Solarenergie bezeichnet die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie. Dies funktioniert folgendermaßen: Im Kern einer jeden Solarzelle befindet sich ein Halbleiter, oft aus Silizium, der den sogenannten „photovoltaischen Effekt“ nutzt. Durch spezielle Anordnungen von Halbleiterschichten entstehen unter Lichteinfluss (durch Photonen) freie Ladungen, die als Elektronen durch einen elektrischen Leiter fließen können. Der resultierende Gleichstrom kann direkt für den Betrieb elektrischer Geräte verwendet oder in Batterien gespeichert werden. Durch Umwandlung in Wechselstrom kann er auch ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden. Dies stellt heutzutage die gängigste Methode zur Nutzung von Solarenergie dar. Windkraft basiert einfach gesagt auf demselben Prinzip wie traditionelle Windmühlen. Statt jedoch die Bewegung der Luft in der Atmosphäre zu nutzen, um ein Mahlwerk anzutreiben, setzen Windräder Generatoren ein. Diese Generatoren wandeln die kinetische Energie des Windes, die zuvor von den großen Rotorblättern aufgefangen wurde, in elektrische Energie um. Um die Effizienz von Windrädern zu steigern, werden Windräder oft in Windparks gruppiert, wo sie gemeinsam eine zuverlässige Stromquelle darstellen. Ein Wasserkraftwerk nutzt sich bewegendes Wasser, um Strom zu erzeugen. Dabei trifft das fließende Wasser auf eine Turbine und treibt diese an. Die Turbine setzt einen Generator in Gang, welcher letztlich den Strom erzeugt. Man unterscheidet grundsätzlich vier Arten von Wasserkraftwerken: Laufwasserkraftwerke, Wasserspeicherkraftwerke, Pumpspeicherkraftwerke und Gezeitenkraftwerke. Weit unter der Erdoberfläche herrschen hohe Temperaturen. Geothermie nutzt diese natürliche Erdwärme, um Elektrizität zu erzeugen. Hierzu werden tiefe Löcher gebohrt. Man unterscheidet hierbei zwischen der oberflächennahen (Bohrung bis 400 Meter) und der tiefen Geothermie (Bohrung bis 5.000 Meter). Bei der oberflächennahen Geothermie wird warmes Wasser an die Oberfläche transportiert, welches dann mittels einer Wärmepumpe zum Heizen verwendet werden kann. Bei der tiefen Geothermie wird kaltes Wasser in die tiefen Löcher gepumpt, wodurch es stark erhitzt wird. Dieses heiße Wasser wird dann wiederum an die Oberfläche befördert, wo es in Dampf umgewandelt wird. Dieser Dampf treibt eine Turbine an, die wiederum einen Generator antreibt, der dann Strom erzeugt. In Biogasanlagen wird Biomasse in Biogas umgewandelt, das als nachhaltige Energiequelle für Stromerzeugung genutzt werden kann. Zur Biomasse gehören Materialien wie Holz, Pflanzen wie Mais, Raps oder Sonnenblumen, ebenso wie pflanzliche Überreste oder auch Gülle und Mist von Tieren. Das Herz der Biogasanlage bildet der Gärbehälter. Hier wird die Biomasse vergoren, wobei ein Gasgemisch entsteht. Dieses Gas wird anschließend in einem Generator verbrannt, um Strom zu erzeugen. Als Nebenprodukt der Stromerzeugung fällt auch Wärme an. Diese Abwärme kann zum Heizen genutzt werden.