Die regenerativen Energiequellen Sonnenenergie, Windenergie, Wasserkraft, Biomasse und Erdwärme sind klimafreundlich und sorgen für die Unabhängigkeit von fossilen Energieträgern – insbesondere von Öl und Erdgas, wir haben sie im Blog hier vorgestellt www.fairzinsung.com/2022/07/25/5-erstaunliche-fakten-erneuerbarer-energie/. Interessante Fakten über  erneuerbare Energieträger (englisch: renewable energy, kurz: renewables) im Winter finden Sie hier www.fairzinsung.com/2022/12/21/5-fakten-ueber-erneuerbare-energie-im-winter/Erneuerbare. Ob und welche Probleme es in der kalten und dunklen Jahreszeit für erneuerbare Energiequellen gibt, klären wir in diesem Blogpost!

Welche Nachteile haben Erneuerbaren Energien im Winter?

Einige regenerative Energiequellen werden durch den Winter und die in unseren Breitengraden damit einhergehende Kälte und Dunkelheit in der Effizienz wenig oder nicht beeinflusst, das sind Erdwärme, Biomasse und Wasserkraft. Doch auch hier gibt es Probleme. Windenergie und Solarenergie hingegen unterliegen durchaus jahreszeitlich bedingten Schwankungen. Oft werden hier ausschließlich Dunkelflauten genannt, also das zeitliche Aufeinandertreffen von Windflaute und Dunkelheit. Als Überbrückung für Dunkelflauten werden außer „konventionellen“ Kraftwerken auch regenerative, wie Wasserkraft-, Solarthermie-, Biomasse- und Geothermiekraftwerke genutzt. Zunehmend bedeutsam werden hier Energiespeicher und die Power-To-X Technologien für die Speicherung von Energieüberschüssen aus regenerativen Quellen. Power-To-X (auch P2X) beschreibt die Speicherung oder Nutzung von (Öko) Stromüberschüssen: Unterschieden werden Power-to-Liquid (PtL oder P2L), also die Umwandlung (erneuerbarer) Energie z.B in flüssige Kraftstoffe, Power-to-Heat (PtH oder P2H), d.h. Umwandlung von Strom zu Wärme und Power-to-Gas (PtG oder P2G), also die Umwandlung von Strom in ein „Brenngas“, zum Beispiel Wasserstoff.

Welche Nachteile hat Solarenergie im Winter?

Auch im Winter generieren Photovoltaikanlagen Energie. Das große Manko aber ist: im Vergleich zu den Sommermonaten erzeugen die Anlagen nur circa ein Drittel der Energiemenge. Dies liegt nicht an der Kälte, sondern an der geringeren Anzahl Sonnenstunden und dem Einfallswinkel. Ein weiteres Problem von PV im Winter: Regnet es viel – wie in diesem Jahr – wird wenig Strom produziert, das liegt an der durch den Regen bedingten Lichtbrechung (das bedeutet, das Licht trifft auf das Wasser, ein Teil des Lichts wird zurückgeworfen, ein Teil ändert die Richtung).

Ein Effekt im Winter wirkt sich jedoch günstig aus: Oft ist die Luft klar, da eine geringere Luftfeuchtigkeit als in den Sommermonaten herrscht, so kommt es zu weniger Lichtreflektionen, die Strahlung wird also nicht zurückgeworfen durch Wasserdampf und die Effektivität steigt.

Welche Nachteile hat Windenergie im Winter?

Vorab – die Vorteile von Windenergie im Winter überwiegen bei weitem! In unseren Breitengraden wird in den Wintermonaten circa zwei Drittel der insgesamt im Jahr erzeugten Windenergie produziert! Diese hohe Effizienz liegt daran, dass kalte Luft schwerer ist als warme Luft und absinkt, so kommt es zu einer großen Differenz in den Luftdruckverhältnissen und durch den Druckausgleich entsteht Wind. Bei Überschüssen werden Windräder angehalten, gäbe es bessere Speichermöglichkeiten, könnte  man mehr Energie nutzen.
Doch es gibt auch einen Nachteil durch bei Windkraftanlagen im Winter, nämlich Eis auf den Rotorblättern. Das kann es zu einem Effekt führen, der als „Eiswurf“ oder auch „Eisschlag“ bezeichnet wird. Sich von Rotorblättern lösendes Eis kann mitunter sehr schwer werden und weit geschleudert werden (einige hundert Meter) und so eine Gefahr für Menschen und Tiere darstellen. Durch Eis werden auch die aerodynamischen Eigenschaften der Rotorblätter beeinträchtigt, was wiederum die erzeugte Energiemenge sehr stark herabsetzt.

