Windkraft
Die Kraft des Windes wurde bereits im antiken Ägypten zum Antrieb von Schiffen genutzt. In der Seefahrt war der Wind lange der einzig denkbare Energieträger neben der Muskelkraft von Galeerensklaven. Windmühlen, mit denen die Kraft des Windes in mechanische Leistung - zum Beispiel für den Antrieb von Mahlwerken, daher der Name "Mühle" - eingesetzt wurde, sind in Europ seit dem 9. bis 11. Jahrhundert bekannt. Bis zum 19. Jahrhundert waren in Europa mehr als 100.000 Windmühlen in Betrieb, viele davon in Küstennähe an Nordsee und Atlantik. Was man heute als "Verschandelung" der Landschaft bezeichnet, war also vor 200 Jahren Teil der wirtschaftlichen Kultur des Landes und lebenswichtig für die Versorgung der Menschen. Die meisten Windmühlen sind aus der Landschaft verschwunden und die noch verbliebenen Anlagen meist unter Denkmalschutz gestellt. Gemahlen wird darin meist nicht mehr, jedoch sind meist Gaststätten oder Museen in den historischen Bauten unter gebracht.
Solarthermie
Die Solarthermie ist bereits seit längerer Zeit eine sehr erfolgreiche Nutzungsform der Solarenergie. Hier wird solare Strahlung direkt in Wärme umgesetzt und kann recht einfach über einen vergleichsweise langen Zeitraum gespeichert werden. Die Speicherung über 24 Stunden ist technisch nahezu problemlos und wirtschaftlich möglich. Das Grundprinzip wurde einst in einfachsten Selbstbaukonstruktionen für die Beheizung von Gartenduschen und Swimmungpools genutzt. Hier genügte es meist, einen als "Flächenkollektor" ausgelegten möglichst schwarzen Gartenschlauch als Zufluss zu verwenden.
Photovoltaik
Ein sehr geschätzter Kollege, Dr. Franz Alt, betitelte eines seiner Bücher mit einer treffenden Aussage: "Die Sonne schickt uns keine Rechnung!" - In der Tat erreicht die Erde (außerhalb der Atmosphäre) eine Strahlungsleistung von 1367 W/m2. Dieser Wert wurde von der World Meteorological Organization (WMO) im Jahr 1982 als die so genannte Solarkonstante festgelegt. Auf dem Weg durch die Atmosphäre gehen infolge von Absorbtion, Reflexionen, Abschattung und örtlich unterschiedlicher Einstrahlungswinkel, die zu dem von der jeweiligen Tages- und Jahreszeit abhängen, erhebliche Energieanteile für die Nutzung verloren. Doch immerhin erreichen in Deutschland - je nach geografischer Lage - die nutzbaren Leistungen bis zu 1000 W/m2. Von dieser angebotenen Leistung können moderne Photovoltail-Module heute bereits über 20% (monokristalline Photovoltaik-Zellen) genutzt werden.
Grundlagen der Energieübertragung
Konventionelle Kraftwerke befinden sich meist nicht direkt in der Nähe der Stromkunden. Auch dezentral aus regenerativen Quellen erzeugte elektrische Energie muss aufgrund der volatilen Eigenschaften ihrer Quellen über große Distanzen verteilt werden können. Dies muss über weite Strecken möglichst verlustfrei möglich sein. Es kommt hinzu, dass Netze international grenzübergreifend verbunden werden müssen. Dies ist eine wesentliche Voraussetzung für einen europäischen Strommarkt und auch für die Integration weit außerhalb der kontinentalen Grenzen befindlicher Offshore-Anlagen in das Netz.
Das Ohm'sche Gesetz
Das Ohm'sche Gesetz beschreibt den Zusammenhang zwischen einer an einem Widerstand R anliegenden Spannung U und dem durch den Widerstand fließenden Strom I. Der Spannungsabfall U an dem Widerstand berechnet sich aus:
U=R*I