Ist die Energieerzeugungsbranche in der Lage, den wachsenden Energiebedarf der Bevölkerung zu decken?

Veröffentlichungsdatum : 09 October 2024

Verfasst von : Shweta Singh

Elektrizität ist zu einem wichtigen Bestandteil des modernen Lebens geworden. Sie hat es geschafft, den Alltag der Menschen zu erleichtern, indem sie in verschiedenen Bereichen sowohl im privaten als auch im gewerblichen Sektor Anwendung findet.

Hauptfach verstehen

Stromverbraucher im Detail

• Weltweit ist der Stromverbrauch von Privathaushalten am höchsten. Die Energie wird im Haushalt für vielfältige Zwecke genutzt, darunter Raum- und Wasserheizung, Beleuchtung und vieles mehr.
• Der Stromverbrauch im Industriesektor steigt aufgrund zunehmender industrieller Aktivitäten. Im Jahr 2021 verbrauchte der Industriesektor rund 37 % (ca. 168 EJ) des weltweiten Endenergieverbrauchs, gegenüber etwa 32 % im Jahr 2000. Der Energiebedarf des Industriesektors entfällt hauptsächlich auf verschiedene Fertigungsprozesse, darunter die Erwärmung von Bauteilen, um dem Produkt die gewünschte Form zu geben.
• Gewerbliche Gebäude wie Krankenhäuser, Schulen, Hotels, Einkaufszentren, Büros und ähnliche Einrichtungen benötigen enorme Mengen an Strom, um eine angemessene Belüftung bzw. Klimatisierung sowie Beleuchtung und Heizung zu gewährleisten.
• Die Bedeutung von Elektrizität im Transportwesen nimmt zu. Neben ihrem wachsenden Einsatz im Schienenverkehr spielt sie nun auch bei Elektrofahrzeugen eine wichtige Rolle. Diese Elektrofahrzeuge benötigen Strom zum Laden. Obwohl der Stromverbrauch von Elektrofahrzeugen aufgrund mangelnden Bewusstseins derzeit noch gering ist, wird ein Anstieg in naher Zukunft erwartet. Zu den verschiedenen Energiequellen zählen fossile Brennstoffe wie Kohle, Erdöl und Erdgas. All diese Quellen haben jedoch weltweit zu einer Zunahme der Umweltverschmutzung geführt. Etwa 25 % der Treibhausgasemissionen stammten im Jahr 2021 aus der Stromerzeugung. Mit dem steigenden Strombedarf wird daher auch ein Anstieg der Umweltverschmutzung erwartet. Der Stromverbrauch lässt sich jedoch nicht reduzieren. Daher gewinnen alternative oder erneuerbare Energiequellen für die Stromerzeugung zunehmend an Bedeutung. Im Vergleich zu fossilen Brennstoffen werden durch den Einsatz erneuerbarer Technologien die Treibhausgasemissionen reduziert.

Alternative Quellen zur Stromerzeugung

• Solarenergie ist in der Natur reichlich vorhanden und kann daher genutzt werden, um den steigenden Energiebedarf zu decken. Sie ist zudem auch bei Bewölkung einsetzbar. Solartechnologien bieten die Möglichkeit, Wärme, Kühlung, natürliche Beleuchtung, Strom und Brennstoffe für vielfältige Anwendungen bereitzustellen. Darüber hinaus sind die Preise für Solarmodule drastisch gesunken, wodurch sie in vielen Teilen der Welt verfügbar geworden sind. Die Lebensdauer von Solarmodulen beträgt etwa 30 Jahre, weshalb erwartet wird, dass sie den Bedarf decken können.
• Windenergie hat sich zu einer der weltweit am häufigsten genutzten erneuerbaren Energiequellen entwickelt und wird seit Jahrzehnten eingesetzt. Mit dem größten Zuwachs aller Stromerzeugungstechnologien stieg die weltweite Stromerzeugung aus Windkraft im Jahr 2021 auf rund 272 TWh (ein Plus von etwa 16 %), was einem Wachstum von rund 54 % gegenüber 2020 entspricht. Gleichzeitig wurden Innovationen bei Onshore- und Offshore-Technologien zur Windenergienutzung vorangetrieben, wodurch deren Verbreitung zunimmt. Obwohl die typischen Windgeschwindigkeiten regional stark variieren, bietet der Großteil der Welt Potenzial für den Ausbau der Windenergie. Tatsächlich übersteigt das technische Potenzial für Windenergie die weltweite Stromerzeugung.
• Wasserkraftenergie bezeichnet die Nutzung der Energie von Wasser, das von höheren zu tieferen Lagen fließt . Diese Energie kann aus Flüssen oder Stauseen gewonnen werden. Obwohl Wasserkraft eine der am häufigsten genutzten erneuerbaren Energiequellen ist, unterliegt sie dennoch verschiedenen Einflussfaktoren. Sie ist zwar von Niederschlagsmustern abhängig, doch bereits geringfügige Klimaveränderungen, beispielsweise durch klimabedingte Dürren oder veränderte Ökosysteme, können zu einem Ausfall dieser Energiequelle führen.
• Geothermie wird durch die Nutzung der im Erdinneren vorhandenen Wärmeenergie erzeugt. Mithilfe von Bohrungen oder anderen Methoden kann geothermisches Material erhitzt werden. Es gibt auch Reservoirs, die aufgrund ihrer natürlichen Wärme keiner Heizung bedürfen. Solche Reservoirs werden als hydrothermale Reservoirs bezeichnet. Andere Reservoirs hingegen erfordern eine Optimierung durch hydraulische Simulation. Diese werden als verbesserte Geothermieanlagen bezeichnet.
• Meeresenergie wird durch Prozesse erzeugt, die die kinetische und thermische Energie von Meereswellen und -strömungen nutzen, um Wärme oder Strom zu erzeugen. Dieser Prozess befindet sich jedoch noch in der Entwicklung, und es wird an verschiedenen Prototypen von Wellen- und Gezeitenströmungsanlagen geforscht.
• Bioenergie wird aus verschiedenen natürlichen Ressourcen, der sogenannten Biomasse, gewonnen. Dazu gehören Holz, Holzkohle, Dung und andere Düngemittel zur Erzeugung von Wärme und Strom sowie Pflanzenreste zur Herstellung flüssiger Biokraftstoffe. Der Großteil der Biomasse wird von armen Bevölkerungsgruppen in ländlichen Gebieten von Entwicklungsländern zum Kochen, zur Beleuchtung und zum Heizen genutzt. Es wird erwartet, dass diese Energiequelle genutzt werden kann, ohne die Wälder wesentlich zu schädigen. Daher wird prognostiziert, dass all diese erneuerbaren Energiequellen einen großen Teil der Bevölkerung versorgen und die Treibhausgasemissionen weiter reduzieren können.

