Schon im zwölften Jahrhundert waren in Europa Windmühlen bekannt. Erst im Zuge der Anti-Atomkraftbewegung entdeckte man die Windenergie neu. Der erste Windpark mit mehreren Windrädern entstand 1987 in Kaiser-Wilhelm-Koog in Dithmarschen (Gesamtleistung: ein Megawatt). Heute können Anlagen eine Leistung von bis zu 4.500 Kilowatt bringen. Allerdings sind die Parks in der Bevölkerung umstritten. Aufwendige Offshore-Anlagen auf hoher See sollen künftig Abhilfe schaffen. In Deutschland produzieren über 18.600 Windräder mehr als 20.000 Megawatt, zudem boomt der Windräder-Export. Stuttgarter Ingenieure sind dabei, eine Technik zu entwickeln, um die Windenergie unterirdisch zu speichern. Ein solches Speicherkraftwerk soll in einigen Jahren in Niedersachsen in Betrieb gehen.
In Deutschland wird mit Wasserkraft fast ausschließlich elektrischer Strom erzeugt. Auch global stammen rund 18 Prozent des erzeugten Stroms aus Wasserkraftwerken, es ist nach der Biomasse die zweitwichtigste alternative Energieform. Allerdings beeinträchtigt der Bau von Dämmen, Stauseen oder Wasserkraftanlagen die Ökosysteme der Flusslandschaften. Folgen solcher Eingriffe können auch Hochwasser- und Flutkatastrophen sein.
Gülle, organische Abfälle, Alt- und Restholz, Stroh oder Mist - Biomasse kann im festen, flüssigen oder gasförmigen Zustand zur Gewinnung von Wärme, Strom und Kraftstoff genutzt werden. Ihr großer Vorteil: Man kann sie lagern, sie ist stets verfügbar. Zudem verbrennt sie größtenteils "klimaneutral". Während des Verbrennens wird nur so viel Kohlendioxid in die Atmosphäre abgegeben, wie zuvor von den Pflanzen aufgenommen wurde. Die Biomasse-Energiegewinnung gilt in Deutschland als ausbaufähig. Ihr Anteil am hiesigen Mix der erneuerbaren Energien: gut 17 Prozent.
Die auf die Erde eingestrahlte Sonnenenergie beträgt mehr als das 10.000-fache des weltweiten Stromverbrauchs. Technisch lässt sich nur ein Teil davon in brauchbare Energie umwandeln. Dazu gibt es zwei Methoden: Bei der Fotovoltaik-Technologie kann mit Hilfe von Solarzellen aus Sonnenenergie elektrische Energie erzeugt werden. Bei der Solarthermie wird durch Kollektoren Sonnenenergie in Wärme verwandelt. Solche Kollektoren werden meist auf Hausdächern angebracht und dienen in erster Linie der Aufheizung von Wasser für Haushalt und Heizung. In Deutschland ist die Nutzung von Sonnenenergie gering. In Australien wird derzeit das weltweit größte Sonnenkraftwerk gebaut. Es soll 2013 fertig werden und eine Leistung von 154 Megawatt bringen.
Die Erdwärme - Geothermie - ist im oberen Teil der Erdkruste gespeichert und kann zum Erhitzen des Wassers und zum Heizen generell genutzt werden. Dazu muss mittels Rohrleitungen Wasser in das Erdinnere gepumpt und später, wenn das Wasser erhitzt ist, wieder nach oben befördert werden. In Deutschland wird sie bislang nur wenig genutzt. Laut Umweltministerium ist in den kommenden Jahren mit einem Wachstum in der Geothermie-Branche zu rechnen. Der Bau von rund 150 Geothermiekraftwerken sei in Planung, heißt es.