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Fotovoltaik

Unter Fotovoltaik versteht man die direkte Umwandlung von Sonnenenergie in Strom mittels Solarzellen. Solarthermie nutzt demgegenüber Sonnenenergie zur Erzeugung von Warmwasser. Beide Technologien haben ein grosses Potenzial in der Energieerzeugung.

Strom aus Fotovoltaik ist zurzeit zwar noch verhältnismässig teuer. Dank der weltweiten Förderung der Fotovoltaik fallen die Preise aber kontinuierlich. Je mehr Solarstrom produziert wird, desto schwieriger wird die Integration in das Versorgungssystem. Solarstrom fällt unregelmässig und mit grosser Leistung an. Besteht im Moment der Produktion keine Nachfrage, ist eine Speicherung nötig. Das kann mit Batteriespeichern in der Nähe von Solaranlagen oder weiträumig mittels Pumpspeicherkraftwerken erfolgen.

Weiteres Wachstum
Weltweit stammt bereits über 1% des Stroms von der Sonne, wie der Trend-Report der Internationalen Energieagentur IEA zur globalen Entwicklung der Photovoltaik für das Jahr 2014 festhält. Auch im vergangenen Jahr konnte ein rekordhohes Wachstum verzeichnet werden. Die IEA erhebt seit 1992 jährlich weltweit Daten zur Entwicklung der Photovoltaik. So wurden 2014 gesamthaft rund 40 Mio. Kilowatt Leistung neu installiert. Von den einzelnen Ländern verzeichneten China (10.6 Mio. Kilowatt), Japan (9.7 Mio. Kilowatt) und die USA (6.2 Mio. Kilowatt) den grössten Zubau. Die gesamthaft installierte Kapazität betrug Ende 2014 177 Mio. Kilowatt. Dabei verfügt Deutschland mit 38 Mio. Kilowatt weiterhin über den grössten Markt weltweit.

Die höchsten prozentualen Anteile verzeichneten Italien (8%), Griechenland (7%) und Deutschland (6%). In der Schweiz lag dieser Wert bei 1.8%. Die Kosten für Solarstrom sinken weiter und lagen in einigen Ländern kaum mehr über dem Marktpreis von Elektrizität. Dennoch waren bei 96.3% des weltweit produzierten Solarstroms Fördermassnahmen nötig.

Seit mehr als 25 Jahren gilt die Fotovoltaik-Anlage an Kirchturm von Steckborn als Symbol für erneuerbare Energien.

Windenergie

Unter den neuen erneuerbaren Energien ist die Windenergie die kostengünstigste Technologie, sofern die Anlagen an Standorten mit genügend Windaufkommen laufen. In der Schweiz eignen sich nur 0,7 Prozent der Landesfläche für die Produktion der Windenergie. Sie befinden sich hauptsächlich auf den Höhen des Juras und in den Alpen.

2014 trug der Windstrom in der Schweiz 101 Mio. Kilowattstunden zur Landeserzeugung bei. Das entspricht dem Bedarf von rund 30'000 Haushalten. Dutzende von Ausbauprojekten sind gegenwärtig in Planung, so dass der Anteil am Strommix in den nächsten Jahren steigen wird. Die Produktion von Windenergie fällt zu etwa einem Drittel in das Sommer- und zu zwei Dritteln ins Winterhalbjahr. Sie lässt sich nicht steuern, denn Windkraftanlagen erzeugen nur bei Wind Strom.

Biomasse

Organisches Material wie Holz, Grüngut aus Landwirtschaft und Gartenanlagen, Küchenabfälle und Biomasse im Landwirtschafts- und Siedlungsabwasser ist eine wertvolle Ressource, mit der man umweltfreundlich Strom und Wärme erzeugen kann. Die Nutzung der Biomasse erfolgt dabei auf verschiedene Arten. Der grösste Teil des aus Biomasse erzeugten Stroms stammt heute aus Kehrichtverbrennungsanlagen, weil die Hälfte der Siedlungsabfälle als Biomasse zählt. Kehrichtverbrennungsanlagen arbeiten – wie Holzkraftwerke – grundsätzlich gleich wie andere thermische Kraftwerke: mit der Verbrennungswärme wird Wasserdampf erzeugt. Der Dampf treibt dan eine Turbine an. Grüngut, Biomasse aus Siedlungsabwasser und Landwirtschaft wird meistvergärt und in Biogas umgewandelt. Mit diesem Biogas lässt sich dann ein Motor und wiederum ein Stromgenerator antreiben. Auch die dabei entstehende Wärme kann genutzt und damit ein hoher Gesamtwirkungsgrad erzielt werden.