Da immer mehr Länder, Unternehmen und Einzelpersonen nach Energiequellen suchen, die über fossile Brennstoffe hinausgehen, wächst das Interesse daran erneuerbare Energie steigt weiter.

Tatsächlich stieg die weltweite Kapazität für Energie aus Sonne, Wind und anderen erneuerbaren Quellen um 50% in 2023. Mehr als 110 Länder einigten sich auf der Klimakonferenz COP28 der Vereinten Nationen darauf, diese Kapazität bis 2030 zu verdreifachen, und die weltweiten Investitionen in den Übergang zu sauberer Energie erreichten ein Rekordhoch 1.8 Billionen US-Dollar im Jahr 2023.

Aber wie werden erneuerbare Energieressourcen angesichts all dieser neuen Kapazitäten tatsächlich genutzt? Hier werden wir uns Beispiele und Anwendungen erneuerbarer Energien in verschiedenen Branchen, ihre Auswirkungen auf Energiesysteme und die Energietechnologien ansehen, die ihre Nutzung in Zukunft vorantreiben werden.

Was ist erneuerbare Energie?

Erneuerbare Energie, manchmal auch grüne Energie genannt, bezieht sich auf Energie, die aus natürlichen Ressourcen wie Sonne, Wind, Regen, Erdwärme und Meeresgezeiten erzeugt wird. Während fossile Brennstoffe – einschließlich nicht erneuerbarer Energiequellen wie Öl, Kohle und Erdgas – endliche Ressourcen sind, erneuerbare Ressourcen werden im Laufe der Zeit wieder aufgefüllt und gelten als unerschöpflich (das heißt, es besteht keine Gefahr, dass sie erschöpft oder vollständig aufgebraucht werden). Diese Energiequellen haben im Allgemeinen eine geringere Auswirkung auf die Umwelt als fossile Brennstoffe, die Kohlendioxid und andere schädliche Stoffe freisetzen Treibhausgasemissionen (THGs) die zur globalen Erwärmung beitragen und allgemein als deren Hauptursache angesehen werden Klimawechsel.

Zu den Arten erneuerbarer Energiequellen gehören:

• Solar: Sonnenlicht wird auf zwei Arten in Strom und Wärme umgewandelt. Die gebräuchlichste Methode zur Erzeugung von Solarenergie, die Photovoltaik (PV), sammelt Sonnenlicht über Sonnenkollektoren und wandelt es in Strom um. Für Anwendungen in größerem Maßstab nutzt die Methode der konzentrierenden Solarthermie (CSP) Spiegel, um Sonnenlicht für mit Flüssigkeit gefüllte Receiver zu sammeln, die Wärmeenergie für die Stromerzeugung erzeugen.
• Wind: Einzelne Windkraftanlagen und große Windparks nutzen kinetische Energie aus der Luft zur Stromerzeugung. Windenergie kann sowohl durch Turbinen an Land als auch durch Offshore-Windparks über dem Wasser erzeugt werden.
• Hydro: Durch Wasserkraft erzeugte Wasserkraft wird mithilfe von Gezeitenkraft, Gewässern und Dämmen erzeugt, um stromerzeugende Turbinen anzutreiben. Etwa 60 % des gesamten erneuerbaren Stroms stammt aus Wasserkraft und ist damit weltweit der größte Erzeuger von erneuerbarem Strom.
• Geothermal: Heißer Dampf und Kohlenwasserstoffdampf aus geothermischen Reservoiren in der Erde können zur Energieerzeugung genutzt werden. Erdwärmepumpen (GHPs) werden zum Heizen, Kühlen und zur Warmwasserversorgung von Häusern und Büros eingesetzt.

