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Glossar
Unser Glossar enthält eine umfassende Sammlung von Begriffen und Definitionen aus dem Bereich der Erneuerbaren Energien. Von Photovoltaik bis hin zur Windenergie decken unsere Erläuterungen die wichtigsten Fachbegriffe ab.
A
Abschattung/Abschattungsverluste
Mit Abschattung bzw. Abschattungsverlusten werden im Bereich der Photovoltaik Verluste bezeichnet, die durch die Verschattung der Module entstehen, beispielsweise durch umstehende Bäume, durch Schneebelag, Vogelexkremente oder Blätter.
Bei Windenergieanlagen können Abschattungsverluste auch durch den Windschatten anderer Windräder im Windpark entstehen.
B
Bedarfsgerechte Nachtkennzeichnung (BNK)
Die Bedarfsgerechte Nachtkennzeichnung (BNK) von Windenergieanlagen bezieht sich auf die Beleuchtung während der Nacht aber auch bei schlechten Sichtverhältnissen (z.B. Nebel). Dabei wird die Beleuchtung der Anlagen nur bei Bedarf aktiviert.
Die BNK-Technologie umfasst Radar- oder Funkbasierte Systeme, die den Luftraum überwachen und die Beleuchtung der Anlagen aktivieren, wenn sich Flugzeuge nähern. Sie stellt daher einen wichtigen Faktor für die Sicherheit im Luftraum dar und kann zudem dazu beitragen, Lichtverschmutzung zu reduzieren, Energie zu sparen und die Akzeptanz von Windenergieprojekten zu verbessern.
Bundesimmissionsschutzgesetz (BImSchG)
Das Bundesimmissionsschutzgesetz ist das Gesetz zum Schutz von Menschen, Tieren, Boden, Wasser und Atmosphäre durch Regelungen, die schädliche Umwelteinwirkungen vermeiden und vermindern sollen.
Bürgerbeteiligung
Die Beteiligung von Bürgerinnen und Bürgern an einem Projekt im Bereich der Erneuerbaren Energien (z.B. Windpark, Freiflächenphotovoltaik) meint zumeist die finanzielle Beteiligung in Form einer Investitionsmöglichkeit.
D
Diffusstrahlung
Diffusstrahlung (auch Diffuse Strahlung) bezieht sich auf die Sonnenstrahlung, die von der Atmosphäre, den Wolken und anderen Streuquellen in alle Richtungen gestreut wird, bevor sie auf die Erdoberfläche trifft. Im Gegensatz zur direkten Strahlung, die in gerader Linie von der Sonne zur Erde gelangt, kommt diffuse Strahlung aus verschiedenen Richtungen und hat keine klare Quellrichtung. Der Anteil von Diffusstrahlung an der gesamten Strahlung in Deutschland liegt im Jahresmittel bei 50%. Der Anteil wird umso höher, je weiter ein Standort vom Äquator entfernt ist, da der Weg des Lichts durch die Atmosphäre dann länger ist.
Photovoltaik kann die Diffusstrahlung nutzen, so dass auch bei bedecktem Himmel oder diffusen Lichtverhältnissen Energie produziert werden kann.
Direktstrahlung
Direktstrahlung bezeichnet den Anteil der Sonnenstrahlung, der auf direktem Weg auf die Erdoberfläche trifft, ohne vorher von der Atmosphäre oder anderen Streuquellen abgelenkt oder gestreut zu werden. Sie wird in Watt pro Quadratmeter (W/m²) gemessen.
E
Einspeisevergütung
Die Einspeisevergütung ist die garantierte Vergütung für eingespeisten Strom aus Erneuerbaren Energien über einen bestimmten Zeitraum. In Deutschland wird sie geregelt durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz mit dem Ziel, den Ausbau Erneuerbarer Energien zu fördern und Anreize für Investitionen zu schaffen.
Energiewende
Der Begriff Energiewende bezeichnet die Anstrengung, das Energiesystem von einer nicht-regenerativen, fossilen hin zu einer nachhaltigen Energieerzeugung aus Erneuerbaren Energien zu wandeln. Von der Energiewende betroffene Sektoren sind Strom, Wärme und Mobilität.
EPEX SPOT (Spotmarkt)
Die EPEX SPOT ist die Europäische Energiebörse, sie betreibt Spotmärkte für verschiedene europäische Länder (darunter Deutschland). Der Spotmarkt ist der Markt für den sofortigen Kauf und Verkauf von Strom, bei dem die Lieferung innerhalb eines Tages erfolgt. Dort können Energiehändler und Stromerzeuger ihre Strommengen anbieten und sofort verkaufen. Die Lieferung erfolgt dabei innerhalb eines Tages. Der Strompreis wird am Spotmarkt durch ein sogenanntes Merit-Order-System bestimmt.
Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)
Das Erneuerbare-Energien-Gesetz regelt die bevorzugte Einspeisung von Strom aus regenerativen Quellen und garantiert in bestimmten Fällen eine feste Vergütung. Im Jahr 2000 wurde das EEG erstmals verabschiedet und seitdem immer wieder angepasst. Die aktuelle Version ist das EEG 2023.
F
Flächennutzungsvertrag
Ein Flächennutzungsvertrag ist ein Vertrag, der die Überlassung von Flächen oder Rechten zu Gebrauchszwecken oder Nutzungen regelt. Dabei wird dem Nutzer ein eingeschränktes, temporäres Verwendungsrecht für die Errichtung und den Betrieb von Anlagen der Erneuerbaren Energien eingeräumt, ohne dass es zu einem Eigentumsübergang kommt.
Freiflächen-Photovoltaikanlagen
Freiflächen-Photovoltaikanlagen sind Photovoltaikanlagen, die auf offenen Flächen im Freien installiert werden, also nicht auf Dächern oder an anderen baulichen Strukturen (z.B. Fassaden).
Ein Großteil der Anlagen Freiflächen-Photovoltaikanlagen besteht aus einem fest montierten Montagesystem, bei dem mittels einer Unterkonstruktion die Photovoltaikmodule in einem optimalen Winkel zur Sonne ausgerichtet sind, um die maximale Sonnenenergie einfangen zu können.
I
Immissionsschutzrechtliches Genehmigungsverfahren
Das Immissionsschutzrechtliche Genehmigungsverfahren bezeichnet ein Verfahren zur Genehmigung von Anlagen, die Umweltauswirkungen haben können. Im Zuge des Genehmigungsverfahrens muss oft eine Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP) durchgeführt werden.
IPCC
Das Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) ist eine zwischenstaatliche Institution zur Zusammenfassung der weltweiten Forschung zum Klimawandel. Mitglieder sind Vertretungen aus insgesamt 195 Regierungen.
K
Klimawandel
Mit dem Begriff Klimawandel wird die durch den Menschen verursachte Veränderung des Weltklimas aufgrund des Ausstoßes von fossilen Treibhausgasen (z.B. CO2) bezeichnet. Im Gegensatz zu natürlichen Klimaveränderungen entwickelt sich der menschengemachte Klimawandel bedeutend schneller.
Kohlendioxid (CO2)
Kohlendioxid (CO2) ist das Treibhausgas, das maßgeblich zur Erderwärmung beiträgt. Kohlendioxid entsteht bei verschiedenen natürlichen Prozessen (z.B. Atmung von Organismen), wird aber auch durch menschliche Aktivitäten freigesetzt, insbesondere durch die Verbrennung fossiler Energieträger wie Kohle, Erdöl und Erdgas.
Kommunale Teilhabe (§ 6 EEG)
Kommunale Teilhabe bezeichnet die Möglichkeit der Beteiligung von Kommunen (Gemeinden, Städte, Landkreise, etc.) an Erneuerbaren Energieprojekten und der Nutzung Erneuerbarer Energien gemäß dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) in Deutschland.
N
Nabenhöhe
Die Nabe ist das Bauteil bei Windenergieanlagen, an dem die Rotorblätter befestigt sind. Die Nabenhöhe variiert je nach Größe und Typ der Windenergieanlage. Moderne Windenergieanlagen haben Nabenhöhen von 100 Metern oder mehr. In einigen Fällen erreichen die Nabenhöhen sogar 200 Meter oder mehr.
Netzanschluss
Der Netzanschluss bezieht sich auf den Anschluss einer elektrischen Anlage, wie z.B. einer Windenergieanlage, an das öffentliche Stromnetz. Er ermöglicht den Austausch von elektrischer Energie zwischen der angeschlossenen Anlage und dem Stromnetz. Eine große Anlagenleistung erfordert den Bau eines eigenen Umspannwerks.
Netzfrequenz
Als Netzfrequenz wird die Frequenz der Wechselspannung in Stromnetzen bezeichnet. Im europäischen Verbundnetz hat sich eine Frequenz von 50 Hertz (Hz) etabliert. Die Frequenz muss durch verschiedene Regelmaßnahmen immer annähernd gleich gehalten werden, um die Funktionstüchtigkeit und Zuverlässigkeit des Stromnetzes sicherzustellen.
