Untersucht wird der Beitrag von Windenergie und Biomasse für eine nachhaltige Energiepolitik. Hervor zu heben ist hierbei die Bewertung der beiden erneuerbaren Energien über die drei Dimensionen der Nachhaltigkeit.
Die Reichweite der fossilen Energieträger ist begrenzt und ihre Endlichkeit absehbar. Zudem konzentrieren sich die Reserven fossiler Energieträger in wenigen Regionen der Erde, in welchen die politische Lage häufig instabil ist. Einerseits ist dadurch die Versorgungssicherheit mit fossilen Energieträgern nicht immer gewährleistet, wie Knappheit von Öl und Gas in Krisenfällen wiederholt bewiesen hat (als Beispiel sei hier der aktuelle russisch-ukrainische Gasstreit genannt), andererseits beschränkt dies den Zugang zu Energie, vor allem für finanzschwache Regionen der Welt. Darüber hinaus führt die Nutzung fossiler Energien, wie Öl, Kohle und Gas zu einem erheblichen Ausstoß an CO2, das in Millionen von Jahren gebunden worden ist und heute in wenigen Jahrzehnten in die Erdatmosphäre gelangt. Dies führt zu einer ständig steigenden Konzentration von Treibhausgasen in der Atmosphäre und wird hauptsächlich verantwortlich gemacht für den Anstieg der globalen Temperatur.
Bei den Weltgipfeln von Rio de Janeiro 1992 und Johannesburg 2002 wurden diese Probleme als Herausforderungen thematisiert, die einer weltweiten nachhaltigen Entwicklung entgegenstehen. Als Lösungsansätze wurden neben einer Verbesserung der Energieeffizienz insbesondere der Ausbau erneuerbarer Energien benannt.
Biomasse und Windenergie sind neben Sonne, Wasser und Erdwärme ein erneuerbarer Energieträger. Der Begriff Biomasse umfasst alle organischen Stoffe, die durch Pflanzen und Tiere aufgebaut werden oder aus deren Umsetzung entstehen. Sowohl Biomasse, als auch Windenergie basieren indirekt auf Sonnenenergie. Bei der Entstehung von Biomasse als Energieträger wird die Lichtenergie von Pflanzen aufgenommen. Windenergie basiert auf den durch Sonnenenergie verursachten Bewegungen der Luftmassen der Erdatmosphäre.
In Deutschland verlief der Ausbau der erneuerbaren Energien in den letzten Jahren außerordentlich dynamisch. Zwischen 1997 und 2007 konnte der erneuerbare Energien-Beitrag um nahezu das Dreifache gesteigert werden. Die Hauptträger dieses Wachstums waren Biomasse und Windenergie.
Damit Biomasse und Windenergie zu einer nachhaltigen Energieversorgung beitragen können, muss auch die Erzeugung und Nutzung unter Aspekten der Nachhaltigkeit erfolgen.
Inhaltsverzeichnis
Einleitung 1
1 Grundlagen des Energiesystems im Rahmen einer nachhaltigen Entwicklung 4
1.1 Zentrale Aspekte des Leitbildes einer nachhaltigen Entwicklung 4
1.1.1 Gesamtvernetzung des ökonomischen, ökologischen und sozialen Systems 5
1.1.2 Dimensionen der Nachhaltigkeit 6
1.1.2.1 Ökonomische Dimension 6
1.1.2.2 Ökologische Dimension: 8
1.1.2.3 Soziale Dimension 9
1.1.2.3.1 Intragenerative Gerechtigkeit 10
1.1.2.3.2 Intergenerative Gerechtigkeit 10
