Die Sonne – unerschöpfliche Energiequelle unseres Sonnensystems
Solarenergie ist die in der Sonne durch Kernfusion freigewordene Energie, die sich zwischen dem 20. und 40. Breitengrad (vom nördlichen bis südlichen Afrika) optimal nutzen lässt. In Europa lassen sich immerhin noch 30%-60% der Energie nutzen, wie sie in Äquatornähe verfügbar ist. Immerhin entfallen auf Europa im Durchschnitt täglich 1 Terrawatt Wärmeenergie.
Derzeit nutzen bereits über 1,5 Mio deutsche Privathaushalte Solarenergie und haben eigenständige Anlagen auf den Dächern installiert. Neben den 1000 Kommunen setzen vielerorts auch Kirchen auf die silbrig schimmernden Dächer mit dem besonderen Glanz – ganz zu schweigen von den 5000 Landwirten.
Speicherung und Kosten
Je nach Wetterlage kann pro Quadratmeter Solarzelle 0 bis 1000 Watt Gleichstrom erzeugt werden. Um diese Schwankungen auszugleichen bedarf es der Speicherung in Form von thermischer Energie (siehe Solarthermie), oder in Akkumulatoren. Große Werke setzen Flüssigsalz ein, um die Energie thermisch zu speichern. Andere wiederum verwenden dafür Hochtemperaturbeton.
Einerseits sind es die intensiven Subventionen und andererseits die häufigen Ausfallzeiten (Wolken, Nachthimmel), die einen um den Faktor 7 höheren Strompreis hervorrufen. In Folge zu erwartender Preissteigerungen für fossile Brennstoffe kann die Forschung und der Ausbau zu einem effizienteren und autarken Solarstromnetz als Investition in die Zukunft betrachtet werden.
Die nebenstehende Grafik zeigt die ungefähre Verteilung der Energieausbeute. Grün ist dabei ein unterer Wert im Bereich von 800 kWh, gelb gibt einen Wert um die 900 kWh an und tiefrot, bedeutet, dass über 1000 kWh als Spitzenleistung erreicht werden.
Die Angaben sind nicht zu verwechseln mit den akkumulierten Sonnenstunden, die für den Osten mit ca. 1900 Stunden pro Jahr ähnlich hohe Werte aufweisen wie der Süden. Für Interessierte: Die Unterschiede der Spitzenwerte lassen sich nephologisch, geologisch und technisch erklären: Wolkenbildung, Höhenunterschiede und Ausrichtung der Anlage.
Nutzbarkeit der Solarenergie
Solarenergie ist auf zweierlei Arten nutzbar: Für eine hohe Leistungsfähigkeit der Anlage kann entweder Strom oder Warmwasser daraus gewonnen werden. Für die Gewinnung von Strom hat sich der Begriff “Photovoltaik” etabliert. Zur Nutzung der Solaranlage zur Warmwasseraufbereitung wird der Begriff Solarthermie verwandt.
Photovoltaik
Die Photovoltaik ist eine Energietechnik, bei der man das Sonnenlicht in Strom umwandelt. Die Technik beruht auf der Solarzelle. Die Photovoltaikanlage, auch ‘PV-Anlage’ beziehungsweise ‘Solarstromanlage’ genannt, bezeichnet eine industrietechnische…
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Solarthermie
Solarthermie-Anlagen besitzen Kollektoren die das Sonnenlicht in Wärme umwandeln. Es gibt Solarthermie-Anlagen für die Warmwasserzubereitung und Anlagen die neben der Warmwasserzubereitung auch noch zur Heizungsunterstützung genutzt werden können. Bei der Heizungsunterstützung…
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Zusätzliche Informationen
- finden Sie bei der Gesellschaft für Sonnenenergie
- zur Sonne sind beim Bayerischen Landesamt für Umwelt (PDF) einzusehen
- hält die Seite “Solaranlagen Tipps” bereit (Bild klicken)
Unerschöpfliche Energiequelle
Die Energie der Sonne wird in solarthermischen Kraftwerken mithilfe von Parabolspiegeln gebündelt. Diese konzentrierte Form der Sonnenkraft wird dann auf einen Behältnis mit einer Flüssigkeit gerichtet, welche sich erhitzt und ausdehnt. Die Kraft der Ausdehnung wird genutzt, um einen Generator anzutreiben, der Strom erzeugt.
Brennstoffzelle
Das seit 150 Jahren bekannte Prinzip der Brennstoffzelle besagt, dass sich Wasserstoff und Sauerstoff unter Abgabe von Energie und Wasser miteinander verbinden. Eingebaute Membrane verhindern eine Explosion und nutzen die Energie der Elektronen. Die Technik der zusammengeschlossener Membranen ist sehr einfach und mittlerweile sehr funktional. Mit einer Brennstoffzelle betriebene Fahrzeuge laufen emissionsfrei.
Der dafür benötigte reine Wasserstoff kann mit dem elektrolytischen Verfahren aus der Solartechnik gewonnen werden. Der Strom aus Solarzellen spaltet aus schwefelsäurehaltigem Wasser das H2O zu Wasserstoff und reinem Sauerstoff. Hier ergänzen sich alternative Energien und Energieträger hervorragend.
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