Welche verschiedenen Regionen sind

Einführung erneuerbarer Energien?

Die Region Asien-Pazifik gilt als größter Energieverbraucher und ist gleichzeitig am stärksten von den Auswirkungen des Klimawandels betroffen. Im Jahr 2021 verbrauchte Asien-Pazifik rund 271 Exajoule und war damit der größte Energieverbraucher weltweit. Fossile Brennstoffe sind dabei die am häufigsten genutzte Energiequelle und haben in der Region zu erheblichen Emissionen geführt. Daher gewinnt die Nutzung erneuerbarer Energien zunehmend an Bedeutung. Die Produktion erneuerbarer Energien wird voraussichtlich weiter steigen und bis 2035 einen Anteil von rund 62 % an der gesamten Stromerzeugungskapazität Asiens erreichen (gegenüber etwa 39 % im Jahr 2022). Obwohl die thermische Kapazität von Öl bis 2035 voraussichtlich um etwa 14 % sinken wird, soll die thermische Kapazität von Gas um rund 43 % steigen. Dies ist auf den steigenden Bedarf an Brennstoffen mit geringeren CO₂-Emissionen zurückzuführen, wodurch Erdgas gegenüber Öl bevorzugt wird. Nach China verfügten die USA im Jahr 2021 über das zweitgrößte Potenzial für erneuerbare Energien. Die USA nutzten im vergangenen Jahr eine Kapazität von rund 324 GW für erneuerbare Energien. Die Nachfrage nach erneuerbarer Energie steigt. Glücklicherweise fördert die USA den Ausbau von Projekten im Bereich erneuerbarer Energien mit Nachdruck und erhöht deren Verfügbarkeit.

Regierungsinitiativen für

Förderung erneuerbarer Energiequellen

• In Indien startete die Regierung im Jahr 2022 das Programm Pradhan Mantri Kisan Urja Suraksha evam Utthaan Mahabhiyaan (PM KUSUM), um bis 2022 Solar- und andere erneuerbare Kapazitäten in Höhe von 30.800 MW einzubinden.
• Darüber hinaus bietet die Bundesregierung für förderfähige Technologien und Initiativen im Bereich erneuerbarer Energien eine Reihe von Steuervergünstigungen, Subventionen und Darlehensprogrammen an. Die Steuergutschrift für die Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien (Renewable Electricity Production Tax Credit, PTC), die Investitionssteuergutschrift (Investment Tax Credit, ITC), die Steuergutschrift für private Energieprojekte (Residential Energy Credit) und das modifizierte beschleunigte Kostenrückerstattungssystem (Modified Accelerated Cost-Recovery System, MACRS) sind nur einige Beispiele für die verfügbaren Steueranreize bzw. Gutschriften der Bundesregierung für förderfähige Anlagen und Ausrüstungen im Bereich erneuerbarer Energien.

Abschluss

Mit dem zunehmenden Fokus auf erneuerbare Energien kann die Stromerzeugungsbranche höhere Einnahmen generieren. Erneuerbare Energien sind die Zukunft des Energiesektors. Da erneuerbare Energien voraussichtlich in Zukunft günstiger sein werden, steigt ihre Beliebtheit, was dem Stromerzeugungssektor zugutekommt. Obwohl die Welt noch immer stark von fossilen Brennstoffen abhängig ist, wächst das Bewusstsein für deren Umweltauswirkungen. Infolgedessen werden die Menschen ihren Verbrauch fossiler Brennstoffe reduzieren, wodurch der Bedarf an erneuerbaren Energiequellen weiter steigt. Denn der Strombedarf wird aufgrund des Bevölkerungswachstums und der wirtschaftlichen Entwicklung nur steigen und nicht sinken.