Biomasse wird manchmal als Quelle erneuerbarer Energie angesehen. Der Begriff Biomasseenergie bezieht sich auf die Umwandlung organischer Materialien und Nebenprodukte (einschließlich organischer Stoffe wie Holz oder Abfall) in elektrische Energie oder Biokraftstoffe wie Ethanol oder Biodiesel. Allerdings kann die Produktion dieser Formen von Bioenergie zu Treibhausgasemissionen und zur Entwaldung beitragen; Daher betrachten manche sie nicht als vollständig erneuerbare Energiequellen. Darüber hinaus wird Kernenergie aufgrund ihrer geringen CO2-Emissionen zwar oft als „saubere“ Energiequelle angesehen, ist aber nicht erneuerbar; Kernenergie benötigt Uran, eine endliche Ressource.

Länder, die den Weg weisen

Regierungen auf der ganzen Welt unternehmen Schritte, um die Produktion und Nutzung alternativer Energien zu steigern, um den Energieverbrauch zu decken. Die Verringerung der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und die Diversifizierung des Energiemixes können dazu beitragen, dass Länder ihren CO2-Fußabdruck verringern und zu den internationalen Bemühungen zur Begrenzung der globalen Erwärmung beitragen und so Ökosysteme und Artenvielfalt schützen. Es spricht auch diejenigen an, die ihre Energiesicherheit und -unabhängigkeit verbessern möchten, da erneuerbare Energiequellen lokal verfügbar sind und weniger von Preisvolatilität und geopolitischen Spannungen betroffen sind. Darüber hinaus sehen viele Regierungen in erneuerbaren Energien eine Möglichkeit, ihre Wirtschaft durch die Schaffung von Arbeitsplätzen und Investitionen sowie die öffentliche Gesundheit durch die Verringerung der Luftverschmutzung zu verbessern.

• Island: Island ist für seine einzigartigen geothermischen Landschaften bekannt und weltweit führend in der Nutzung geothermischer Energie. Mehr als 85% des isländischen Stroms stammt aus lokalen erneuerbaren Ressourcen, einschließlich Wasserkraft und Geothermie.
• Portugal: Das Land war eines der ersten in Europa, das sich verpflichtet hat Kohlenstoffneutralität von 2050. Portugal stellte im vergangenen Jahr einen Rekord auf, da es an den meisten aufeinanderfolgenden Tagen ausschließlich erneuerbare Energien nutzte:für 149 Stunden am Stück, oder mehr als sechs Tage, überstieg die aus erneuerbaren Quellen erzeugte Energie den Verbrauchsbedarf des Landes.
• Uruguay: Uruguay hat massiv in Wind- und Solarenergie investiert und erhält nun fast die Hälfte davon 98% seines Stroms aus erneuerbaren Energien. Die Dekarbonisierungsbemühungen des Landes und der rasche Übergang zu erneuerbaren Energien wurden durch steigende Kraftstoffpreise Anfang der 2000er Jahre ausgelöst.

Smarte Städte der Zukunft

Städte, Gemeinden und andere Gemeinden bewerten auch ihre Umweltauswirkungen und beziehen erneuerbare Energien in ihre Energieerzeugungspläne ein. Lokale Programme nutzen erneuerbare Energiequellen, um die Stromkosten auszugleichen und eine höhere Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Durch dezentrale Energiesysteme, Mikronetze und intelligente Netze diversifizieren Gemeinden ihre Möglichkeiten zur Strombeschaffung und Überwachungssysteme für eine effizientere Nutzung. Diese Systeme können besonders bei Naturkatastrophen, Cyberangriffen oder anderen Ereignissen nützlich sein, die die Stromversorgung in einer Region unterbrechen können.

Einige Städte verlangen bei Neubauten energieeffiziente grüne Gebäude oder bieten Anreize, um ältere Gebäude zur Modernisierung für erneuerbare Kapazitäten zu bewegen. Andere bauen erneuerbare Energien in die kommunale Infrastruktur ein, indem sie solarbetriebene Straßenlaternen installieren oder elektrische Schulbusse und andere Fahrzeuge kaufen.

