Wie funktionieren erneuerbare Energien?

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Erneuerbare Energien sind Quellen, die sich natürlich regenerieren und nicht erschöpfen, im Gegensatz zu Erdöl, Gas und Kohle. Sie wandeln Naturphänomene in Elektrizität oder Wärme um [1].

Das Grundprinzip

Alle erneuerbaren Energien wandeln ein Naturphänomen in nutzbare Energie um:

Die zwei großen Familien

1. Intermittierende Quellen (wetterabhängig)

• Solar: produziert nur tagsüber und bei schönem Wetter
• Wind: produziert nur, wenn Wind weht

Problem: Man kann nicht steuern, wann sie produzieren. Lösung: Batterien, Pumpspeicherkraftwerke, Netzanbindungen.

2. Steuerbare Quellen

• Wasserkraft: wird durch Öffnen/Schließen der Schleusen gesteuert
• Geothermie: produziert 24/7
• Biomasse: wird produziert, wenn es benötigt wird

Wie jede einzelne funktioniert

Photovoltaik

Licht trifft auf das Silizium im Panel → Elektronen bewegen sich → elektrischer Strom. Keine beweglichen Teile.

Windkraft

Der Wind lässt die Rotorblätter drehen → ein Generator wandelt die Rotation in Elektrizität um.

Wasserkraft

Wasser fließt aus einer Talsperre herab → trifft auf eine Turbine → der Generator produziert Elektrizität. Sie ist die effizienteste Form (90%).

Geothermie

Es wird bis zu heißen Gesteinsschichten gebohrt → der Dampf treibt eine Turbine an. In Italien waren wir die Ersten weltweit (Larderello, 1904).

Biomasse

Holz, landwirtschaftliche Abfälle oder organische Abfälle werden verbrannt oder fermentiert → Wärme oder Biogas.

Warum sind sie wichtig?

1. Null (oder fast null) CO2-Emissionen während des Betriebs
2. Sie erschöpfen sich nicht
3. Energetische Unabhängigkeit
4. Sinkende Kosten: Photovoltaik ist heute die günstigste Quelle

Das Hauptlimit

Die Intermittenz: Sonne und Wind sind nicht immer vorhanden. Es werden Speicher (Batterien, Pumpspeicher), intelligente Netze und ein Mix aus verschiedenen Quellen benötigt.

In Italien decken erneuerbare Energien heute etwa 35-40% der Stromproduktion ab.