In einigen Ländern (z. B. in Deutschland, Spanien, USA, aber auch China) nimmt die regenerativ gewonnene Energiemenge derzeit rasch zu. Ein weltweites Wachstum wird jedoch noch durch – im Vergleich zu konventionellen Energieträgern – relativ hohe Investitionskosten und den notwendigen Technologietransfer errschwert.

Erneuerbare Energiequellen werden die fossilen und die Kernspaltung als Energiequelle langfristig wahrscheinlich zum Großteil ersetzen, da diese nur in begrenztem Umfang auf der Erde zur Verfügung stehen und ihr Einsatz ökologisch problematisch ist. Insbesondere tragen erneuerbare Energien im Idealfall nicht zur globalen Erwärmung bei; die Klimafolgen bei der Nutzung von Biomasse, zum Beispiel durch unerwünscht entweichendes Methan, sind deutlich geringer als bei fossilen Energieträgern.

Im Gegensatz zu fossilen Energieträgern wird bei der Nutzung der meisten Erneuerbaren Energien kaum Kohlenstoffdioxid ausgestoßen. Lediglich bei der Herstellung der Kraftwerke und bei der Verbrennung von Biomasse wird CO2 in die Umwelt abgegeben, welches jedoch in der Regel der Menge entspricht, welche die zur Herstellung der Biomasse nötigen Pflanzen der Atmosphäre beim Vorgang der Photosynthese entzogen haben. Hierbei spricht man von CO2-Neutralität. Allerdings hat eine geänderte Landnutzung, zum Beispiel durch Anbau von Energiepflanzen, weitere ökologische Auswirkungen. Diese folgen unter anderem aus der geänderten Menge an gebundenem CO2 und dem notwendigen Einsatz von Düngemitteln. Bei einem hohen Angebot an Nitrat entsteht beim bakteriellen Abbau das sehr klimaschädliche Lachgas. Es wirkt auf seine Masse bezogen 300-mal stärker als Kohlendioxid.

Auch vor dem Hintergrund endlicher fossiler Ressourcen ist ein schneller Ausbau der erneuerbaren Energien erforderlich. Der durch das globale Ölfördermaximum (Peak Oil) bedingte Rückgang in der Ölförderung würde zu Preissteigerungen und ggf. Lieferengpässen führen. Einige Szenarien sehen deren Folgen von einer wirtschaftlichen Abwärtssprirale bis zu zunehmenden Verteilungskonflikten, die einem Ausbau erneuerbarer Energiequellen die nötige stabile Basis entzöge.

Der Einsatz erneuerbarer Energien bietet also sowohl ökologisch als auch langfristig ökonomisch großes Potenzial, vor allem durch das Vermeiden der mit anderen Energieformen verbundenen negativen Begleiterscheinungen (Folgeschäden). Ob die erhofften ökologischen Vorteile im Einzelfall realistisch sind, kann jedoch nur durch eine Ökobilanz festgestellt werden. So müssen bei der Biomasse-Nutzung z. B. Landverbrauch, chemischer Pflanzenschutz und Reduzierung der Artenvielfalt der erwünschten CO2-Reduzierung gegenübergestellt werden. Die Abschätzung wirtschaftlicher Nebeneffekte ist ebenfalls mit erheblichen Unsicherheiten behaftet.

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