Ressourcen und Energiewende
Du lernst, welche Energieträger es gibt, wie sich der Energiemix in Deutschland verändert und welche Zielkonflikte die Energiewende mit sich bringt.
So funktioniert es
Energie ist die Grundlage jeder Wirtschaft. Wie wir sie gewinnen, entscheidet über Klima, Umwelt, Kosten und politische Abhängigkeiten.
Energieträger
- Fossile Energieträger: Kohle, Erdöl und Erdgas. Sie sind in Jahrmillionen entstanden, ihre Vorräte sind begrenzt, und bei der Verbrennung entsteht CO₂.
- Kernenergie: Spaltung von Uran. Sie erzeugt kaum CO₂, hinterlässt aber radioaktiven Abfall. Deutschland hat am 15. April 2023 seine letzten drei Kernkraftwerke abgeschaltet.
- Erneuerbare Energien: Wind, Sonne (Photovoltaik und Solarthermie), Wasserkraft, Biomasse und Erdwärme. Sie erneuern sich ständig oder sind nach menschlichen Maßstäben unerschöpflich.
Die Energiewende in Deutschland
Ziel der Energiewende ist eine Energieversorgung ohne fossile Brennstoffe und Kernenergie. Wichtige Schritte:
- Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) seit 2000: Förderung von Wind- und Solarstrom
- Atomausstieg (abgeschlossen 2023)
- Kohleausstieg bis spätestens 2038 gesetzlich festgelegt
- Treibhausgasneutralität bis 2045
Der Anteil erneuerbarer Energien am Bruttostromverbrauch stieg von rund 6 Prozent im Jahr 2000 auf über 50 Prozent im Jahr 2023 (Umweltbundesamt). Im gesamten Energieverbrauch, also mit Wärme und Verkehr, ist der Anteil noch deutlich kleiner.
Herausforderungen
- Schwankende Erzeugung: Wind und Sonne liefern nicht gleichmäßig. Nötig sind Speicher, flexible Kraftwerke, Lastmanagement und europäischer Stromaustausch.
- Netzausbau: Viel Windstrom entsteht im Norden, große Verbraucher sitzen im Süden und Westen. Neue Höchstspannungsleitungen wie SuedLink sollen den Strom transportieren.
- Wärme und Verkehr: Wärmepumpen, Fernwärme und Elektromobilität sollen fossile Brennstoffe ersetzen.
- Grüner Wasserstoff: aus erneuerbarem Strom erzeugt, etwa für Stahlindustrie und Chemie
- Rohstoffe: Batterien, Windräder und Solarmodule brauchen Lithium, Kupfer, Seltene Erden, deren Abbau Umwelt- und Menschenrechtsprobleme verursachen kann.
Zielkonflikte
Energiepolitik steht im Spannungsfeld von drei Zielen: Klimaverträglichkeit, Versorgungssicherheit und Bezahlbarkeit. Dazu kommen Konflikte vor Ort, etwa um Windräder in der Nähe von Siedlungen oder in Wäldern, um Stromtrassen und um den Braunkohletagebau, für den Dörfer umgesiedelt wurden. Der russische Angriffskrieg gegen die Ukraine ab 2022 zeigte, wie riskant die Abhängigkeit von Gasimporten aus einem einzigen Land ist.
Kurz gemerkt
Fossile Energieträger sind begrenzt und klimaschädlich, erneuerbare Energien erneuern sich. Die deutsche Energiewende umfasst Atomausstieg (2023), Kohleausstieg (spätestens 2038) und Ausbau der Erneuerbaren (über 50 Prozent des Stromverbrauchs 2023). Herausforderungen: Speicher, Netze, Wärme, Verkehr, Rohstoffe. Zielkonflikt: Klima, Sicherheit, Kosten.
Beispiele mit Lösungsweg
Beispiel 1
- 6 000 000 kWh : 3 000 kWh = 2 000
Ergebnis Rechnerisch etwa 2 000 Haushalte, allerdings nicht zu jeder Stunde, weil der Wind schwankt.
Beispiel 2
- Windkraftanlagen stehen vor allem im windreichen Norden und auf See.
- Große Industriebetriebe und viele Verbraucher liegen im Süden und Westen.
Ergebnis Der Strom muss über weite Strecken transportiert werden, die bestehenden Netze reichen dafür nicht aus.
Übungsaufgaben mit Lösungen
Nenne drei erneuerbare Energiequellen.
Lösung anzeigen
Zum Beispiel Wind, Sonne und Wasserkraft.
Wann schaltete Deutschland seine letzten Kernkraftwerke ab?
Lösung anzeigen
Am 15. April 2023.
Nenne die drei Ziele des energiepolitischen Zieldreiecks.
Lösung anzeigen
Klimaverträglichkeit, Versorgungssicherheit, Bezahlbarkeit.
Warum sind Speicher für die Energiewende wichtig?
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Weil Wind- und Solarstrom schwanken und Erzeugung und Verbrauch zeitlich ausgeglichen werden müssen.
Typische Fehler
Der Anteil der Erneuerbaren am Strom wird mit dem am gesamten Energieverbrauch gleichgesetzt.
Im Strombereich ist der Anteil deutlich höher als bei Wärme und Verkehr.
Erneuerbare Energien werden als völlig ohne Umweltwirkungen dargestellt.
Auch sie brauchen Flächen und Rohstoffe und greifen in Landschaften ein.
Hinweis zur Klassenstufe
Dieses Thema steht in vielen Bundesländern in Klasse 13 auf dem Lehrplan. Je nach Land und Schulform kann es früher oder später kommen.