energie kann unterschiedlichen Umfang haben und ist unterschiedlich einfach zu nutzen. Typische Energieträger sind

  • Kraftstoffe
  • Heizöl
  • Kohle
  • Wind
  • Sonne
  • Stausee
  • Erde (Erdwärme)
  • Erdgas

Deutschland besitzt keine fossilen Energieträger mit Ausnahme der Kohle und muss zur Deckung des Energiebedarfs Energie einführen, was vor allem durch die Erdgaspipelines und den Erdölimport geschieht.

Nicht erneuerbare Energieträger

Die heute wichtigsten Energieträger sind Erdöl, Erdgas, Braunkohle, Steinkohle als nicht erneuerbare Energien. Ist ihre Energie einmal abgegeben, sind sie verbraucht, indem sie in Wärme, Bewegung oder andere Zustände umgewandelt wurden. Die Vorräte an diesen Energieträgern sind endlich und nicht erneuerbar. Da die Menge dieser Energien begrenzt ist, werden sie der Menschheit nicht dauerhaft zur Verfügung stehen und sind keine nachhaltige Existenzgrundlage. Gleichzeitig schädigen diese Energieträger das Erdklima, indem sie CO2 freigeben. CO2 ist zwar Bestandteil natürlicher Prozesse, wird aber durch die Verbrennung von Erdöl, Kohle und Erdgas in der Industrie, im Verkehr oder beim Heizen im Übermaßen freigesetzt. Die Sättigung der Atmosphäre mit CO2 steigt. Diese Teilchen verhindern die Abstrahlung von auf der Erde entstandener Wärme und führen damit zum Klimawandel, der Eiskappen abschmelzen lässt, Unwetter produziert und die Menschheit bedroht.

Erneuerbare Energieträger

Wegen des Mangels an Nachhaltigkeit und wegen der Schädigung des Klimas durch die nicht erneuerbaren Energieträger wird seit den Siebzigerjahren des letzten Jahrhunderts nach Alternativen gesucht, die erneuerbar sind und das Klima nicht schädigen. Einer der wichtigsten Auslöser für diese Diskussion und diesen Prozess war der von Wissenschaftlern aus mehr als 30 Ländern 1968 gegründete Club of Rome. Der Club warnte vor den Folgen der Umweltzerstörung für die Erde und löste damit heftige politische Auseinandersetzungen aus. Weltweit entstanden Protestbewegungen, etablierte Parteien nahmen die Forderungen teilweise auf und neue Parteien wurden gegründet. Aus dieser Bewegung wurde der Ruf nach der Verwendung erneuerbarer Energie immer lauter. Deutschland hat sich mittlerweile entschlossen, sich von nicht erneuerbaren Energieträgern zu trennen und aus der Atomenergie auszusteigen.

Sonderrolle Atomkraft

Die Atomkraft selbst verursacht im normalen Betrieb zwar kein CO“, wohl aber beim Uranabbau, der Herstellung der Brennstäbe, dem Kraftwerksbau und vor allem bei der Endlagerung verstrahlter Abfälle, die als Problem bis heute nicht gelöst ist. Auffällig sind erhöhte Krebsraten rund um Atommeiler. Schrecklich sind die Folgen von Atomkraftunfällen wie 1968 in Harrisburg, in Tschernobyl oder in Fukushima. Die dort freigesetzte Radioaktivität zerfällt erst nach Jahrhunderten. Die langfristige Schädigung durch diese Unfälle sind heute noch kaum zu bemessen. Deutschland hat sich deshalb entschlossen, aus der Atomkraft auszusteigen. Andere Länder wie Irland, Österreich, Schweden, Italien, Neuseeland und Dänemark sind schon früher ausgestiegen, weitere Länder werden folgen.

Sonderrolle Erdgas

Auch das Erdgas spielt eine Sonderrolle. Erdgas gehört wohl zu den fossilen konventionellen Energieträgern, ist aber bei der Verbrennung weniger umweltschädlich. Es stößt deutlich weniger CO2 aus als Kohle oder Öl. Deutschland importiert Erdgas vor allem aus der Russischen Föderation. So spielt Erdgas eine wichtige Rolle im Energiemix. Erdgaskraftwerke, die Strom erzeugen, können jeweils leicht hoch- oder heruntergefahren werden. Sie sind damit gut geeignet, bei der Einführung erneuerbarer Energien wie Wind und Sonne für den Ausgleich im Bedarfsfalle zu sorgen. In einem Projekt „Gas 2030“ untersucht die Bundesregierung gerade die langfristigen Ziele bei der Verwendung von Erdgas.

