Regenerative Energie
Windenergie
Bereits im Jahre 1887 wurde die erste Windkraftanlage erbaut. Allerdings war das imposante Gebilde nicht effektiv genug, da sich die Rotorblätter der Anlage nur sehr langsam bewegten. Erst der dänische Meteorologe Poul la Cour entwickelte die Idee, dass schnelle Blätter wesentlich mehr Energie liefern könnten. So baute er die Anlage um und schon bald war es möglich, eine ganze Schule mit der Energie der Windkraftanlage zu versorgen. 1918 waren es schon 3 Prozent des Gesamtverbrauchs in Dänemark, die durch Windenergie gedeckt werden konnten.
Der Nachteil dieser ersten Windanlagen war, dass die Erzeugung von Wechselstrom noch nicht möglich war. Diesem Problem nahm sich Johannes Juul an, der die Windenergieanlagen so aufrüstete, dass sie Wechselstrom produzierten. Noch heute ist die Bauweise der Grundstein für die Erzeugung von Windenergie. Besonders Deutschland und die USA wurden in den 80 er Jahren hellhörig und begannen die Windenergie für sich zu nutzen. Auslöser für das Interesse war die damalige Ölkrise. Doch der Bau der Anlagen war sehr teuer, so dass die Länder schnell wieder Abstand nahmen von der Windenergie. Heute ist Deutschland der Spitzenreiter bei der Nutzung von Windenergie.
Die Funktionsweise der Anlagen ist ebenso simpel wie genial. Die Rotorblätter der großen Windkraftanlagen werden durch die Luft bewegt und treiben einen Generator an, der für die Stromproduktion verantwortlich ist. Das Problem bei der Energiegewinnung durch Windräder ist besonders die Unregelmäßigkeit. Durch das unterschiedliche Klima kann keine kontinuierliche Energiegewinnung gesichert werden. Zudem machen die Anlagen großen Lärm, so dass sie nicht in der Nähe von Wohngebieten erbaut werden können.
Insgesamt werden heute vier Prozent der Gesamtenergie in Deutschland durch Windräder erzeugt. Doch die möglichen Standorte für die Windanlagen werden knapp. Um eine Windenergieanlage bauen zu können, ist ein Standort nötig, an dem der Wind recht regelmäßig bläst, so dass die Windräder angetrieben werden. Besonders geeignet für den Bau der Anlagen sind die Nordsee- und Ostseeküsten in Deutschland, da in Meernähe fast immer ausreichend Wind vorhanden ist.
Sonnenenergie
Die Energiegewinnung durch Sonnenenergie wurde bereits vor langer Zeit in der Raumfahrt eingesetzt. Heute ist die Sonnenenergie auch auf der Erde eine wichtige Energiequelle geworden. So gibt es bereits Solarautos, die nur mit Sonnenenergie fortbewegt werden können. Forscher sind dabei diese Form der Energie immer weiter zu optimieren. Auch die Regierung erkannte schnell, wie wichtig Solarenergie bald für die Menschen sein könnte und förderten die Erforschung und Entwicklung von Sonnenenergie.
Insbesondere Eigenheimbesitzer finden immer mehr Gefallen an einer eigenen Solaranlage. Diese wird auf dem Dach montiert und leitet die empfangene Wärme in einen Wasserkessel weiter, der sich erwärmt. Hierdurch wird Warmluft produziert, die zum Heizen von Räumen ideal ist. Die Kosten einer Solaranlage hat der Besitzer meist innerhalb weniger Monate wieder eingespart. Für großflächigere Solarnutzung gibt es spezielle Kollektorenfelder, die für die Produktion von Solarenergie verantwortlich sind. Alternativ läßt sich Sonnenenergie über Solarzellen auch direkt in Strom umwandel.
Wasserkraft
Die Geschichte der Wasserkraftenergie geht weit zurück. Bereits vor hundert Jahren gab es Wassermühlen, die Vorläufer der heutigen Wasserkraftwerke. Durch die Mühlen wurde kein Strom erzeugt, sondern die Mühlen der Getreidebauern angetrieben. Da sich Wasser durch Regen und schmelzenden Schnee immer wieder erneuert, braucht es keine Befürchtungen zu geben, dass die Energie irgendwann nicht mehr gewährleistet werden kann. Die beste Möglichkeit der Energiegewinnung durch Wasser besteht in Flüssen mit starker Strömung.
Abgeleitet von der Idee der früheren Wassermühlen, wurden Wasserkraftwerke erbaut, die mit unterschiedlichen Systemen funktionieren. Sogenannte Laufwasserkraftwerke arbeiten mit niedrigem Druck und sind sehr lange haltbar. Der Bau eines solchen Kraftwerks ist recht teuer, jedoch werden die Kosten durch die Ergiebigkeit und die Langlebigkeit schnell wieder eingeholt. Pumpspeicherkraftwerke bestehen aus zwei Wasserbecken, wobei eines davon auf einer Anhöhe liegt. Aus dem oberen Becken "stürzt" das Wasser in das untere Becken herab und treibt die Turbinen an.