1.1.3 Managementregeln der Nachhaltigkeit und Nachhaltigkeitsstrategien 10
1.2 Zentrale Aspekte eines nachhaltigen Energiesystems 14
1.2.1 Charakterisierung des heutigen Energiesystems 14
1.2.2 Beurteilung der Nachhaltigkeit 16
1.3 Ziele eines nachhaltigen Energiesystems 19
1.3.1 Globale Handlungsziele 20
1.3.2 Handlungsziele der EU 21
1.3.3 Handlungsziele für Deutschland 22
1.4 Kriterien für die Bewertung von Energietechniken 23
1.5 Zwischenfazit 24
2 Grundlagen Erneuerbare Energien 25
2.1 Erneuerbare Energien in der Energieversorgung 25
2.1.1 Formen erneuerbarer Energien 26
2.1.2 Derzeitige Nutzung erneuerbarer Energien 27
2.2 Biomasse als regenerative Energie 29
2.2.1 Technische Grundlagen 30
2.2.1.1 Umwandlungstechnologien 30
2.2.1.2 Anlagen zur energetischen Nutzung 31
2.2.2 Politische Rahmenbedingungen 34
2.2.3 Rechtliche Rahmenbedingungen 34
2.3 Windenergie als regenerative Energie 37
2.3.1 Technische Grundlagen 37
2.3.1.1 Anlagentechnik 38
2.3.1.2 Energieertrag einer Windenergieanlage 39
2.3.2 Politische Rahmenbedingungen 39
2.3.3 Rechtliche Rahmenbedingungen 40
3 Analyse und Bewertung von Biomasse und Windenergie 42
3.1 Ökonomische Kriterien 42
3.1.1 Beschäftigung und Branchenumsatz 42
3.1.1.1 Biomasse 43
3.1.1.2 Windenergie 44
3.1.1.3 Bewertung 45
3.1.2 Wirtschaftlichkeit (betriebswirtschaftlich) 46
3.1.2.1 Biomasse 46
3.1.2.1.1 Investitionskosten 47
3.1.2.1.2 Stromgestehungskosten 48
3.1.2.2 Windenergie 49
3.1.2.2.1 Investitionskosten 49
3.1.2.2.2 Stromgestehungskosten 51
3.1.2.3 Bewertung 54
3.1.3 Kurzfristige Versorgungssicherheit 55
3.1.3.1 Biomasse 55
3.1.3.2 Windenergie 56
3.1.3.3 Bewertung 56
3.1.4 Technische Effizienz 57
3.1.4.1 Biomasse 57
3.1.4.2 Windenergie 58
3.1.4.3 Bewertung 59
3.2 Ökologische Kriterien 59
3.2.1 Klimaverträglichkeit 60
3.2.1.1 Biomasse 60
3.2.1.2 Windenergie 62
3.2.1.3 Bewertung 62
3.2.2 Gesundheitliche Risiken 65
3.2.2.1 Biomasse 65
3.2.2.2 Windenergie 66
3.2.2.3 Bewertung 66
3.2.3 Auswirkungen auf die Umwelt 67
3.2.3.1 Biomasse 67
3.2.3.2 Windenergie 69
3.2.3.3 Bewertung 71
3.2.4 Ressourceneinsatz 71
3.2.4.1 Biomasse 72
3.2.4.2 Windenergie 72
3.2.4.3 Bewertung 73
3.3 Soziale Kriterien 74
3.3.1 Gesellschaftliche Akzeptanz 74
3.3.1.1 Biomasse und Windenergie 75
3.3.1.2 Bewertung 76
3.3.2 Dauerhafte Versorgungssicherheit 77
3.3.2.1 Biomasse 78
3.3.2.2 Windenergie 80
3.3.2.3 Bewertung 80
3.3.3 Sicherheitsfreundlichkeit 82
3.3.4 Globale Konfliktvermeidung 82
3.3.4.1 Biomasse 82
3.3.4.2 Bewertung 83
4 Zusammenfassung und Ausblick 85
4.1 Zusammenfassung 85
4.2 Ausblick 90
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Arbeit untersucht, ob die Nutzung von Windenergie und Biomasse einen Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung des nationalen Energiesystems leisten kann. Dabei werden Effekte auf Mensch und Natur anhand spezifischer Kriterien bewertet, das Potential der Energieträger analysiert und die Ergebnisse in den Kontext nationaler Handlungsziele gestellt.
