Erneuerbare Energien für eine nachhaltige Zukunft

Erneuerbare Energien standen zu Beginn im Schatten der fossilen Energieträger. Das war einmal. Mittlerweile gewinnen sie täglich an Bedeutung.

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Erneuerbare Energien standen zu Beginn ihres Erscheinens im Schatten der fossilen Energieträger. Das war einmal. Mittlerweile gewinnen die Ersteren täglich an Bedeutung. Weshalb? Weil der Blaue Planet sich das so wünscht. Müllberge in den Weltmeeren, schmelzende Eisberge, sinkende Mangrovenwälder und unfruchtbare Felder zeigen, welche Konsequenzen aus dem anthropogenen Handeln resultieren. Selbstverständlich sind für die genannten Umweltkatastrophen nicht nur die fossilen Brennstoffe verantwortlich. Nichtsdestotrotz übernehmen sie einen großen Anteil an den Umweltschäden. Deshalb fordern Fachkundige und Sachkundige von den Nutzern der fossilen Brennstoffe auf erneuerbare Energien umzusteigen. Demzufolge lautet die entscheidende Frage, welche Möglichkeiten den verantwortlichen Akteuren zur Verfügung stehen.

Welche erneuerbaren Energien gibt es?

Wind. Sonne. Wasser. Biomasse. Geothermie. Dieses Quintett fällt in die Kategorie der erneuerbaren Energien. Im Vergleich zu den fossilen Energien können sie das Klima schützen – oder zumindest tragen sie nicht zu einer Verschlechterung des aktuellen Zustands bei. Zudem kommen sie in der Natur – im Vergleich zu den fossilen Rohstoffen – nahezu endlos vor. Denn die Sonne scheint – mal mehr, mal weniger. Wasser gibt es – zumindest verdankt der Blaue Planet der hohen Menge an Wasser seinen Namen. Biomasse existiert ebenso in einem großen Umfang. An Wind mangelt es auch nicht. Im inneren der Erde schlummert die Geothermie. (vgl. https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/erneuerbare-energien)

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Wenig bekannte Gründe, welche die Beliebtheit der erneuerbaren Energien rechtfertigen

Alternative Energien erfreuen sich einer großen Beliebtheit, weil sie umweltfreundlich sind. Sie tragen nicht zu einer Klimaerwärmung bei. Doch die nicht-fossilen Energielieferanten können noch viel mehr. Was können sie denn? Sie leisten einen unterschätzten Beitrag zur Versorgungssicherheit. Außerdem beschwören sie keine Rohstoffkonflikte herauf. Ferner sind erneuerbare Energien gut, weil sie auf den Grundprinzipien basieren, die sich ohnehin in der Umwelt abspielen.

Vorteile von alternativen Energiequellen

Die Liste der Vorteile, welche aus der Nutzung von erneuerbaren Energien resultieren, ist lang. Keine Klimabelastung durch einen hohen Emissionsausstoß – dafür stehen alternative Energiequellen. Sie stehen unbegrenzt zur Verfügung. Knappheit? Diesen Begriff kennen Wind, Sonne oder Geothermie – im Vergleich zu den fossilen Rohstoffquellen – nicht. Außerdem bestechen alternative Energielieferanten mit ihrer weltweiten Verfügbarkeit.

Bei einer lokalen Energieerzeugung fallen praktischerweise keine Transportkosten an. Zudem tragen lokale Energieanlagen zu einer Stärkung der regionalen Wirtschaft bei. Arbeit entsteht. Darüber hinaus sinkt die Gefahr, dass ein “Unglück” oder eine “Umweltkatastrophe” passiert. Denn die Übeltäter sind nun mal die Kernkraftwerke.

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Keine Kriege dank der Kraft der erneuerbaren Energien

Kriege resultieren aufgrund von Machtspielchen. Diese Ansicht vertritt die Mehrheit. Imperialismus. Auch dieser Begriff genießt einen Zusammenhang mit dem Erlebnis Krieg und dessen Folgen. Doch die Wenigsten verbinden fossile Brennstoffe und Erdöl mit Kriegen. Dabei ist es offensichtlich, dass zahlreiche internationale Auseinandersetzungen, bei welchen Waffen zum Einsatz kommen, aus einem Mangel an Erdöl resultieren.