Seltener verwendet werden Gezeitenkraftwerke. Unter den Gezeiten werden Ebbe und Flut verstanden. Die Kraftwerke nutzen den Strom des Wassers, der entsteht wenn es sich zurückzieht und wenn es wieder kommt. Eine weitere Möglichkeit sind Wellenkraftwerke. Die Turbinen werden in Bewegung gesetzt, wenn eine Welle in eine Betonkammer gepresst wird. Diese Art von Wasserkraftwerk ist besonders günstig, da die Wellen ein Produkt der Natur sind und jede Welle zur Energiegewinnung genutzt werden kann.
Geothermie
Die Geothermie zählt zu den ältesten Energieerzeugungsmethoden der Welt. Bereits die Kelten haben ihre Thermalquellen mit Erdwärme beheizt. Bei Nutzung der Geothermie wird die natürliche Erdwärme zur Produktion von Energie genutzt. Mehr als 90 Prozent der Erde sind wärmer als 1000 Grad. Auch wenn bisher nur wenig Erdwärme zur Gewinnung von Strom genutzt wird, ist die Geothermie der Energielieferant der Zukunft. Besonderer Vorteil ist ihre dauerhafte Verfügbarkeit.
Um aus Erdwärme Strom zu machen, muss der Wasserdampf genutzt werden, der durch unterirdische Gewässer entsteht. Mit speziellen Bohrlöchern oder auf natürliche Weise kommen diese Dampfquellen zu Tage und werden dann genutzt, um Energieturbinen anzutreiben. 1913 baute ein findiger Forscher ein Erdwärmekraftwerk, was die Erzeugung von Strom ermöglichte. In Island kommt ein Großteil der Gesamtenergie aus solchen Wärmekraftwerken.
Biogas
Biogas ist eine sinnvolle Alternative zum Erdgas, die zudem erneuerbar ist und somit eine konstante Energieversorgung gewährleisten kann.
Genutzt werden ausschließlich natürliche Produkte wie Mist und Gülle, die somit auch umweltfreundlich entsorgt werden. Als Zusatzstoffe werden Reste von Pflanzen oder Kompost verwendet.
Die natürliche Masse wird in sogenannten Silos untergebracht, wo die Substanzen gären. Das so entstehende Gas kann zur Gewinnung von Strom verwendet werden. In Deutschland werden solche Biogaskraftwerke bereits seit über 20 Jahren betrieben. Zusammen mit Dänemark wird in Deutschland die meiste Energie aus Biogas gewonnen. Außer Italien und Österreich verwenden ein Großteil der Länder noch überwiegend Atomenergie.
Biogas ist nicht nur eine umweltfreundliche Energieart, sie hilft auch bei der Entstehung von qualitativ exzellentem Dünger. Die Reste der vergorenen Substanzen sind ein hochwertiger Düngstoff für Getreide. Zudem ist der Verkauf von Energie für die Landwirtschaft eine zusätzliche Einnahmequelle, wenn die Ernte einmal nicht gut war.
Biomasse
Eine erneuerbare Möglichkeit der Energiegewinnung ist die Biomasse. Sie besteht aus Abfallprodukten der Landwirtschaft und aus dem gewöhnlichen Hausmüll der Menschen. Zudem ist oftmals Klärgas aus dem Klärgruben enthalten. Es gibt darüber hinaus spezielle Pflanzen, die ausschließlich für die Gewinnung von Biomasse angebaut werden.
Die Biomasse wird für den Energiegewinn verbrannt oder vergärt. Da die Substanzen immer wieder erneuerbar sind, könnte die Biomasse eine sinnvolle Alternative für Kohle und Erdöl sein. Um Energie zu gewinnen, muss die Biomasse in speziellen Kraft- und Wärmeanlagen gelagert werden, wo entweder durch die Verbrennung oder durch die Vergärungsgase die Energieturbinen angetrieben werden. Der große Vorteil bei der Nutzung von Biomasse ist die positive Auswirkung auf die Umwelt. Die Verbrennung vom Biomasse erzeugt weitaus weniger Co2, als die Verbrennung von Braun- und Steinkohle.
Holz
Bevor die Stromerzeugung erfunden wurde, bezogen die Menschen ihre Energie hauptsächlich aus Holz. Wurde es verbrannt, konnte damit eine angenehme Wärme erzeugt werden. Zudem wurde über den Flammen gekocht. Die Vorstellung dass ganze Wälder für die Energiegewinnung abgeholzt werden müssten ist falsch, da es genug Restholz gibt, was zur Energiegewinnung geeignet wäre. Schätzungen zu Folge sind jedes Jahr 3 Millionen Tonnen Holz vorhanden, die zur Energiegewinnung genutzt werden könnten, ohne dass ein einziger Baum geschlagen werden muss.
Ebenfalls für die Gewinnung von Energie geeignet sind Äste, Zweige und Blätter, somit alles was von einem Baum kommt. Aber auch Holz von Sperrmüll und alte Baubretter sind zur Erzeugung von Strom geeignet. Außer dem Holz von Bäumen wird sämtliches Holz auf Deponien gelagert, wo es dann verrottet. Durch die Verbrennung im Holzkraftwerk kann aus Abfall, der immer wieder anfällt, Strom erzeugt werden. Auch der Gewinn von Wärme ist möglich. Bevor das Holz verbrannt wird, ist es lediglich notwendig zu große Teile in einem Brecher zu zerkleinern und das Holz von schädlichen Fremdstoffen zu befreien.