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Anlagen mit Erneuerbarer Energie und ihre Auswirkungen auf die Umwelt.
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Es versteht sich von selbst, dass die Produktion von Anlagen zur Energiegewinnung aus erneuerbaren Ressourcen genauso umweltfreundlich sein sollte wie die damit gewonnene Energie.
Sowohl die Umweltbelastung als auch das Sicherheitsrisiko von Solar- oder Windanlagen ist verschwindend klein, wenn man es mit herkömmlichen Energiequellen wie Kohle, Öl oder Kernkraft vergleicht. Bei letzteren sind die Gefahren global (Kohlendioxidemissionen) und dauerhaft (zum Beispiel die Entsorgungsprobleme der Nuklearindustrie).
Bedenkt man, dass Solarpanele in der Regel 30 Jahre problemlos halten und keine Schadstoffe produzieren, so hält sich die Umweltbelastung erst recht in Grenzen. Gerade das heute fast ausschließlich für die Herstellung von Solarzellen genutzte Silizium ist vollkommen unbedenklich. Es ist das am zweithäufigsten vorkommende Element in der Erdkruste. Auch neue Technologien für Solarzellen bergen im Vergleich mit anderen Energieversorgungsoptionen keine großen Umweltrisiken.
Forschung und Entwicklung bergen noch weitere Potenziale, um ressourcensparende und effiziente Herstellungsverfahren zu entwickeln. Diese zu entdecken, gehört zu den Zielen des 6. Energieforschungsprogramms der Bundesregierung (siehe unten).
Ist die Lebensdauer einer Solaranlage abgelaufen, muss die Anlage fachgerecht demontiert und recycelt werden. PV-Anlagen sind Sondermüll und dürfen auf keinen Fall in den normalen Müll. Namhafte Hersteller gewährleisten bereits beim Kauf, die Anlage zurückzunehmen. Viele von ihnen haben sich zur Gesellschaft "PV Cycle" zusammengeschlossen. Sie hat sich verpflichtet, PV-Module und ausgediente Solarstromanlagen kostenlos zurückzunehmen. Die Module lassen sich zu über 90 Prozent wiederverwerten.
Viele Windkraftanlagen der ersten Generation werden in absehbarer Zeit das Ende ihrer Nutzungsdauer erreichen. Darüber hinaus werden ältere intakte Anlagen durch leistungsfähigere neue Modelle ersetzt, um die Standorte wirtschaftlicher zu nutzen. Die meisten Bestandteile können problemlos entsorgt werden. Die Stahlsegmente gehen überwiegend als Sekundärrohstoff zurück ins Stahlwerk, und die Betonteile werden nach einer Aufbereitung als Recyclingbeton zum Beispiel als Unterbaumaterial für Verkehrsflächen verwendet. Rotorblätter bestehen aus faserverstärkten Verbundstoffen, was es bisher schwierig machte, sie zu recyceln. Ein neu entwickeltes Verfahren ermöglicht es, auch sie wirtschaftlich und umweltverträglich zu verwerten.
Bei Tiefen-Geothermie-Anlagen wird die Wärme der oberen Erdkruste genutzt. Dabei können lokal begrenzt kleine Erdbewegungen ausgelöst werden. Um diese zu vermeiden oder die potentielle Stärke dieser "Mini-Erdbeben" vorherzusagen, muss der natürliche Spannungszustand der Erdkruste in den jeweiligen Gebieten erforscht und bei den Bohrungen beachtet werden.
Meist entstehen Gefährdungen, weil Bohrungen mangelhaft geplant und durchgeführt werden. Schutzmaßnahmen sind bekannt und die Risiken beherrschbar.
Bei der oberflächennahen Geothermie kommen in der Regel Wärmepumpen zum Einsatz. Auch Erdreich-Wärmepumpen nutzen lediglich die Wärme der oberen Erdschichten. Sie funktionieren mit Sonden oder mit sogenannten Erdkollektoren, die nah unter dem Erdboden verlegt sind. Wasser-Wärmepumpen saugen Grundwasser oder Flusswasser an, entziehen etwas Wärme und pumpen anschließend das Wasser zurück.
Zwar sind viele Regionen Deutschlands für die oberflächennahe Nutzung von Geothermie geeignet. Trotzdem sollte für Erdreich-Wärmepumpen grundsätzlich die jeweilige Bodenbeschaffenheit gut bekannt sein. Die Bohrung ist Sache erfahrener Fachunternehmen. So lassen sich Umweltgefährdungen und Schäden vermeiden.
Kraftwerke, die mit Erdöl oder Kohle betrieben werden, stoßen nicht nur Treibhausgase aus. Sie emittieren auch Luftschadstoffe wie Kohlenmonoxid, flüchtige organische Verbindungen und (Fein-)Staub, wenngleich die Belastung mit diesen Stoffen in den letzten Jahrzehnten sehr stark zurückgegangen ist. Zu den energiebedingten Emissionen gehören auch Schwefeldioxid, Stickoxide und Ammoniak, die zu Versauerung beitragen, sowie bodennahes Ozon. Diese Stoffe haben auf Klima, Gesundheit, landwirtschaftliche Erträge, Artenvielfalt und Gebäudesubstanz/Materialien in der Regel eine negative Auswirkung.
Erneuerbare Energien geben deutlich weniger Schadstoffe dieser Art an die Umwelt ab und vermeiden eine weitere Erwärmung der Atmosphäre. Ein naturverträglicher Einsatz kann gleichzeitig auch dem Schutz der biologischen Vielfalt und der Erhaltung der bestehenden Ökosysteme dienen. Hinzu kommt ihre wirtschaftliche Bedeutung.
Nicht zuletzt achtet man bei der Herstellung der Komponenten von Solar- und Windenergieanlagen genau wie in allen anderen Wirtschaftsbranchen auf Material- und Energieeffizienz.
Bei der Wasserkraftnutzung sind zwei verschiedene, umweltpolitisch bedeutsame Ziele zu berücksichtigen:
die Wasserkraft als umweltfreundliche Energie zu nutzen und auszubauen
naturnahe Gewässer und Gewässerlandschaften sowie die Durchgängigkeit von Fließgewässern zu erhalten beziehungsweise wiederherzustellen.
Für die ökologische Gesamtbewertung einer Wasserkraftanlage sind daher die Vorgaben der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie entscheidend. Sie regelt europaweit die Bewirtschaftung und biologische Bewertung der Gewässer und fordert den Erhalt und die Wiederherstellung eines natürlichen Fließgewässersystems. Dabei kommt dem Schutz der Fischpopulationen eine besondere Bedeutung zu. Der Bau eines Wasserkraftwerkes wirkt sich auf das Wanderverhalten der Fische aus. Sie können überdies beim Passieren der Wasserkraftanlagen zu Schaden kommen.
Daher ist es das Ziel der Bundesregierung, bei Ersatz, Reaktivierung oder Modernisierung von Wasserkraftwerken sowie beim Neubau an bestehenden Querbauwerken gleichzeitig auch die gewässerökologische Situation zu verbessern. Dies kann zum Beispiel durch den Bau von Fischtreppen geschehen.