Sonne, Biomasse, Geothermie, Wind und Wasser zählen zu den erneuerbaren oder regenerativen Energiequellen. Sie sind theoretisch unerschöpflich oder erneuern sich in einem überschaubaren Zeitraum. Das Gegenteil sind fossile Energiequellen wie Kohle, Erdöl oder Erdgas, die sich erst im Laufe von Millionen Jahren regenerieren.
Die Sonne ist der wichtigste Energieträger für die Erde: Fast alle anderen Energiequellen werden von ihr angetrieben: Wind z.B. entsteht durch Temperatur- und Luftdruckunterschiede. Aber auch in den fossilen Energieträgern Erdgas, Erdöl und Kohle ist Sonnenenergie gespeichert. Sonnenenergie ist auf zwei Arten auch direkt nutzbar: Bei der Solarthermie wird die Wärme der Sonne verstärkt, sodass Wasser und andere Flüssigkeiten erhitzt werden können. Photovoltaik-Anlagen hingegen wandeln das Sonnenlicht in Strom um. Ein Problem hierbei ist, dass die Sonne nicht immer scheint, und dann kein Strom verfügbar ist.
Biomasse, also organisches Material, nutzen die Menschen seit jeher, um Energie zu gewinnen: Sie verbrennen Holz, wärmen sich am Feuer und grillen oder kochen darauf. Auch in Biomasse steckt Sonnenenergie, denn beim Wachsen speichern die Pflanzen sie als gebundenes Kohlendioxid. Heutzutage werden aus Biomasse auch Biotreibstoffe und Biogase zur Verbrennung hergestellt.
Der Wind liefert den Menschen kinetische Energie: Mit Windkraft können Windräder angetrieben werden, deren Bewegung wiederum in Strom umgewandelt wird. Wie ergiebig das ist, hängt vor allem von der Windgeschwindigkeit ab; je höher sie ist, desto mehr elektrische Energie wird erzeugt. Es gibt Windräder an Land und im Meer. Auch fließendes Wasser erzeugt kinetische Energie. In Wasserkraftwerken bringt das Wasser Turbinen zum Drehen, die Stromgeneratoren antreiben.
Das Prinzip der Geothermie beruht darauf, in die Erde zu bohren und die Wärme aus tieferen Bodenschichten zu nutzen. Man unterscheidet in tiefe (zwei bis sieben Kilometer) und oberflächennahe (bis ca. 400 Meter) Geothermie. Erdwärme wird zum Heizen, zum Kühlen und zur Stromerzeugung genutzt, sie wird in Geothermie-Kraftwerken als auch im Privathaus genutzt.