Obwohl erneuerbare Energien belegen, wie erfolgreich sie sind, fungiert der Rohstoff Öl nach wie vor als zentrale Ressource für die Lieferung von Energie. Deshalb wäre ein Richtungswechsel, der zu den erneuerbaren Energien geht, wünschenswert. 

Die Industrienationen hängen in einem hohen Maß von Erdöl ab. Demzufolge müssen diese Nationen umsatteln. Denn Kriege aufgrund von Erdöl verursachen Leid für die Bewohner der jeweiligen Länder. Des Weiteren berücksichtigen Staaten, die das Öl der Länder mit Gewalt an sich reißen ein winziges Detail nicht: Bei Erdöl handelt es sich um eine nicht erneuerbare Ressource – oder zumindest benötigt der Rohstoff mehrere Millionen Jahre, um sich erneut zu bilden. Somit lohnt sich ein Krieg aufgrund des Erdöls aus doppelter Hinsicht NICHT. Obwohl die Ölindustrie beteuert, keine gewaltvollen Auseinandersetzungen anzuzetteln, beweisen die Fakten das Gegenteil. (vgl. https://sicherheitspolitik.bpb.de/de/m4/articles/oil-fuel-for-conflicts und https://www.greenpeace.de/frieden/krieg-oel )

Die Schattenseiten der erneuerbaren Energien

Wenn erneuerbaren Energien die Anzahl der Kriege reduzieren könnten, Transportkosten sparen und die Abhängigkeiten der Nutzer erheblich senken, lautet die entscheidende Frage: Was hindert Unternehmen und Staaten daran, auf erneuerbare Energien auszuweichen? Existieren wenige bekannte Nachteile? 

Leider trifft das zu. Alternative Energiequellen sind ebenso mit Schattenseiten verbunden. Hohe Investitionskosten stellen die entscheidende Hürde dar. Deshalb wagen es nur wenige Unternehmen, eine Energiewende in die Tat umzusetzen.

Lange Zeit war Ökostrom deutlich kostspieliger als herkömmlicher Strom. Mittlerweile gab es in dieser Hinsicht eine erfreuliche Trendwende: Der Ökostrom ist billiger als der reguläre Strom. Aber auch wenn diese Hürde überwunden ist, existiert eine weitere in Bezug auf alternative Energiequellen. Denn die Herausforderung bestand darin, den Ökostrom zu speichern. Demzufolge bestimmt die Wetterlage die Verfügbarkeit des Stroms. Daraus resultieren wiederum Schwankungen. Auch wenn die Wissenschaft alles dransetzt, den Ökostrom als zuverlässigen und speicherbaren Energielieferanten zur Verfügung zu stellen, existieren immer noch Defizite. Doch die Wissenschaft lässt sich mit einem Kämpfer vergleichen – einem Kämpfer, der nie aufgibt. Denn in der Wissenschaft gilt der Grundsatz, dass Gewinner nie aufgeben und diejenigen, die aufgeben, nie gewinnen. Deshalb orientiert sich die Forschung auch im Hinblick auf die Speicherung von Strom an die Gewinner. (vgl. https://www.smartricity.de/blog/die-vor-und-nachteile-erneuerbarer-energien#Vorteile-von-erneuerbaren-Energien)

Die unterschätzte Rolle der Stromspeicher

Stromspeicher verfügen über die Macht, die Stromversorgung grüner zu machen. Außerdem entscheiden sie darüber, ob die Nutzung der erneuerbaren Energien ansteigt. Damit die Energiewende Erfolg zeigt, ist es notwendig, den Ökostrom einzuspeisen. Immerhin hängt die Sonnen- und Windenergie vom jeweiligen Wetter ab. Sie speisen keineswegs immer und zuverlässig die notwendige Menge an Energie ins Netz ein. Die Speicherkonzepte befinden sich zudem in der Entwicklungsphase. Demzufolge fungieren Stromspeicher als treibende Kraft für eine gelungene Energiewende.

Mithilfe der erneuerbaren Energien könnten Umweltingenieure das erreichen, was seit Langem notwendig ist: Die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und der damit verbundenen Atomkraft reduzieren. Doch die Herausforderung besteht darin, dass Solar- sowie Windkraftsysteme, die gewünschte Energie in Abhängigkeit vom Wetter bereitstellen. Denn der Wind weht mal mehr mal weniger, die Sonne scheint mal länger, mal kürzer. Deshalb ist die Stromerzeugung einer Photovoltaik- oder Windkraftanlage nicht immer gleich.