 

Welche Nachteile hat Wasserkraft im Winter?

Eigentlich gilt bei der Erzeugung Erneuerbarer Energie durch Wasserkraft im Winter, ähnlich wie bei der Windenergie, dass eine höhere Energieproduktion stattfindet. Denn im Sommer ist es trockener und die Pegelstände der genutzten Gewässer sind dementsprechend geringer, so erreicht dann auch weniger Wasser die Wasserkraftwerke. Ein großer Nachteil und eine Gefahr von Wasserkraft im Winter sind sogenannte „Eisstöße“, „Eisstaus“ oder „Eisversetzungen“. Diese Ereignisse können Wasserkraftwerke gefährden, denn es kommt bei fließenden Gewässern zu Grund- und Schwebeisbildung, die zu Beschädigungen führen können. Beim Eisstau verkanten sich Eisschollen an einem Hindernis und behindern den Weiterfluss und das kann sogar zu Hochwasser führen.

Welche Nachteile hat die Verbrennung von Biomasse im Winter?

Laut einer EU-Studie verursacht die Verbrennung von Biomasse im Winter massive Luftverschmutzung: https://cordis.europa.eu/article/id/28832-eu-study-biomass-burning-major-source-of-pollution-in-winter/de.
Zu diesem Ergebnis gelangte das von der EU finanzierte Projekt CARBOSOL: „Während des Winters in Europa wird mehr als die Hälfte der Luftverschmutzung durch kohlehaltige Stoffe verursacht, die durch die Verbrennung von Biomasse entstehen“. Ein weiterer Nachteil von Biomasse besteht darin, dass Nutzflächen für den Anbau von Energiepflanzen wie Mais oder Getreide nötig sind, die dann nicht mehr für die Nahrungs- und Futtermittelproduktion zur Verfügung stehen. Dies kann umgangen werden, indem vor allem Abfall zur Energiegewinnung eingesetzt wird, z.B. Biomüll aus Haushalten, landwirtschaftliche Reste wie Gülle und Grünabfälle aus Gärten und Grünanlagen. Biomasse wie Pflanzen, Pflanzenreste oder Bioabfälle werden in Biogasanlagen zu Biogas vergärt; aus diesem Bio-Methan wird in Blockheizkraftwerken Wärme und Strom gewonnen. Auch wenn Holz oder Pellets im heimischen Ofen verbrennen, entsteht Bioenergie zum Heizen und für Elektrizität, doch auch hier geht die Energie mit massiver Luftverschmutzung einher.

Welche Nachteile hat Geothermie im Winter?

Geothermie nutzt die natürliche Erdwärme zur Energiegewinnung – unabhängig von Wetter und Uhrzeit, das ist ein großer Vorteil in den Wintermonaten. Die Temperaturen in tieferen Erdschichten bleiben nämlich im Lauf der Jahreszeiten relativ konstant. In Privathaushalten kommen Wärmepumpen zum Einsatz, die Wärme und Strom aus Erdwärme produzieren. Geothermale Energie ist zum Beispiel in Island die wichtigste Energiequelle, dort gibt es viele Kraftwerke. Während Geothermie mit einer Bohrtiefe unter 400 Metern risikoarm ist, besteht bei tiefer Geothermie, bei der tiefer als 400 Meter gebohrt wird, das Risiko von leichten Beben und Erdrutschen. Dadurch kann es zu Schäden an Straßen und Häusern kommen, die jedoch eher selten sind – die letzten der Geothermie zugeordneten Schäden wurden vor über einem Jahrzehnt in Baden-Württemberg erfasst. Leider ist das Erschließen dieser Ressource teuer.

 

In regenerative Energien, wie Sonnenenergie zu investieren lohnt sich immer und je besser Überangebote aus den Sommermonaten zukünftig gespeichert werden und je effizienter die Wintermonate genutzt werden können, desto weniger fossile Energieträger werden verstromt. Ideen, um direkt in die Energiewende mit Sonnenenergie zu investieren, finden Sie hier: https://marktplatz.fairzinsung.com/