Erneuerbare oder regenerative Energien stehen Gegensatz zu fossilen Energiequellen praktisch unendlich zur Verfügung. Die bekanntesten sind Solar- und Windenergie-, Photovoltaik sowie Wasserkraft. Weiter gehören dazu Geothermie, Meeresenergie und Umgebungswärme.
Auch die sogenannte Bioenergie gehört zu den regenerativen Energien. Sie wird erzeugt aus fester Biomasse wie Holz. Aus landwirtschaftlichen Abfällen, Biomüll, Grünschnitt und ähnlichem entsteht Biogas. Flüssige Biomasse ist die Basis für Biodiesel, der in der Verwendung dem mineralischen Diesel gleichkommt.
Alle diese Bio-Energieträger zeichnen sich dadurch aus, dass sie auf nachwachsenden Rohstoffen beruhen.
Regenerative Energien galten lange als zu teuer und damit im Hinblick auf fossile Energieträger als nicht konkurrenzfähig. Inzwischen sind die Kosten je Kilowattstunde vor allem bei großen Anlagen stark gesunken und liegen oft unter denen, die bei Anlagen entstehen, die mit fossilen Energieträgern betrieben werden. Dies führt zu ihrer verstärkten Nutzung.
Insbesondere in Ländern wie Island wird auch die Geothermie als regenerative Energiequelle genutzt.
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Die Internationale Energieagentur (IEA) geht im WEO 2020 davon aus, dass weltweit bis 2030 knapp 40 % des Elektrizitätsbedarfs durch erneuerbare Energien gedeckt werden. Laut einem IPCC-Bericht aus 2012 könnten unter optimistischen Annahmen bis 2050 sogar 77 % des weltweiten Primärenergieangebots aus erneuerbaren Energien stammen.
Allerdings kommen auch erneuerbare Energien nicht ganz ohne Emissionen aus. Auch für ihre Nutzung müssen Anlagen produziert, installiert, gewartet und am Ende der Lebenszeit recycelt beziehungsweise entsorgt werden. In Summe sind die Unterschiede bei den durchschnittlichen Emissionen zwischen erneuerbaren Energien und fossilen Energieträgern jedoch groß. Regenerative Energieträger haben eine deutlich bessere Öko-Bilanz.
Das weitere Wachstum der erneuerbaren Energien ist auch an die Entwicklung der Speichertechniken, der Modernisierung der Netze und dem Fortschritt der Digitalisierung gekoppelt.