Demzufolge liefern erneuerbare Energien manchmal mehr und manchmal weniger Strom als gerade notwendig ist. Als Traumlösung fungiert deshalb das (noch) theoretische Prinzip: „Mehrstrom einspeichern und bei einem Mangel nutzen„. Stromspeicher “hamstern” dann den überproduzierten Strom der längeren Sonnentage oder stärkeren Windtage verwenden. Bei Bedarf geben sie ihn dann ab. Dadurch entkoppeln Stromspeicher den Verbrauch sowie die Erzeugung des Stroms zeitlich voneinander. Allerdings “kooperieren” die beiden Lieferanten Sonne und Wind nicht mit den Unternehmen wie es Gas, Erdöl und Kohle machen. Stattdessen können Unternehmen den Strom, den Wind und Sonne liefern nur bedingt aufbewahren und dann bei Bedarf verwenden.

Doch das Sprichwort “Wer sucht, der findet” bewahrheitet sich im Fall der Stromspeicher für erneuerbare Energien. Denn zahlreiche Unternehmen forschen an der Entwicklung von stationären Stromspeichern. Weil ohne dieses unverzichtbare Werkzeug, weder Politiker noch Unternehmen die allseits gewünschte Energiewende herbeiführen werden. Mittlerweile existiert auch ein Gesetz für erneuerbare Energien. Ebenso steigt die Anzahl der Studentinnen und Studenten, die sich für Studiengänge, die das Fach Photovoltaik- und Windkraftanlagen behandeln, immatrikulieren. (vgl. https://www.enbw.com/unternehmen/presse/artikel/stromspeicher-fuer-die-energiewende.html)

Video: neue Speicher für die Energiewende
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Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) als Inspiration für eine baldige Energiewende

Wie bewegen diejenigen, welche die Regeln in einem Staat festlegen, Unternehmen und Privathaushalte so zu handeln, dass sie die drei Säulen der Nachhaltigkeit berücksichtigen? Ganz einfach: Indem sie Gesetze verabschieden. Diese wirken hin und wieder als Strafe. Als Belohnung hingegen dienen Förderungen. Deshalb fördert der Deutsche Staat die Nutzung von erneuerbaren Energien. 

Pünktlich zur Jahrtausendwende verabschiedete die Politik im Jahr 2000 das Erneuerbare-Energien-Gesetz, dessen Abkürzung EEG lautet. Das Ziel des EEG bestand schon damals und besteht nach wie vor darin, die Klimaerwärmung aufzuhalten und einen sinnvollen Beitrag zum Umweltschutz zu leisten. Im Stromsektor genoss der Ausbau der erneuerbaren Energien einen schnellen Ausbau. Wobei es bei der Verwendung der Wasserkraft keine nennenswerten Veränderungen gab. Bei den anderen Energielieferanten wie Wind und Sonne hingegen schon.

Anfangs erfreuten sich in der Praxis Windkraftanlagen, die sich auch Onshore-Anlagen nennen, einer großen Beliebtheit. Biomasse ebenso. Weil das EEG dennoch nur einen trägen Fortschritt in Bezug auf die Nutzung der erneuerbaren Energien brachte, verabschiedete der Bundestag eine EEG Reform im Januar 2021. Das Ziel der Novelle bestand darin, die Energiewende zu beschleunigen.

Ein neuer, nennenswerter Abschnitt in der Gesetzesänderung sieht zudem vor, dass bis 2050 am Standort Deutschland eine treibhausgasneutrale Stromversorgung dominieren soll. Klimaneutralität, willkommen! Darüber hinaus besteht weiterhin das Ziel bis 2030 den Anteil der erneuerbaren Energien auf insgesamt 65 Prozent zu erhöhen. Da jedoch die Europäische Union die Klimaziele in den Vordergrund rückt, könnte diese Ziffer bald höher sein.

