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Das Potenzial auszuschöpfen, das das Umweltbundesamt in Deutschland für die Windenergie sieht, wäre jedoch vermutlich nicht sinnvoll. Aus Windenergie kann zum Energiemix der Zukunft wahrscheinlich weniger beitragen, als manche Schätzungen vermuten ließen. Das zeigt eine Studie, an der Forscher des Max-Planck-Instituts für Biogeochemie maßgeblich beteiligt waren. Darin analysieren die Wissenschaftler, wieviel Strom sich mit Windkraftanlagen wie hier auf der Smoky Hills Windfarm maximal erzeugen lässt. © Drenaline/CC-BY-SA-3. 0 Ende des Jahres 2014 waren in Deutschland Windkraftanlagen mit einer Leistung von insgesamt 38 Gigawatt installiert. Das Umweltbundesamt hält es jedoch für möglich, Windkraftanlagen mit in Summe rund 1200 Gigawatt Nennleistung zu errichten, und das auf 14 Prozent der Fläche des Landes. Das entspräche 23 Watt installierter Leistung pro Quadratmeter, die etwa 6, 7 Watt pro Quadratmeter liefern sollten. Doch diese Einschätzung dürfte viel zu optimistisch sein. Das zumindest legt die Studie nahe, die Axel Kleidon, Leiter einer Forschungsgruppe am Max-Planck-Institut für Biogeochemie, mit einem internationalen Team für den windreichen US-Bundestaat Kansas vorgenommen hat.

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Die Energiewirtschaft hat in Ländern mit liberalisierten Strommärkten – also dort, wo Unternehmen die Kraftwerke ohne staatliche Unterstützung und Absicherung betreiben müssen – längst ihr Urteil über die Kernkraft gefällt. Seit vielen Jahren werden dort kaum noch neue Kernkraftwerke gebaut, laufende Bauarbeiten abgebrochen oder alte Anlagen wegen Unwirtschaftlichkeit abgeschaltet. Das gilt etwa für die USA und ist kaum Folge einer Anti-Kernkraftbewegung. Hohe Invesitionskosten Kernkraftwerke waren schon immer eine Technologie hoher Investitions- und geringer Betriebskosten. Im Gegensatz dazu haben Gaskraftwerke Investitionskosten, die etwa um den Faktor 10 geringer sind. Dafür sind die Brennstoffkosten für Gas hoch. Dementsprechend werden AKWs traditionell als Grundlastkraftwerke mit 7000 bis 8000 Volllaststunden im Jahr betrieben, während Gaskraftwerke flexibel zur Deckung von Spitzenlasten mit eher 1000 bis 2000 Volllaststunden im Jahr laufen. Der wirtschaftliche Druck auf AKWs weltweit kommt aus verschiedenen Richtungen: Die Investitionskosten der Anlagen sind hoch und die Planungs-, Genehmigungs- und Bauzeiten lang.

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Darin lässt sich der Gas-Ertrag von drei Windrädern speichern. Für den Autobauer ist die Technologie attraktiv, weil sich das Erdgas auch nutzen ließe, um Fahrzeuge mit Gasmotor klimaneutral anzutreiben. Auch der Energieversorger Greenpeace Energy interessiert sich für das Verfahren. So will das Unternehmen von 2013 an Erdgas mit einem kleinen Anteil des synthetischen Gases anbieten. Wie hoch dieser Anteil sein wird, hängt unter anderem davon ab, wie viele Kunden sich für das neue Produkt entscheiden. Sie zahlen einen Aufschlag von einem halben Cent pro Kilowattstunde, mit dem Greenpeace Energy den Bau von Erzeugungsanlagen finanzieren will. "Unsere Gaskunden fördern damit die zukünftige Speicherbarkeit von erneuerbaren Energien", sagt Firmensprecher Martin Schaefer.

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Inhalt Thema Erneuerbare Energien weiter mit: Biokraftstoffe Dossier bewerten: Durchschnittliche Bewertung: 3. 74 von 5 bei 43 abgegebenen Stimmen. Stand: 11. 03. 2020 Das Ökostrom-Archipel: Wie Aland zu 100 Prozent erneuerbar werden will Solaranlagen, Windräder, Wasserkraft und Geothermie sind Alternativen zu Kohle, Erdöl und Atomkraft. Erneuerbare Energiequellen bieten die Chance zur Energiewende, manche haben aber im praktischen Einsatz auch ihre Tücken. Biokraftstoffe zum Video mit Informationen Biodiesel, Bioethanol und Biomethan im Tank Diesel und Benzin lassen sich nicht nur aus Erdöl, sondern auch aus nachwachsenden Rohstoffen herstellen. Das reduziert den Ausstoß an Treibhausgasen. Es gibt aber Streit, wie groß der Effekt ist. Und das ist nicht die einzige Kritik an Biokraftstoffen. [ mehr - zum Video mit Informationen: Biokraftstoffe - Biodiesel, Bioethanol und Biomethan im Tank] Windkraft Windenergie Bei der Windkraft herrscht Flaute Jahrelang wuchs die Zahl und die Leistung der Windkraftanlagen an Land und auf See.