- Nachhaltigkeitskriterien für Energiesysteme
- Technische und wirtschaftliche Bewertung von Windenergie
- Technische und wirtschaftliche Bewertung von Biomasse
- Ökologische Auswirkungen der Energienutzung
- Gesellschaftliche Akzeptanz und soziale Aspekte
Auszug aus dem Buch
3.1.1.2 Windenergie
Die Windenergiebranche ist bereits seit längerem der umsatzstärkste Bereich innerhalb der erneuerbaren Energien. Die Investitionen sind zwar in Deutschland zwischen 2006 und 2007 von 2,9 Mrd. Euro auf 2,2 Mrd. Euro gesunken, der Umsatz international tätiger Unternehmen wurde davon jedoch nicht negativ beeinflusst. So stieg die Exportquote nach ersten Schätzungen der Anlagenhersteller 2007 von 55% auf durchschnittlich 70%. Der daraus resultierende Umsatz beläuft sich auf knapp 5,7 Mrd. Euro124 und liegt damit um 7% über dem Wert von 2006. Die Bruttobeschäftigung im Bereich der Windenergie stieg von 82.100 Beschäftigten im Jahr 2006 auf etwa 84.300 im Jahr 2007. Davon waren rund 67.500 Personen in der Sparte der Anlagenhersteller und etwa 16.800 Personen in der Sparte Wartung und Betrieb beschäftigt.125
Zusammenfassung der Kapitel
1 Grundlagen des Energiesystems im Rahmen einer nachhaltigen Entwicklung: Dieses Kapitel erläutert das Leitbild der Nachhaltigkeit und leitet daraus Kriterien für die Bewertung von Energietechniken ab.
2 Grundlagen Erneuerbare Energien: Hier werden Biomasse und Windenergie in das Energiesystem eingeordnet und technische sowie rechtliche Rahmenbedingungen dargestellt.
3 Analyse und Bewertung von Biomasse und Windenergie: In diesem Hauptteil erfolgt eine detaillierte Untersuchung beider Energieformen anhand ökonomischer, ökologischer und sozialer Kriterien.
4 Zusammenfassung und Ausblick: Das Kapitel fasst die Ergebnisse der Arbeit zusammen und gibt einen Ausblick auf künftige Herausforderungen der Klimaschutzpolitik.
Schlüsselwörter
Nachhaltigkeit, Windenergie, Biomasse, Erneuerbare Energien, Klimaschutz, CO2-Bilanz, Energieeffizienz, Versorgungssicherheit, Wirtschaftlichkeit, Beschäftigung, Ressourcen, Energiepolitik, Nachhaltigkeitsstrategien, Umweltverträglichkeit, Energietechnik
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Diplomarbeit grundlegend?
Die Arbeit untersucht, ob Biomasse und Windenergie einen messbaren Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung des nationalen Energiesystems in Deutschland leisten können.
Welche zentralen Themenfelder werden bearbeitet?
Die Arbeit deckt die theoretischen Grundlagen der Nachhaltigkeit, die technischen Aspekte von Biomasse- und Windkraftanlagen sowie deren Bewertung nach ökonomischen, ökologischen und sozialen Kriterien ab.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Hauptziel ist die Bewertung der Nachhaltigkeit dieser beiden Energietechniken und deren Einordnung in nationale Zielvorgaben, wie sie beispielsweise durch die Bundesregierung definiert wurden.
Welche wissenschaftliche Methode wird primär angewandt?
Es wird eine deskriptive und analysierende Methode verwendet, die auf der Auswertung von Fachliteratur, Statistiken (wie z.B. CO2-Bilanzen) und offiziellen Studien basiert, um die Eignung der Energietechniken zu prüfen.
Was umfasst der inhaltliche Schwerpunkt im Hauptteil?
Der Hauptteil konzentriert sich auf die Analyse der ökonomischen Effekte (z.B. Beschäftigung), der ökologischen Auswirkungen (z.B. Treibhausgasemissionen) und sozialer Aspekte wie der Akzeptanz in der Bevölkerung.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Untersuchung am besten?
Die Arbeit ist durch Begriffe wie Nachhaltigkeit, Erneuerbare Energien, CO2-Bilanz, Energieeffizienz und Versorgungssicherheit geprägt.
Wie unterscheidet sich die Klimabilanz von Biomasse zu anderen Quellen?
Biomasse wird als klimaneutral betrachtet, da die Pflanze während ihres Wachstums so viel CO2 aufnimmt, wie bei der Verbrennung freigesetzt wird; dennoch müssen die vorgelagerten Prozesse in der Ökobilanz berücksichtigt werden.
Welches Fazit zieht die Arbeit hinsichtlich der kurzfristigen Versorgungssicherheit bei Windenergie?
Die Arbeit stellt fest, dass die Versorgungssicherheit bei Windenergie aufgrund der Wetterabhängigkeit und mangelnder Speicheroptionen kurzfristig negativ bewertet wird, was jedoch durch Systemintegration (z.B. Kombikraftwerke) gemildert werden kann.
- Citation du texte
- Valentin Lenkewitz (Auteur), 2009, Eine umweltoekonomische Bewertung von Biomasse und Windenergie, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/127146