Daneben wird das aus Biomasse gewonnene Biogas gefördert. Dieses Gas entsteht aus der Vergärung von Biomasse und ist vom Erdgas grundsätzlich zu unterscheiden, ist aber ebenfalls brennbar.

Energiepolitik

Die Staaten müssen dafür sorgen, dass den Industrien und den Haushalten Energie hur Verfügung stehen. Sie regeln das, indem sie Energie einkaufen, verteilen und bestimmten Energieträgern ihren jeweiligen Anteil am Gesamt-Energiemix bewusst oder notgedrungen zuweisen.

Strom und Energiemix

Strom kann mit fast allen Energieträgern erzeugt werden. In Deutschland gibt es mit Ausnahme der Kohle keinen großen Vorkommen von fossilen Energieträgern. Die Kohle hatte deshalb traditionell im Land einen hohen Anteil im Energiemix. Mit dem eingeleiteten Ausstieg aus der Kernenergie und der Kohle wird sich dieser Energiemix wesentlich verändern. Der Anteil der Kernkraft ist seit 1990 von etwa 30 % auf etwa 10 % im Energiemix gesunken. Gas liegt im Primärenergiebereich bei 23 %. Wasserkraft hat in Deutschland im Gegensatz zur Schweiz mit ihren vielen Bergstauseen eine geringe Rolle mit einem Anteil von deutlich unter 10 %. Der Anteil von Windkraft und Fotovoltaik (Sonnenenergie) ist auf bisher rund 35 % gestiegen.

Die Energiewende

Seit dem Atomunfall in Fukushima verfolgt die Bundesregierung die Politik der Energiewende. Sie will strategisch die Treibhausgas-Emissionen massiv senken und besteht aus folgenden Kernelementen:

  • Ausstieg aus der Atomkraft bis 2022
  • Ausstieg aus der Kohlenutzung spätestens 2038
  • Massive Förderung der Windenergie und der Sonnenergie
  • Bau von Leitungen, um Windenergie aus dem Norden in den Süden der Republik zu bringen
  • Erhöhung der Energieeffizienz

Die Energiepolitik steuert die Bereiche Strom, Wärme und Verkehr. Ihre Instrumente sind Gesetze und Förderprogramme. Der Anteil erneuerbarer Energie soll mittelfristig an die 100 % erreichen. Der Stromverbrauch soll gesenkt werden, auch im Verkehr ist der Verbrauch zu drosseln. Offshore-Windenergieprojekt im offenen Meer haben Priorität. Die Windenergie wird staatlich gefördert. Mit der Energiewende ist die Abkehr von fossilen Energie Programm geworden. Die Europäische Kommission hat sich kürzlich entschlossen, diese Ziele ebenfalls zu fördern. Wichtiger Bestandteil der Energiewende war die privilegierte Einspeisung von Strom aus erneuerbaren Energien in das Stromnetz und schuf so Sicherheit für diese.

Der Strompreis

Der Strompreis setzt sich aus dem Preis für Beschaffung und Vertrieb des Stroms, das Entgelt für die Netznutzung und staatliche Preisbestandteile wie die Steuern. Im Zuge der Energiewende wurde die EEG-Umlage als staatliche Abgabe und Bestandteil des Strompreises eingeführt. Sie sollte helfen, die Energiewende zu finanzieren. Die Umlagen sind für stromkostenintensive Unternehmen abgesenkt worden. Lag die Umlage bei ihrer Einführung 2013 noch bei 0,4 Cent pro Kilowattstunde, ist sie bis 2020 auf über 6 Cent je Kilowattstunde gestiegen und macht etwa 20 % des Strompreises aus, was den Strom entsprechend verteuerte, aber zur Finanzierung der Energiewende unverzichtbar war. Seit dem Jahre 2000 hat sich der effektive totale Strompreis für normale Haushalte in etwa verdoppelt.

Fernwärme

Bei der Anwendung von Fernwärme werden Wärme und Warmwasser über Rohrsysteme aus einem Kraftwerk in die Häuser geliefert. Das ist dann sinnvoll, wenn diese Energie im Fernwärmekraftwerk ökologisch sauber durch die gleichzeitige Erzeugung von Wärme und Strom in der Kraft-Wärme-Kopplung produziert und dann in das Netz eingespart wird. Die Netze sind heute so gebaut, dass beim Transport nur sehr wenig Energie verloren geht. Diese Systeme werden gerne für die Klimatisierung großer Gebäude genutzt und nur in Ballungsräumen effizient nutzbar. Dezentral im Haus vor Ort müssen keine Anlagen für die Energieerzeugung aufgebaut werden. An Hausübergabepunkten wird die Fernwärme in die örtlichen Verteilsysteme eingespeist.

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