Zudem bestimmt die Novelle, welche der alternativen Energielieferanten in den Mittelpunkt rücken soll. Die Bestimmungen sorgen für Planungssicherheit. Dadurch kann sich die Energiebranche auf die vorgegebenen Ziele fokussieren. Zudem sieht die Reform eine Verdopplung der Photovoltaik-Anlagen vor. Idealerweise stellt die Regierung für dieses Vorhaben mehr Flächen zur Verfügung. Daneben erfolgt eine Verbesserung der Bedingungen für den Mieterstrom. Außerdem genießen Ausschreibungsbedingungen für Photovoltaik-Großanalgen eine Vereinfachung.

Des Weiteren hat die Regierung Bedingungen geschaffen, Förderungen weiterzuführen. Das gilt insbesondere für Windkraftanlagen, deren Höchstförderdauer sich auf maximal 20 Jahre beläuft. Mit diesem Bonus bleiben die “älteren” Anlagen weiterhin bestehen. (vgl. https://www.co2online.de/klima-schuetzen/energiewende/erneuerbare-energien/ ; https://www.smartricity.de/blog/die-vor-und-nachteile-erneuerbarer-energien#Vorteile-von-erneuerbaren-Energien)

Die beste Quelle für erneuerbare Energien

Existiert DIE optimale Quelle für alternative Energien? Nein. Denn, ob eine erneuerbare Energiequelle die bestmögliche Leistung liefert, hängt von dem geografischen Standort des jeweiligen Landes ab. In Deutschland dominieren Windkraftanlagen, weil der Wind gerne und viel weht. Dennoch verfolgen die verantwortlichen Akteure das Ziel, Photovaltaikanlagen vermehrt einzusetzen.

Laut des Umweltbundesamtes lag die Zahl der erneuerbaren Energien bei 41,7 Prozent im Jahr 2019. Bei Photovoltaikanlagen hingegen betrug die Ziffer lediglich 19,1 Prozent. 20,6 Prozent – so hoch war der Anteil der Biomasse, welche als erneuerbare Energiequelle diente. Wasserkraft leistete ebenso einen Beitrag – in Höhe von 8,3 Prozent.

Der Grund, weshalb sich Deutschland in Zukunft der Solarenergie widmen will, liegt im noch ungenutzten Potenzial.

Photovoltaikanlage - Hausdach
Photovoltaikanlage – Hausdach @umweltmission.de

Erneuerbare Energien sind aus der Zukunft nicht wegzudenken

Die Windturbine und die Silizium-Solarzelle dominieren in der Technologie der erneuerbaren Energien. Allerdings benötigen Photovoltaik- und Windkraftanlagen Platz. Das Problem des Blauen Planeten besteht jedoch darin, dass die Erdoberfläche nicht größer wird. Auch nicht dann, wenn die Menschen mehr Platz benötigen, um alternative Energiequellen aufzustellen. Künstlich geschaffene Inseln lösen dieses Problem auch nicht – ganz im Gegenteil: Sie erhöhen die Umweltbelastung, die Lichtverschmutzung und die Umweltverschmutzung um ein Vielfaches.

In Deutschland wehren sich Umweltschützer heftig gegen Windräder und Solarparks. Auch Anwohner sind oft gegen dieses Vorhaben. Aus diesem Grund forschen Wissenschaftler an weiteren Methoden. Sie experimentieren mit schwimmenden Solarzellen, Algenhäusern oder Winddrachen. Sie möchten Wasserkraftwerke konstruieren, welche die Kraft der Meereswellen nutzen, um umweltfreundliche Energie zu liefern.

Weil Professoren die Zukunft der erneuerbaren Energien in Windkraft- und Photovoltaikanlagen sehen, steigt die Anzahl der Studieninteressierten. Zudem spielen die Stromspeicher eine unverzichtbare Rolle, denn sie schaffen dezentrale Lösungen, helfen bei Flauten und Spitzen – wenn es um die bereitgestellte Menge der alternativen Energien geht. Stromspeicher ermöglichen einen effizienten Verbrauch.

Studiengänge: erneuerbare Energien

In Deutschland haben zahlreiche Universitäten und Hochschulen das Potenzial der erneuerbaren Energien erkannt. Deshalb existieren in nahezu jedem Bundesland Bildungseinrichtungen, die neben den Vorzügen auch die Umsetzbarkeit der alternativen Energiequellen vermitteln. Daneben motivieren sie die Studenten zum Weiterdenken.

