Bevor wir Solarmodule, Windkraftanlagen oder Batteriespeicher bewerten können, benötigen wir ein gemeinsames Vokabular und ein grundlegendes Verständnis der ihnen zugrunde liegenden physikalischen Zusammenhänge. Dieses Modul legt diese Grundlage. Wir beginnen damit, das Konzept der Energie selbst zu untersuchen: Was ist Energie, wo entsteht sie, wie wird sie gemessen und welche physikalischen Gesetze bestimmen ihr Verhalten? Anschließend wenden wir uns dem Thema Elektrizität zu und untersuchen, wie sie erzeugt, gemessen und übertragen wird, wobei wir besonders darauf eingehen, wie erneuerbare Energiequellen natürliche Energieflüsse in nutzbaren Strom umwandeln. Nach Abschluss dieses Moduls verfügen Sie über eine solide Grundlage in den grundlegenden Konzepten, die erforderlich sind, um das Potenzial und die Herausforderungen erneuerbarer Energien zu verstehen.

Wind ist eine der am schnellsten wachsenden erneuerbaren Energiequellen der Welt – und dieses Modul zeigt Ihnen, warum. Wir befassen uns eingehend mit den physikalischen Kräften, die ihn antreiben, der Technologie, mit der er genutzt wird, und den wirtschaftlichen Aspekten, die die Energiemärkte weltweit neu gestalten. Wir beginnen mit dem Wind selbst: Was lässt ihn entstehen? Welche Eigenschaften – Geschwindigkeit, Gleichmäßigkeit, Turbulenzen – bestimmen seine Nutzbarkeit? Und wie viel Energie steckt tatsächlich in einer sich bewegenden Luftmasse? Von dort wenden wir uns den Maschinen zu, die gebaut wurden, um diese Energie zu nutzen. Sie erfahren, wie Windkraftanlagen diese Rohenergie in Strom umwandeln, und untersuchen dabei ihre wichtigsten Komponenten, ihre Leistung in der Praxis sowie die wirtschaftlichen Faktoren, die über Erfolg oder Misserfolg eines Windkraftprojekts entscheiden. Dabei beleuchten wir insbesondere die Offshore-Windenergie – einen der sich am schnellsten entwickelnden Bereiche der erneuerbaren Energien – und ergründen, was ihr explosives Wachstum antreibt. Am Ende dieses Moduls werden Sie nicht nur verstehen, wie Windkraftanlagen funktionieren, sondern auch, warum der Wind zu einer so dominierenden Kraft in der globalen Energiewende geworden ist.

Jede Stunde liefert die Sonne mehr Energie an die Erde, als die Menschheit in einem ganzen Jahr verbraucht. Die Frage, die dieses Modul beantwortet, lautet: Wie können wir diesen Überfluss einfangen und nutzbar machen? Wir beginnen damit, die Natur der Sonnenstrahlung selbst zu beleuchten – ihre wesentlichen Eigenschaften und die vielfältigen Möglichkeiten, wie Sonnenlicht für den menschlichen Gebrauch genutzt werden kann. Anschließend wenden wir uns der Technologie zu, die das Herzstück der Solarrevolution bildet: Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) und die wissenschaftlichen Grundlagen, auf denen ihre direkte Umwandlung von Sonnenlicht in Strom beruht. Zum Abschluss setzen wir die Theorie in die Praxis um und untersuchen, wie Solar-PV-Projekte tatsächlich geplant, standortbezogen und finanziert werden – damit erhalten Sie ein klares Bild von den wirtschaftlichen Faktoren, die den raschen Ausbau der Solarenergie weltweit vorantreiben. Am Ende dieses Moduls werden Sie nicht nur verstehen, wie Solartechnologie funktioniert, sondern auch, warum sie dazu bestimmt ist, das Rückgrat der globalen Energiewende zu werden.

Wind- und Solarenergie mögen zwar die am schnellsten aufsteigenden Stars unter den erneuerbaren Energien sein, doch sie sind bei weitem nicht alles. Dieses abschließende Modul vervollständigt das Bild – es behandelt die Technologien mit der längsten Erfolgsgeschichte sowie die Durchbrüche im Bereich der Energiespeicherung, die darüber entscheiden werden, ob die gesamte Energiewende gelingt. Wir beginnen mit den etablierten und aufstrebenden Erzeugungstechnologien, die das Portfolio der erneuerbaren Energien abrunden: Wasserkraft – nach wie vor die weltweit größte erneuerbare Energiequelle – sowie Energie aus Biomasse, konzentrierte Solarenergie, Geothermie und Meeresenergie. Jede dieser Technologien hat ihre eigene Geschichte, ihre Stärken und ihre Rolle, die sie neben Wind- und Solarenergie spielt. Anschließend wenden wir uns der vielleicht größten Herausforderung zu, vor der die erneuerbaren Energien stehen: der Speicherung. Ohne effektive und wirtschaftliche Möglichkeiten zur Energiespeicherung können selbst die reichlichsten erneuerbaren Ressourcen das Stromnetz nicht zuverlässig versorgen. Wir untersuchen die führenden Ansätze – Pumpspeicherkraftwerke, Batterien, thermische Speicherung und Wasserstoffspeicherung – und werfen einen Blick auf neue Technologien, die die Speicherlandschaft grundlegend verändern könnten. Zum Abschluss des Kurses werfen wir einen Blick in die Zukunft: Was sagen glaubwürdige Prognosen über die Entwicklung sowohl der erneuerbaren Energieerzeugung als auch der Speichertechnologien in den kommenden Jahren aus – und was bedeutet das für die Zukunft des globalen Energiesystems?

In der letzten Woche von Renewable Energy Technology Fundamentals findet eine Abschlussprüfung statt, in der Sie zeigen können, dass Sie die in diesem Kurs behandelten Inhalte beherrschen. Nehmen Sie sich etwas Zeit zum Lernen, wiederholen Sie die Konzepte oder Themen, die Sie als schwierig empfunden haben, und legen Sie dann die Abschlussprüfung ab!