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Eine nicht erneuerbare Energiequelle bildet sich im menschlichen Zeitmaßstab nicht schnell genug neu. Man kann sie mit einem alten Sparkonto vergleichen, das die Natur sehr langsam gefüllt hat, während Menschen deutlich schneller davon abheben, als neues Guthaben entsteht.
Die U.S. Energy Information Administration (EIA) erklärt, dass nicht erneuerbare Energiequellen aus begrenzten Vorräten stammen und sich nicht innerhalb kurzer Zeit ersetzen lassen.
Der entscheidende Zusammenhang lautet:
Das Symbol bedeutet „viel größer als“. Es reicht also nicht zu fragen, ob ein Brennstoff vorhanden ist. Ebenso wichtig ist, wie schnell sein Vorrat bei dauerhafter Nutzung schrumpft.
Zu den häufigsten nicht erneuerbaren Quellen gehören fossile Brennstoffe und Kernbrennstoffe. Fossile Brennstoffe entstanden aus Überresten früherer Lebewesen, die begraben und über durch Druck und Wärme verändert wurden. Die EIA erläutert diese Entstehung auf ihrer Seite über die Herkunft von Energiequellen.
Kernbrennstoff unterscheidet sich grundlegend von fossilem Brennstoff. Ein Kernkraftwerk verbrennt keinen Kohlenstoff. Es nutzt die Kernspaltung, bei der ein schwerer Atomkern geteilt und Energie freigesetzt wird. Auf ihrer Seite über Kernenergie erklärt die EIA, warum Kernkraftwerke Uran als Brennstoff verwenden.
| Quelle | Ursprüngliche Energieform | Herkunft des Vorrats |
|---|---|---|
| Kohle | chemische Energie | Alte Pflanzenreste wurden zu einem kohlenstoffreichen festen Brennstoff umgewandelt. |
| Erdöl | chemische Energie | Ein flüssiges Gemisch aus Kohlenwasserstoffen wird unter anderem zu Benzin und Diesel verarbeitet. |
| Erdgas | chemische Energie | Der Vorrat enthält viel Methan, das zur Wärmegewinnung verbrannt werden kann. |
| Uran | Kernenergie | Uranhaltige Mineralien werden abgebaut und zu Brennstoff für Kernreaktoren verarbeitet. |
Die Tabelle zeigt einen wichtigen Unterschied: „Nicht erneuerbar“ bedeutet nicht automatisch „wird verbrannt“. Kohle, Erdöl und Erdgas sind fossile Brennstoffe. Uran dagegen ist ein Kernbrennstoff.
Viele Kraftwerke mit nicht erneuerbaren Quellen erzeugen Strom über den Zwischenschritt Wärme. Der Unterschied liegt darin, wie diese Wärme entsteht.
Bei fossilen Brennstoffen wird chemische Energie durch Verbrennung in Wärme umgewandelt. Bei Uran setzt Kernspaltung Kernenergie als Wärme frei. In beiden Fällen kann die Wärme Wasser verdampfen. Der Dampf treibt anschließend eine Turbine und einen Generator an.
Verschiedene Quellen können deshalb dieselbe endgültige Energieform liefern: elektrischen Strom. Der Anfang der Kette ist unterschiedlich, doch beide Quellen benötigen Anlagen, die ihre ursprüngliche Energie in Nutzenergie umwandeln.
Nicht erneuerbare Quellen werden nicht deshalb häufig genutzt, weil sie problemlos wären. Sie bleiben aus unterschiedlichen Gründen verbreitet, darunter eine hohe Energiedichte, lagerfähige Brennstoffe, über Jahrzehnte aufgebaute Infrastruktur und die planbare Leistung vieler Kraftwerke.
Ihre Betriebsrollen sind nicht identisch. Nach Angaben der U.S. Energy Information Administration laufen Kernkraftwerke häufig mit gleichmäßiger Leistung, erdgasbetriebene GuD-Kraftwerke können den mittleren Bedarf abdecken und Gasturbinen mit Erdgas oder Erdölprodukten werden häufig für Spitzenlasten eingesetzt. Netzbetreiber kombinieren verschiedene Kraftwerkstypen, statt jeder nicht erneuerbaren Quelle dieselbe Rolle zuzuweisen. Die Kategorien werden auf der EIA-Seite Electricity in the United States erläutert.
Dieser betriebliche Vorteil beseitigt weder die Begrenztheit des Vorrats noch die Folgen seiner Nutzung. Eine gute physikalische Beurteilung betrachtet deshalb beides zugleich: die heute gewonnene Nutzenergie und die damit verbundenen Umwelt- oder Sicherheitskosten.
Die Wirkung einer nicht erneuerbaren Quelle endet nicht am Kraftwerk. Eine vollständige Bewertung verfolgt den gesamten Weg.
| Risiko | Leitfrage |
|---|---|
| Begrenzter Vorrat | Hängt die Nutzung von Reserven ab, die immer schwerer zu erschließen sind? |
| Emissionen aus Verbrennung | Welche Abgase, etwa Kohlendioxid oder Luftschadstoffe, entstehen? |
| Folgen der Rohstoffgewinnung | Wie wirken sich Bergbau oder Bohrungen auf Wasser, Boden und benachbarte Lebensräume aus? |
| Radioaktiver Abfall | Wie werden radioaktive Stoffe gelagert und welche Sicherheitsstandards gelten für den Reaktor? |
Kohlendioxid wird als geschrieben. Erdgas enthält viel Methan mit der Formel . Die EIA erläutert auf ihrer Seite über die Herkunft von Treibhausgasen, warum bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe Kohlendioxid freigesetzt wird.
Eine nicht erneuerbare Energiequelle ist nicht in jeder Situation automatisch die falsche Wahl. Ihre Nutzung bedeutet jedoch immer, dass ein Vorrat verbraucht wird, der sich nicht schnell erneuert.
Diese Einordnung hält die Diskussion sachlich. Statt eine Quelle pauschal anzunehmen oder abzulehnen, prüfen wir ihren Vorrat, ihre Umwandlungskette, ihre Nutzenergie, ihre Rückstände und die Frage, wer die Folgen trägt.
