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Eine Energiequelle bezeichnet den Ursprung der Energie, bevor diese in eine nutzbare Form umgewandelt wird. Die Frage „Was ist die Energiequelle?“ ist deshalb nicht dasselbe wie „Welche Energieform liegt vor?“
Die U.S. Energy Information Administration (EIA) unterscheidet primäre Energiequellen in ihrer natürlichen Form von sekundären Energiequellen wie Strom oder Wasserstoff, die erst aus anderen Quellen erzeugt werden. Die Einteilung erläutert die EIA auf ihrer Seite über Energiequellen.
Das bedeutet, dass Strom keine primäre Energiequelle ist. Strom ist Energie, die bereits aus einer anderen Quelle erzeugt wurde, beispielsweise aus Kohle, fließendem Wasser, Sonnenlicht, Wind, Erdwärme oder Biogas.
Eine erneuerbare Energiequelle wird durch natürliche Prozesse im menschlichen Zeitmaßstab wieder aufgefüllt. Erneuerbar bedeutet jedoch nicht, dass es jederzeit verfügbar ist. Sonnenlicht hängt von Tag und Wetter ab, Wind von den Luftbedingungen und fließendes Wasser von der Jahreszeit und davon, wie viel Wasser sich tatsächlich bewegt.
Die EIA erklärt, dass erneuerbare Energiequellen natürlich nachgeliefert werden, ihre Verfügbarkeit aber weiterhin begrenzt ist. Biomasse, Wasserkraft, Geothermie, Wind- und Solarenergie werden auf der EIA-Seite Renewable Energy Explained als wichtige Arten aufgeführt.
Eine Energiequelle lässt sich zuverlässig beurteilen, wenn anfängliche Energieform, Umwandlungsanlage und praktische Grenze gemeinsam verfolgt werden. Die Tabelle fasst jede Kette in einem Satz zusammen.
| Energiequelle | Typische Umwandlungskette |
|---|---|
| Kohle, Erdöl, Erdgas | Chemische Energie fossiler Brennstoffe wird durch Verbrennung in Wärme umgewandelt, die eine Turbine antreiben kann. |
| Biomasse | Chemische Energie in organischem Material wird durch Verbrennung zu Wärme, oder das Material wird vor der Nutzung zu einem anderen Brennstoff verarbeitet. |
| Biogas | Mikroorganismen erzeugen ohne Sauerstoff ein methanreiches Gas aus organischem Material. Bei seiner Nutzung wird die chemische Energie als Wärme, Bewegung oder Strom frei. |
| Wasser | Die potentielle Gravitationsenergie und die kinetische Energie des fließenden Wassers drehen eine Turbine. |
| Wind | Kinetische Energie aus bewegter Luft dreht Turbinenschaufeln. |
| Sonnenlicht | Strahlungsenergie der Sonne wird in Solarzellen zu Strom oder in Solarheizsystemen zu Wärme. |
| Meereswellen und Gezeiten | Mechanische Energie aus bewegtem Meerwasser wird durch Bojen, Wassersäulen oder Meeresturbinen in Elektrizität umgewandelt. |
| Erdwärme | Wärmeenergie aus dem Erdinneren bewegt sich durch heiße Flüssigkeit oder Dampf, um eine Turbine anzutreiben. |
Nach der Umwandlungskette folgt die jeweilige Grenze: Fossile Brennstoffe beruhen auf endlichen Vorräten, Biomasse und Biogas auf verantwortungsvoll beschafften Rohstoffen und gewarteten Anlagen, Wasserkraft auf Durchfluss und Höhenunterschied, Windkraft auf der Windgeschwindigkeit, Solarenergie auf der Sonneneinstrahlung, Meeresenergie auf geeigneten Küstenbedingungen und Geothermie auf der Geologie.
Die EIA erklärt, dass fossile Brennstoffe wie Kohle, Erdöl und Erdgas über sehr lange Zeiträume aus den Überresten früherer Lebewesen entstanden sind. Weitere Einzelheiten stehen auf der EIA-Seite Sources of Energy.
Biogas entsteht, wenn Mikroorganismen Biomasse ohne Sauerstoff abbauen. Dieser Vorgang heißt anaerobe Vergärung. Die U.S. Environmental Protection Agency (EPA) erklärt, dass Biogas vor allem aus Methan, , und Kohlendioxid, , besteht. Weitere Einzelheiten bietet die EPA-Seite Basic Information about Anaerobic Digestion.
Solarenergie bedeutet nicht automatisch Photovoltaik. Photovoltaikmodule wandeln Licht direkt in elektrische Energie um, während solarthermische Anlagen Wärme aus Sonnenstrahlung gewinnen. Die EIA beschreibt Photovoltaik auf der Seite Photovoltaics and Electricity.
Meeresenergie umfasst Wellen, Gezeiten, Meeresströmungen und Temperaturunterschiede im Meerwasser. Das U.S. Department of Energy (DOE) erklärt, dass entsprechende Technologien die kinetische Energie von Wellen, Strömungen und Gezeiten nutzen können. Die Meereswärmekraft nutzt dagegen den Temperaturunterschied zwischen warmem Oberflächenwasser und kälterem Tiefenwasser. Weitere Grundlagen bietet die DOE-Seite Marine Energy Basics.
Geothermie ist Wärme aus dem Erdinneren. Laut DOE können geothermische Ressourcen zur Stromerzeugung, zum Heizen, zum Kühlen und zur direkten Wärmenutzung eingesetzt werden. Weitere Grundlagen bietet die DOE-Seite Geothermal Basics.
Das indonesische Ministerium für Energie und Bodenschätze (ESDM) verwendet in der dortigen Energiepolitik den Begriff „Neue und erneuerbare Energie“, abgekürzt EBT. Dazu zählt es unter anderem Solarenergie, Wind- und Wasserkraft, Bioenergie, Geothermie und Meeresenergie. Eine Pressemitteilung des ESDM ordnet das Potenzial dieser Quellen in Indonesien ein.
Bei einem Dampfkraftwerk, Windkraftwerk, Solarkraftwerk, Wasserkraftwerk oder Geothermiekraftwerk reicht der Name allein nicht aus. Entscheidend ist die Umwandlungskette:
Mit dieser Vorgehensweise lassen sich Energiequellen physikalisch vergleichen, statt sie nur nach Bezeichnungen wie „sauber“, „billig“ oder „modern“ zu bewerten.
