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Forschung: Supra-Leitungen vor industrieller Reife?

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Graphen: Extreme Steigerung der Effizienz bei der Nutzung von Solarenergie

Eine neue Entwicklung aus Graphen kann die Gewinnung von Solarenergie sehr viel effizienter machen. Australische Forscher haben eine Graphenfolie entwickelt, die 90 Prozent der...
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EU will Klimaziele erhöhen

Die EU sollte ihre Treibhausgase stärker senken als bisher geplant. Statt die Emissionen wie bisher angepeilt bis 2030 um 40 Prozent zu senken, sollte...
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SolarCity: Hat die Tesla-Tochter Geschäftsgeheimnisse missbraucht? 

Das US-Solarunternehmen SolarCity ist derzeit wegen der geplanten Übernahme durch Tesla in den Schlagzeilen. Mehrere Tesla-Aktionäre haben dagegen geklagt, da sich die Vorsitzenden beider...
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Neuer Wasserstoff-Masterplan für Ostdeutschland

Mit dem geplanten Kohleausstieg müssen sich mehrere ostdeutsche Bundesländer neu aufstellen. Der neue „Wasserstoff-Masterplan für Ostdeutschland“ von drei Fraunhofer-Instituten macht konkrete Vorschläge, wie das...
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Bremer Energieversorger nimmt innovatives Hybridkraftwerk in Betrieb

Der Bremer Energiedienstleister SWB hat am Standort Hastedt einen neuartigen Hybridspeicher eingeweiht. Er besteht aus einer Power-to-Heat-Anlage und einer großen Batterie. Das Hybridregelkraftwerk koppelt...
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Vattenfall testet SaltX Salzspeicher in Berlin

Vattenfall geht neue Wege und speichert Strom in Salz. In Berlin testet der Energieversorger gemeinsam mit dem schwedischen Unternehmen SaltX einen Salzspeicher für überschüssigen...
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ENIT: Monitoring- und Steuerungssysteme für Betreiber dezentraler Energiesysteme

ENIT Systems ist eine Ausgründung des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme in Freiburg und wurde im Jahr 2014 gegründet. Das Unternehmen entwickelt und vertreibt Monitoring-...
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LichtBlick SchwarmDirigent: Strom-Sharing (Video)

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Mehr Ökostrom durch das Corona-Virus

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Siemens liefert 141 Windturbinen nach New Mexico und Texas

Siemens hat einen großen Auftrag über die Lieferung von 141 Windkraftanlagen in die USA erhalten. Wie der deutsche Hersteller mitteilte, handelt es sich dabei...
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Der EnergyNetworkDay der Solar Allianz – Überblick über die Veranstaltungsreihe

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EEG-Novelle kann der Durchbruch beim Mieterstrom sein

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Rekord: Solarstrom in Dubai wird für unter 3 Cent pro kWh...

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Energiewende

Der Begriff Energiewende bezeichnet den Übergang von der Nutzung fossiler Energieträger und Kernenergie zu einer nachhaltigen Versorgung durch erneuerbare Energien. So sollen die durch konventionelle Energieversorgung verursachten ökologischen und gesellschaftlichen Probleme minimiert werden, die als zentrale Herausforderung des 21. Jahrhunderts angesehen werden können.

Die drei großen Sektoren der Energiewende sind Strom, Wärme und Mobilität. Kernelemente sind dementsprechend der Ausbau erneuerbarer Energien, die Steigerung der Energieeffizienz und Entwicklung und Umsetzung von Energiesparmaßnahmen.

Aus rein technischer Sicht ist eine weltweite Energiewende bis 2030 realisierbar. Jedoch erscheint dies politisch und praktisch erst bis 2050 realistisch umsetzbar.

Geschichtliche Entwicklung

Dänemark deckte bereits 2012 30% seines Strombedarfs mittels Windenergie. Auch die deutsche Energiewende ist von Bedeutung und begann bereits in den 1980er Jahren, nachdem die Wahrnehmung umweltpolitischer Probleme seit den 1970er Jahren immer mehr zunahm. Im Zuge der ersten Ölkrise 1973 wurden ökologische Probleme explizit erkannt und benannt und zum Energiesparen aufgerufen. Vorher wurde Energiepolitik vor allem unter wirtschaftlichen Aspekten betrachtet.

Es entstanden international bedeutsame wissenschaftliche Fachzeitschriften und Studienfächer, die sich mit der Thematik auseinandersetzten. In den USA gründete sich unter dem Präsidenten Jimmy Carter eine Bewegung, die einen Wandel des Energiesystems zum Ziel hatte. Der Physiker Amory Lovins prägte 1976 den Begriff „Soft Energy Path“. Er veröffentlichte ein Jahr später sein gleichnamiges Buch, welches heute als bahnbrechend gilt.

Etwa zeitgleich wurden in Dänemark Maßnahmen zum Umstieg auf regenerative Energieversorgung konzipiert. Der Physiker Bent Sørensen schlug bereits 1975 einen Plan zur ausschließlichen Versorgung mit Wind- und Solarenergie vor. Getrieben von der starken Ölabhängigkeit des Landes griff die dänische Politik viele seiner Vorschläge auf: nachdem schon 1974 die Steuern auf Benzin, Diesel und Heizöl erhöht wurden, folgte 1985 eine weitere Steuererhöhung. 1982 wurde eine Kohlesteuer und 1992 eine Ablage für die Produktion von Kohlenstoffdioxid eingeführt. Es wurden Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen auf Basis von Erdgas und Biomasse gebaut und 1981 eine Einspeisevergütung für erneuerbare Energien festgesetzt. Der Bau neuer Kernkraftwerke wurde 1985 gänzlich ausgeschlossen.