  • Die Hochschule Esslingen motiviert Interessierte, als Teil der Zukunft zu agieren. Als Fächer stehen: Energiesysteme und Energiemanagement sowie Gebäude-, Energie- und Umwelttechnik zur Verfügung.
  • In Frankfurt bietet die University of Applied Sciences den Studiengang Renewable Energy an.
  • Die Hochschule Biberach unterrichtet das Fach: Betriebswirtschaftslehre mit Energie- und Klimaschutz.
  • Die Hochschule Mittweide bietet das Fach Energie- und Umweltmanagement an.

https://www.frankfurt-university.de/de/studium/master-studiengange/renewable-energy-meng/fuer-studieninteressierte/

http://www.studium-erneuerbare-energien.de

https://www.hochschule-biberach.de/energie-studiengaenge-der-hochschule-biberach

https://www.wi.hs-mittweida.de/studium/studienangebote/bachelor-of-sciences-energie-und-umweltmanagement/

Weil die Bedeutung der erneuerbaren Energien mittlerweile einen wichtigen Platz im Hinblick auf Klimaneutralität und Klimaschutz einnimmt, existieren mittlerweile auch Fernlehrgänge, die berufstätigen Personen eine Neuorientierung oder Weiterbildung gleichermaßen ermöglichen. 

Zu den bekannten Fernschulen, die erneuerbare Energien als Fach anbieten, gehören:

Die Liste der Studiengänge im Fachbereich erneuerbare Energie könnte an dieser Stelle fortgesetzt werden, denn es existieren weitaus mehr Universitäten und Hochschulen, die dieses Fach anbieten. Der dargestellte Abschnitt dient lediglich dazu, um zu veranschaulichen, dass erneuerbare Energien nicht nur einen Großteil der Gegenwart, sondern auch den Hauptteil der Zukunft ausmachen.

Aus Spaß an der Freude bieten die Hochschulen sicherlich nicht die genannten Fächer an. Stattdessen wollen sie auf diese Weise angehende Studenten und Berufstätige dazu bewegen, sich für den Erhalt des Blauen Planeten zu engagieren. 

Erneuerbare Energien und ihre Akzeptanz in der Gesellschaft

Es existieren mittlerweile zahlreiche Studiengänge in Bezug auf erneuerbare Energien. Bei wichtigen politischen Diskussionen steht die Energiewende oftmals im Mittelpunkt. Unternehmen, die von den fossilen Brennstoffen abhängen, sträuben sich noch ein wenig gegen die alternativen Technologien. Das liegt jedoch an den hohen Investitions- und Umrüstungskosten. Doch wie sieht es mit der Akzeptanz bei der Bevölkerung aus? Interessieren sich die Bürger in Deutschland für dieses Thema oder erschlagen sie ihre Alltagspflichten, so dass das Nachdenken über eine Energiewende keine Priorität darstellt?

Die Agentur für erneuerbare Energien (AEE) hat 2017 eine Umfrage gemacht und kam zu dem überraschenden Ergebnis, dass 95 Prozent der Befragten, die Energiewende befürworten. Wenn das mal keine “gute” Ziffer ist?! Doch hinter dieser Ziffer steckt ein dickes AAAAAABER. Denn die Bevölkerung befürwortet zwar schon den Ausstieg aus den Atom- und Kohlekraftwerken, aber den Einsatz von erneuerbaren Energien unterstützen Bürger auch nur dann, wenn die Solar- und Windenergieanlagen nicht in ihrer Nähe platziert werden: Not-In-My-Back-Yard oder Not-In-Anyones-Back-Yard. Nimby und Niaby lauten die Kürzel für diese Forderung. Daraus wird ersichtlich, dass die Akzeptanz fast eine Illusion darstellt. Menschen befürworten die Energiewende, solange sie von ihrem Wohnort weit weg ist.

In der Praxis unterscheiden Experten jedoch zwischen drei Einflussgrößen hinsichtlich der Akzeptanz in Bezug auf die alternativen Energien. 