O
Ökostrom
Mit Ökostrom wird aus Erneuerbaren Energien erzeugter Strom bezeichnet und gilt als umweltfreundlich, da bei seiner Erzeugung keine oder nur minimale CO2-Emissionen entstehen und keine fossilen Brennstoffe verbrannt werden.
P
Pariser Klimaabkommen
Ziel des Pariser Klimaabkommens ist es, die durchschnittliche Erderwärmungstemperatur auf 1,5°C vor dem vorindustriellen Niveau zu begrenzen. Bei einer stärkeren Klimaerwärmung sind deutlich schwerere Klimafolgen zu erwarten und weitere klimatische Kipppunkte könnten überschritten werden.
Photovoltaik
Photovoltaik ist eine Technologie, die es erlaubt, Lichtenergie direkt in elektrische Energie umzuwandeln. Es handelt sich um eine Form der Solarenergie, bei der die Photonen im Sonnenlicht durch den photovoltaischen Effekt in elektrischen Strom umgewandelt werden. Die Solarzellen bestehen in der Regel aus Silizium oder anderen Halbleitermaterialien.
Privilegiertes Bauvorhaben (§ 35 BauGB)
Als ein privilegiertes Bauvorhaben gemäß § 35 des Baugesetzbuches (BauGB) werden bestimmte im Außenbereich zulässige Bauvorhaben bezeichnet. Der Gesetzgeber sieht ihre privilegierte Behandlung vor, sodass allein eine Baugenehmigung erforderlich ist.
Unter strengen Bedingungen kann dies beispielswiese auf Freiflächen-Photovoltaik oder auch Windenergieanlagen zutreffen.
R
Regelleistung
Regelleistung ist elektrische Leistung, die verwendet wird, um die Differenz zwischen der Einspeisung und dem Stromverbrauch auszugleichen, da Stromnetze keine Energie speichern können. Die Regelleistung wird also verwendet, um das Stromnetz stabil zu halten und Stromausfälle zu verhindern.
Repowering
Beim Repowering werden bestehende Energieanlagen durch neue Anlagen ersetzt, um ihre Leistung, Effizienz und Zuverlässigkeit zu verbessern. Im Fall von Windparks bezieht sich Repowering in der Regel auf den Austausch älterer Windkraftanlagen durch modernere und leistungsstärkere Modelle. Ältere Windturbinen werden entfernt und durch effizientere Modelle mit größerer Leistung und besserer Technologie ersetzt. Dies führt zu einer Steigerung der Stromerzeugungskapazität des Windparks und einer verbesserten Energieausbeute. Zudem sind die moderneren Windenergieanlagen in der Regel leiser als die älteren Modelle, so dass sie für geringere Schallemissionen sorgen.
Rotorblatt
Ein Rotorblatt ist ein Teil einer Windenergieanlage, das dazu dient, die kinetische Energie des Windes in rotierende, mechanische Energie umzuwandeln. Moderne Windenergieanlagen haben eine aerodynamische Form, die es ihnen ermöglicht, den Wind einzufangen und ihn über die Oberfläche der Rotorblätter zu lenken. Diese erzeugen durch ihre spezielle Form einen Auftrieb und versetzen sie in eine Drehbewegung Sie funktionieren also nach dem Prinzip eines Flugzeugflügels.
S
Sektorenkopplung
Sektorenkopplung bezeichnet die Verbindung unterschiedlicher Sektoren der Energiewirtschaft (z.B. Strom, Wärme, Verkehr). Die Kopplung geschieht durch Technologien, welche die historisch weitestgehend voneinander getrennten Sektoren verbinden, wie bspw. bei Wärmepumpen, Elektroautos oder auch elektrisch erzeugtem Wasserstoff. Sie soll die Nutzung Erneuerbarer Energien maximieren, die Energieeffizienz verbessern und den Übergang zu einem nachhaltigen und kohlenstoffarmen Energiesystem vorantreiben.
Solarkonstante
Als Solarkonstante wird die durchschnittliche Strahlungsleistung der Sonne bezeichnet, die auf die Erde trifft (ohne Einfluss der Atmosphäre). Die auf der Erdoberfläche ankommende Strahlung ist geringer und wird beeinflusst durch die Wetterverhältnisse und den Weg, der durch die Atmosphäre zurückgelegt werden muss.
Die Solarkonstante dient als Ausgangspunkt für Berechnungen und Schätzungen der solaren Energiepotenziale (z.B. für Photovoltaik-Systeme).