Wie Unternehmen erneuerbare Energien nutzen

Unternehmen und Organisationen, die nach nachhaltigeren Energiequellen suchen, haben dazu verschiedene Möglichkeiten erneuerbare Energie beschaffen. Sie können in ihre eigene Ausrüstung investieren und diese installieren, von Solarpaneelen bis hin zu Windkraftanlagen, um die Energieerzeugung vor Ort zu ermöglichen. Viele Energieversorger bieten Unternehmen die Möglichkeit, Ökostrom zu beziehen, indem sie eine Prämie für Strom aus erneuerbaren Quellen zahlen. Andere Unternehmen nutzen Stromabnahmeverträge (Power Purchase Agreements, PPAs) oder langfristige Verträge mit Erzeugern von erneuerbarem Strom, beispielsweise Solarkraftwerken oder Windparks. Diese bieten Kosteneinsparungen für den Käufer und Stabilität für den Anbieter.

Sie nutzen diese erneuerbare Energie für eine Vielzahl von Dingen, darunter:

Antreibende Operationen: Im verarbeitenden Gewerbe treiben Windenergie und Solarenergie Lagerhallen und Fabriken an. Im Agrarsektor verringern Innovationen wie solarbetriebene Bewässerungssysteme die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und senken die Betriebskosten. Und mit zunehmender Nutzung Künstliche Intelligenz (KI) Während andere neue Technologien die Nachfrage nach energieintensiven Rechenzentren erhöhen, nutzen große Technologieunternehmen erneuerbare Energiequellen, um ihre Auswirkungen auf die Umwelt zu begrenzen.

Optimierung der Energieeffizienz: Auch Unternehmen investieren in Technologien, um ihren Energieeinsatz zu optimieren und ihre CO2-Emissionen weiter zu reduzieren. Durch Integration Smart Grids und Internet der Dinge (IoT) Mit Geräten können Unternehmen ihren Energieverbrauch besser verwalten.

Aufbau nachhaltiger Lieferketten: Unternehmen blicken über ihren eigenen Betrieb hinaus auf ihre eigenen Lieferketten, in der Erkenntnis, dass sie einen erheblichen Einfluss darauf haben können Scope-3-Emissionen. Sie verlangen von ihren Lieferanten zunehmend die Nutzung erneuerbarer Energien und die Einführung energieeffizienter Praktiken.

Erfüllung der Anforderungen an Compliance und Nachhaltigkeitsberichterstattung: Der Einsatz erneuerbarer Energien kann Unternehmen dabei helfen, verpflichtende Berichtspflichten zu erfüllen und zu lokalen und internationalen Zielen im Kampf gegen den Klimawandel beizutragen.

Verbesserung des Markenrufs: Immer mehr Verbraucher bevorzugen es, Unternehmen zu unterstützen, die Nachhaltigkeit in den Vordergrund stellen und umweltfreundliche Produkte anbieten. Durch die Nutzung erneuerbarer Energien können sich Unternehmen als Branchenführer positionieren und umweltbewusste Kunden gewinnen.

Neue Einnahmequellen schaffen: Unternehmen, die mehr erneuerbare Energie erzeugen, als sie verbrauchen, können den Überschuss über Einspeisetarife oder Net-Metering-Vereinbarungen an das Netz zurückverkaufen. Sie können auch verdienen Zertifikate für erneuerbare Energien (RECs) für die von ihnen erzeugte Energie. Einige übernehmen ein „Energy as a Service“ (EaaS)-Modell und eröffnen damit Möglichkeiten für die Verwaltung von Energiesystemen und deren Effizienz für andere Unternehmen.

Was die Zukunft bringt

Künftig werden Innovationen bei der Speicherung erneuerbarer Energien und der Netzintegration neue Möglichkeiten für die Nutzung von Ökostrom eröffnen, während künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen bei der Optimierung des Energieverbrauchs helfen. Länder, Unternehmen, Gemeinden und sogar Einzelpersonen zeigen, dass die Integration erneuerbarer Energien in den Geschäftsbetrieb sowohl Nachhaltigkeit als auch Innovation vorantreiben und den Weg für eine nachhaltigere Zukunft ebnen kann. Wie kann Ihre Organisation ihren eigenen Beitrag leisten?

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