  • Die wenige bekannte Verfahrensgerechtigkeit
    • Inwiefern empfinden die Beteiligten den Verfahrensprozess als fair? Berücksichtigen die Verantwortlichen deren Einwände, Interessen und Sorgen? Stellen sie ausreichend Informationen zur Verfügung? Sind die Projekte auch tatsächlich transparent?
  • Die oft ignorierte Verteilungsgerechtigkeit
    • Empfinden die Beteiligten die Kosten und den Nutzen des anstehenden Projekts als gerecht? Zu den Ersteren gehören die Lärmbelästigung und das Landschaftsbild, wohingegen zum Letzteren monetäre Gewinne sowie der Einsatz von Wärme und Strom zählen.
  • Die bekannte technologierelevante Akzeptanz
    • Wie sieht die grundsätzliche Einstellung gegenüber den vorgeschlagenen, alternativen Technologien aus? In dieser Hinsicht spielen die eigenen Erfahrungen mit den vorgeschlagenen Technologien sowie die Präsenz in den Medien eine wichtige Rolle. Sie dienen als entscheidende Einflussfaktoren hinsichtlich der Akzeptanz.

(vgl. https://www.stmwi.bayern.de/fileadmin/user_upload/stmwi/publikationen/pdf/2020-07-31_Akzeptanzbroschuere.pdf ; S. 15 – 22)

Wie die mangelnde Akzeptanz gelöste werden könnte

Wie aus dem obigen Abschnitt hervorgeht, ist die Akzeptanz hinsichtlich der Nutzung der erneuerbaren Energien nur bedingt gegeben. Anwohner haben berechtigte Einwände. Demzufolge sind nicht nur die Unternehmen, die hohen Investitionskosten oder die unterschätzten Umrüstungskosten für die langsame Energiewende verantwortlich, sondern auch die unterschätzte, oftmals nicht thematisierte Akzeptanz der Bevölkerung. Auch wenn die Anzahl der Erneuerbare-Energien-Studiengänge im letzten Jahrzehnt einen Boom erlebt hat, haben Bürger in Deutschland eine kontraproduktive Meinung. Energiewende ja, aber bitte nicht in meiner Nähe. Das Problem besteht jedoch darin, dass die Solar- und Windanlagen ja doch irgendwo platziert werden müssen.

Wie könnten nun die Verantwortlichen die Akzeptanz in der Bevölkerung erhöhen? Manchmal bewirkt das Sprichwort “Wer nicht hören will, muss fühlen”, wahre Wunder. Doch in dieser Hinsicht wäre ein Zwang keine optimale Lösung. Stattdessen sollten der Hörsinn und das Belohnungssystem als Zielscheibe für eine baldige Akzeptanz im Vordergrund stehen.

Webinare und Vorträge in Unternehmen könnten als effektives Werkzeug dienen, um die mangelnde Akzeptanz sanft zu beseitigen. Firmen sprechen eine große Bandbreite an Menschen an. Ob das nun eine Propaganda ist, oder sanfte Überzeugungsarbeit liegt im Auge des Betrachters. Allerdings sollten Befürworter die Sorgen der Gegner der Energiewende ernst nehmen UND daran arbeiten, diese zu beseitigen.

Fazit zu den erneuerbaren Energien

Im Großen und Ganzen bestechen erneuerbare Energien mit zahlreichen Vorteilen.  In einem direkten Vergleich überwiegen die Vorzüge. Dennoch sind die Nachteile, wie hohe Investitionskosten sowie eine mangelnde Akzeptanz in der Bevölkerung, keine Hürde, welche die Verantwortlichen weiterhin unterschätzen sollten. Generell wäre jedoch eine Abschaffung der fossilen Energieträger wünschenswert.

Wie bereits erwähnt wurde, würde damit auch das Konfliktpotenzial sinken. Die Abhängigkeiten der Staaten, die auf die fossilen Energielieferanten angewiesen sind, ebenso. Doch – früher oder später – werden die erneuerbaren Energien den Kampf gegen die herkömmlichen Energiekraftwerke gewinnen. 

Die Praxis hat das bewiesen. Plastik erfreute sich einst einer hohen Beliebtheit und nun verdrängen alternative Verpackungsmodelle den unerwünschten, schwer abbaubaren Übeltäter. Dasselbe Ziel wird auch eines Tages die erneuerbare Energie erreichen. Die Frage lautet nicht, ob sich die alternativen Technologien durchsetzen werden, sondern wann.

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