Strommix: Deutschlands Energieträger und Stromanteile.

Rund ein Drittel des Strommixes in Deutschland stammt aus Windkraft. Windkraft bietet zahlreiche Vorteile, allen voran ihre Nachhaltigkeit. Schließlich verbraucht der Wind weder wertvolle Ressourcen noch verursacht er schädliche Emissionen. Allenfalls bei der Installation der Anlagen werden Schadstoffe ausgestoßen.

Am richtigen Standort ist Wind nahezu ständig verfügbar, noch dazu kostenlos. Der Standort ist allerdings entscheidend, denn ohne Wind kann keine konstante und damit zuverlässige Menge Energie erzeugt werden – einer der Hauptnachteile von Windkraft in der Diskussion.

Den richtigen Standort zu finden, ist dabei nicht immer unproblematisch, weil die Installation technisch herausfordernd sein kann oder nahe liegende Wohngebiete vor Störungen wie Schattenwürfen geschützt werden müssen. Ein weiterer Nachteil ist, dass Wind nicht gespeichert werden kann. Windkraft ist eine regenerative Energiequelle, weil sie endlos zur Verfügung steht.

Braunkohle ist ein Sedimentgestein, das unter Luftabschluss und Druck entstanden ist. Sie wird als sogenannter fossiler Brennstoff zur Energieerzeugung verwendet. Braunkohle besitzt im Rohzustand etwa ein Drittel des Heizwertes von Steinkohle. Man geht von rund 2,2 Kilowattstunden pro Kilogramm Kohle aus.

Aufbereitet steigt ihr Heizwert auf rund zwei Drittel des Heizwertes von Steinkohle. Zur Stromerzeugung wird Braunkohle in Kohlekraftwerken verbrannt. Dabei wird eine große Menge CO₂-Emissionen freigesetzt, was ursprünglich in der Kohle gebunden war. Dadurch wird der Gehalt an Kohlendioxid (CO₂) in der Atmosphäre erhöht, womit Braunkohle zum Klimawandel beiträgt.

Um die angestrebten Klimaschutzziele zu erreichen und die Menge an Kohlendioxid zu reduzieren, die von Kohlekraftwerken ausgestoßen werden, hat Deutschland den Ausstieg aus der Kohle bis 2030 beschlossen. Alles dazu lesen Sie in unserem Beitrag zum Kohleausstieg.

Kernenergie, Kernkraft oder Atomkraft bezeichnet den Strom, der aus einem Kern- oder Atomkraftwerk kommt. Dabei werden in einem Reaktor atomare Kettenreaktionen kontrolliert als „Stromquelle“ zur Gewinnung von Strom genutzt. Genauer: Atomkerne zerfallen und setzen dabei Energie frei, durch die Wasser als Medium erhitzt wird. Diesen Vorgang bezeichnet man als Kernspaltung.

Das erhitzte Wasser wiederum treibt Turbinen an, durch die Elektrizität erzeugt wird. Ein Nebenprodukt dieser Form der Energieerzeugung ist radioaktive Strahlung, die für Mensch und Umwelt gefährlich ist. Entsprechend sind bei der Nutzung von Kernenergie als Energieträger besondere Schutzvorkehrungen zu treffen.

In der Vergangenheit kam es mehrfach zu schweren Unfällen. Als Folge auf die atomare Katastrophe im japanischen Kernkraftwerk Fukushima im März 2011 und wegen der ungeklärten Endlagerung des Atommülls beschloss die Bundesregierung den Atomausstieg, der 2023 mit der Abschaltung der letzten drei Kernkraftwerke vollzogen wurde.

Genauso wie Braunkohle ist Steinkohle ein Sedimentgestein. Sie lagert in sogenannten Flözen, also Schichten, die sich über viele Quadratkilometer erstrecken. Die meisten Lagerstätten stammen aus dem Karbon, einer Zeit vor rund 300 Millionen Jahren. Unter Luftabschluss haben sich Pflanzen jener Zeit allmählich in Kohle umgewandelt (Inkohlung).

Steinkohle wird vor allem zur Energiegewinnung und damit auch als Stromquelle genutzt. Der Niedergang des deutschen Steinkohle-Bergbaus begann mit der Kohlekrise 1958 als Folge billiger Kohleimporte und der Nutzung von Erdöl. In nur zehn Jahren wurden 78 Zechen geschlossen. Gegenüber 600.000 Bergleuten im Jahr 1957 waren 1999 nur noch 69.000 beschäftigt.