UNCED-Konferenz zum Schutz des Klimas

1992 fand in Rio de Janeiro die Konferenz der Vereinten Nationen über Umwelt und Entwicklung (UNCED) statt, bei der sich 154 Staaten zu einer Verlangsamung der Globalen Erwärmung und dem Schutz des Klimasystems verpflichteten. Später traten weitere Staaten bei. Weitere Ergebnisse waren die Agenda 21, die Rio-Erklärung über Umwelt und Entwicklung, die „Forest Principles“ und die Biodiversitäts-Konvention.

Ein weiterer Meilenstein der Energiewende ist das 1997 verabschiedete Kyoto-Protokoll, das verbindliche Zielwerte für den Treibhausgasausstoß in Industriestaaten festlegt. Mittlerweile konnte es allerdings als unzureichend identifiziert werden, da die USA sich den Verpflichtungen entzieht und es sich zudem nicht auf Entwicklungs- und Schwellenländer erstreckt.

Bewusstseinswandel in den letzten Jahren

Nachdem immer mehr Publikationen zu erneuerbaren Energien erschienen und die Forschung mehr und mehr voran getrieben wurde, fand 2010 ein deutlich festzustellender Bewusstseinswandel statt. In diesem Jahr erschienen neun bedeutende Arbeiten zu Umsetzungskonzepten in verschiedenen Staaten der Erde, die von unterschiedlichen Stellen als realistisch bewertet wurden. In den Folgejahren erschienen zahlreiche weitere Studien, die sich mit ähnlichen Szenarien beschäftigten.

Zur Zeit wird in den meisten Industriestaaten auf eine zunehmende Reduktion der Treibhausgasemission geachtet und sich im Zuge dessen vor allem auf Erneuerbare Energien konzentriert, während in den Schwellenländern alle Arten der Energiegewinnung ausgebaut werden. Die gravierenden Umweltschädigungen, vor allem durch Kohlekraftwerke, führen mittlerweile allerdings auch in jenen Ländern zu einem Umdenken, in denen vorher hauptsächlich auf Wirtschaftlichkeit geachtet wurde. So werden etwa in China immer mehr Windkraftanlagen gebaut und in Solarzellen- und Smart-Grid-Technologien investiert, das Land ist außerdem der weltweit bedeutendste Ökostromproduzent und größter Investor in regenerative Energien. Vor allem nach dem „Verschmutzungsschock“ 2013 und 2014 wurden zahlreiche Maßnahmen zur Reduzierung von Umweltverschmutzung und Treibhausgasausstoß ergriffen.

Zur Koordination der Energieversorgungsumgestaltung auf internationaler Ebene wurde 2010 die Organisation für Erneuerbare Energien „IRENA“ gegründet. Auf dem G7-Gipfel 2015 wurde außerdem eine Reduktion der Treibhausgasemissionen bis 2050 um 70% und eine vollständige Dekarbonisierung der Weltwirtschaft bis 2100 beschlossen.

Die Energiewende sollte nicht auf die Vollendung des Atomausstiegs und den Klimaschutz reduziert werde, trotzdem sind beides wichtige Teilziele. Auf dem Weg zu einem nachhaltigen Energiesystem müssen aber noch weitere Faktoren einbezogen werden. Hierbei handelt es sich um die Minimierung des Stoffverbrauchs und die Etablierung geschlossener Stoffkreisläufe sowie die Nutzung solarer Energieformen.

Auch die Verteilungsgerechtigkeit bei der fossilen Energienutzung zwischen Industrie- und Entwicklungsstaaten muss sowohl für die gegenwärtige Situation als auch generationenübergreifend beachtet werden.

Krankheit und Armut sollen bekämpft werden

Auch die öffentliche Gesundheit soll im Zuge der Energiewende verbessert werden. Luftverschmutzung, die insbesondere durch die Verbrennung von festen, flüssigen und gasförmigen Brennstoffen verursacht wird, verstärkt Krankheiten wie Asthma, und Krebs, ist Auslöser für Atemwegs- und Kreislauferkrankungen und erhöht medizinische Betreuung und krankheitsbedingte Fehltage. Die soll durch eine grundlegende Veränderung im Energiesystem verhindert werden.

Mit dem überwiegenden Einsatz von Erneuerbaren Energien kann eine große Zahl von Gesundheits- und Umweltproblemen bald der Vergangenheit angehören. Auch die Energiearmut in vielen Entwicklungsstaaten kann mit dem Einsatz alternativer Lösungen wie etwa Solarkochern bekämpft werden. Durch den geringen Zugang zu Energie verstärken sich auch Probleme wie schlechter Zugang zu Nahrungsressourcen, hohe Kindersterblichkeit, und niedrige Lebenserwartung. Die Versorgung von benachteiligten Staaten mit Elektrizität und Energie für Kochzwecke ist somit ebenfalls ein wichtiges Ziel.

Auch die Generationengerechtigkeit ist ein Thema in der Energiepolitik. Hierbei geht es zum einen um die Problematik, dass zukünftige Generationen Ressourcen, die von ihren Vorgängern verbraucht wurden, nicht mehr nutzen können. Zum anderen müssen sie unter den negativen Veränderungen der Klimabedingungen leiden, die sie nicht selbst verursacht haben.