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Auch Biomasse gehört dazu. Dabei wird zum Beispiel mithilfe von Pflanzenstoffen, tierischen Abfällen oder Mikroorganismen Energie gewonnen. Hauptsächlich dienen aber immer noch Kernkraft, Kohle und Erdöl zur Energieherstellung. Durch Kohlekraftwerke werden schädliche Treibhausgase ausgestoßen. Die Verbrennung fossiler Energieträger wie Kohle, Erdöl und Erdgas schadet der Umwelt und treibt den Klimawandel voran. "Fossilis" ist lateinisch und bedeutet "(aus-)gegraben". Hinzu kommt, dass Kohle, Gas und Öl auch einmal aufgebraucht sein werden. Das Risiko der Atomkraft ist die gefährliche radioaktive Strahlung, die bei der Kernspaltung entsteht. Auch der sich immer weiter anhäufende Atommüll ist ein großes Problem. Wind, Wasser und Sonne statt Kohle, Öl und Kernenergie Indem die Turbinen von Wasserkraftwerken durch Wasser angetrieben werden, entsteht Energie. Umweltfreundlich ist dies nur, wenn beim Bau natürliche Lebensräume und Gegebenheiten berücksichtigt werden. Bild: Maltakraftwerke in Kärnten/ Österreich.

Solarenergie liefert 20 Watt Strom pro Quadratmeter – ohne Bremseffekt Der Wissenschaftler erklärt das Limit für die Stromerzeugung durch Windenergie physikalisch: Die Atmosphäre treibe die Winde nahe der Oberfläche mit erstaunlich wenig Energie an. "Je mehr Windturbinen diese Energie entziehen, umso mehr wird der Wind daher gebremst ", erklärt der Physiker. "Wenn die Leistungsdichte in einem Windpark ein bestimmtes Maß nicht übersteigt, kann die entnommene Energie aus der Umgebung, vor allem von oben noch aufgefüllt werden. " Dabei kann die Dichte der installierten Leistung umso höher sein, je kleiner die gesamte Leistung eines Windparks ist. "Die Effekte führen dazu, dass Windturbinen in großen Windparks erheblich weniger Energie erzeugen können, als eine isoliert stehende Turbine", so Kleidon. Der Bremseffekt könnte auch in Deutschland und andernorts das Potenzial der Windenergie deutlich begrenzen. Wie hoch es tatsächlich ist, hängt aber auch von der jeweiligen Windsituation ab, die in Kansas jedenfalls sehr gut ist.

Wie mit einem Brennglas erzeugen sie Hitze und verwandeln diese Energie in Strom. Am besten geht das im gleißenden Schein der Wüstensonne. [ mehr - zum Video mit Informationen: Solarthermiekraftwerke - Strom aus gebündelten Sonnenstrahlen] Umwelttechnik Sonne in den Tank Unsere Energie stammt meist aus der Verbrennung von Kohle, Erdöl und Erdgas. Dabei wird klimaschädliches Kohlendioxid freigesetzt. Dieser Prozess lässt sich umkehren: Aus CO2 und Wasser wird der Treibstoff Methanol - mit Sonnenenergie. [ mehr - zum Artikel: Umwelttechnik - Sonne in den Tank] Energie speichern zum Audio mit Informationen Stromspeicher Vorratslager für Windkraft und Sonnenenergie Windkraft- und Solaranlagen sollen konventionelle Kraftwerke ersetzen. Doch der Wind weht und die Sonne scheint nicht unbedingt dann, wenn Strom gebraucht wird. Deshalb muss er gespeichert werden - mit unterschiedlichen Techniken. [ mehr - zum Audio mit Informationen: Stromspeicher - Vorratslager für Windkraft und Sonnenenergie] Wasserstoff Explosives Gas als Energieträger der Zukunft Wasserstoff hinterlässt beim Verbrennen praktisch keine Abgase.