Bei der Verbrennung von Steinkohle entstehen Schwefeldioxid (SO2), Stickstoffoxid (Nox) sowie Staub und Schwermetallspuren, also Stoffe, die die Luft verschmutzen.

Saubere Energie aus regenerativen Quellen, die in den „Stromhandel“, also in das Stromnetz eingespeist wird, wird immer wichtiger und macht bereits die Hälfte vom Energiemix in Deutschland aus. Hier hat Solarenergie mit einem Anteil von 12 Prozent am deutschen Strommix einen besonderen Anteil als klimaschonende „Stromquelle“. Vermutlich deshalb, weil sie sowohl zur Erzeugung von Wärme als auch von Strom genutzt werden kann.

Dazu braucht man unterschiedliche Anlagentypen. Weil die Erzeugung von Solarenergie weder Feinstaub noch CO₂ (Kohlendioxid) verursacht, ist diese Form der Energiegewinnung sehr klimaschonend und umweltfreundlich.

Thermische Anlagen nutzen über Solarkollektoren und Wärmespeicher die Wärmeenergie des Sonnenlichts, um beispielsweise Wasser im Haus zu erwärmen oder die Heizung zu unterstützen.

Bei Erdgas handelt es sich um ein Gasgemisch. Hauptbestandteil ist hochentzündliches Methan (CH4), das 75 bis 99 Prozent des Erdgases ausmacht. Neben Methan kommen noch Butan (C4H10), Ethan (C2H6), Propan (C3H8) sowie Ethen (C2H4) im Erdgas vor. Butan oder Propan sind unter Campern bekannt, lassen sich diese Kohlenwasserstoffe doch entfernen und unter Druck zu Brennstoffen für Campingkocher verflüssigen.

Erdgas kann als Kraftstoff genutzt oder von Gaskraftwerken als viele Terawattstunden (1 TW = 1 Gigawatt, 1 TWH = 1 Mrd. Kilowattstunden) Energie ins Erdgasnetz eingespeist werden. Dazu müssen die oft mehrere hundert Meter tiefen Lagerstätten aber erst entdeckt, erschlossen und das Gas muss gefördert werden.

Klimaneutrales Erdgas gibt es nicht, weil Förderung, Transport und Heizen zwangsläufig CO₂-Emissionen verursachen. Allerdings können Verbraucher mit Ökogas von ENTEGA klimafreundlicher heizen. Dazu werden besagte Emissionen von ENTEGA durch Waldschutzprojekte verringert.

Im Grunde ist Biomasse nichts anderes als gespeicherte Sonnenenergie. Sie steckt in Pflanzen, Holz oder Biomüll. Das macht Biomasse zum Allrounder. Strom, Wärme, Treibstoff (Biogas), das alles kann aus Biomasse gewonnen werden. Schließlich kommt Biomasse in gasförmiger, fester und flüssiger Form vor, ist ständig verfügbar und kann äußerst vielfältig verwendet werden.

Biomasse muss nicht einmal extra angebaut werden, sie kann aus Resten der Nahrungsmittelproduktion, aus Mist, aus Abfallprodukten wie Blättern oder Schalen gewonnen werden. Meist wird Energie aus Biomasse in Biogasanlagen erzeugt. Dort zersetzen sich die Ausgangsstoffe zu energiereichen Gasgemischen. Nachhaltig ist Biomasse aber nur, wenn dafür keine Wälder abgeholzt werden, um energiereiche Pflanzen anzubauen.

Wasserkraft wurde schon im Mittelalter zum mechanischen Antrieb von Mühlen genutzt. Heute wird die Bewegungsenergie, also die Strömung des Wassers sowie die Energie aus Höhendifferenzen (herabfließendes Wasser aus Aufstauungen) in Energie umgewandelt, die als Strom genutzt werden kann. Dabei kommen Turbinen zum Einsatz.

Während Laufwasserkraftwerke die natürliche Strömung des Wassers nutzen, verwenden Speicherkraftwerke Wasser, das in einem Stausee aufgestaut wurde, zur Stromerzeugung. Zu den Speicherkraftwerken gehören die sogenannten Pumpspeicherkraftwerke. Sie pumpen Wasser in ein höher gelegenes Becken, um es zu gegebener Zeit herabfließen zu lassen und seine potenzielle Energie nutzen zu können. Dadurch können sie Wasser zur Energiegewinnung speichern.