Solarmodul
Ein Solarmodul (auch Photovoltaikmodul) ist der Grundbaustein von Photovoltaikanlagen und besteht aus vielen Solarzellen, die zusammen elektrisch verschaltet sind und Strom erzeugen. Mehrere Module werden zu sogenannten Strings verschaltet.
Stromrichter
Stromrichter sind Bauteile, um die Richtung des elektrischen Stroms zu ändern oder die Spannung und Frequenz des Stroms zu modifizieren. Wichtig für Erneuerbare Energien sind vor allem Wechselrichter und Umrichter. Wechselrichter können Gleichstrom (wie er von Photovoltaikanlagen erzeugt wird) in Wechselstrom umwandeln, wodurch es möglich wird, den Strom ins Netz einzuspeisen. Umrichter können die Frequenz und Spannung von Wechselstrom verändern und ermöglichen dadurch, dass Windenergieanlagen bei unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten des Rotors in das Stromnetz einspeisen.
T
Temperaturabhängigkeit bei Solarzellen
Solarzellen haben eine Temperaturabhängigkeit. Sie verlieren an Wirkung, je höher die Umgebungstemperatur ist. Aus diesem Grund wird manchmal an kühlen, sonnigen Tagen im Frühling mehr Energie mit Photovoltaik erzeugt als im Hochsommer. Außerdem kompensiert dieser Effekt bis zu einem gewissen Grad die niedrigere Sonnenstrahlung in Deutschland im Vergleich zu südlicheren Ländern.
Transformator
Ein Transformator ist ein Bauteil, mit dem eine Eingangswechselspannung zu einer Ausgangswechselspannung gewandelt werden kann. Er wird verwendet, um die Spannung auf das erforderliche Niveau für die Einspeisung in das elektrische Netz zu bringen. In Deutschland gibt es verschiedene Spannungsebenen des Stromnetzes, welche jeweils durch Transformatoren verbunden sind.
Treibhauseffekt
Der Treibhauseffekt ermöglicht das Leben auf der Erde, indem Treibhausgase die Abstrahlung von Wärmeenergie in das Weltall vermindern. Der natürliche Treibhauseffekt ist lebensnotwendig für die Erhaltung einer durchschnittlichen Oberflächentemperatur von etwa 15°C auf der Erde.
Durch den zusätzlichen Ausstoß von Treibhausgasen in die Atmosphäre durch die Nutzung fossiler Energieträger durch den Menschen wird der Effekt immer weiter verstärkt und führt zum menschengemachten Klimawandel.
U
Umspannwerk
Ein Umspannwerk wird zur Verbindung verschiedener Netzebenen eingesetzt und besteht aus Transformatoren und Schaltanlagen. Es handelt sich um einen wichtigen Bestandteil der Stromübertragung und -verteilung, da es die elektrische Energie von Hochspannungsebenen auf niedrigere Spannungsebenen transformiert.
Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP)/ Strategische Umweltprüfung (SUP)
Bei einer Umweltverträglichkeitsprüfung (UVP) oder einer Strategischen Umweltprüfung (SUP) handelt es sich um Prüfungen, die gewährleisten sollen, dass Projekte möglichst umweltverträglich umgesetzt werden. Das primäre Ziel der UVP ist es, sicherzustellen, dass potenzielle Umweltauswirkungen von Vorhaben rechtzeitig erkannt, bewertet und in die Entscheidungsfindung einbezogen werden.
W
Wasserkraft
Wasserkraft entsteht durch die Umwandlung der Lage- und Bewegungsenergie von Wasser in nutzbare Energie. Heutzutage ist das fast immer elektrischer Strom.
Windenergie
Windenergie entsteht durch die Umwandlung der Bewegungsenergie des Windes in nutzbare Energie. Heutzutage ist das fast immer elektrischer Strom.
Windhöffigkeit
Die Windhöffigkeit (auch Windausbeute oder Windpotential) bezieht sich auf die Menge an nutzbarem Windenergiepotenzial an einem bestimmten Standort. Sie gibt an, wie stark der Wind an diesem Ort weht und wie viel Energie durch Windenergieanlagen gewonnen werden kann. Dabei wird die Windhöffigkeit Watt pro Quadratmeter (W/m²) oder Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr (kWh/m²/Jahr) gemessen.
Die Bestimmung der Windhöffigkeit stellt einen wichtigen Schritt bei der Planung von Windenergieanlagen dar; das Standorte mit hoher Windhöffigkeit in der Regel attraktiver für den Betrieb von Windenergieanlagen sind, da sie einen höheren Energieertrag ermöglichen.