Nutzung von Sonnenenergie

Die Sonne als Energiequelle für die Erde arbeitet schon seit vielen Milliarden Jahren und wird noch lange ihren Dienst tun. Ständig wird dort Energie erzeugt, indem Wasserstoffkerne zu Helium verschmelzen und dabei große Energiemengen freisetzen. Ein Teil dieser Energie erreicht als Sonnenstrahlung die Erde. Schätzungen zufolge stellt die Sonne täglich eine Energiemenge bereit, die dem weltweiten Energiebedarf von acht Jahren entspricht. Aus diesem Grund liegt es auf der Hand, die Sonnenenergie zur Strom- und Wärmebereitstellung zu nutzen.

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Sonnenenergienutzung zur Bereitstellung von heißem Wasser wird als Solarthermie und zur Bereitstellung von Strom als Photovoltaik bezeichnet:

1) Solarthermie

Eine Solarthermieanlage besteht im Wesentlichen aus einem Kollektorfeld, einem Wärmespeicher, einem Solarkreis (geschlossener Wärmekreislauf zwischen Kollektor und Speicher) und der Regelungsanlage: durch die Kollektoren wird die Sonnenstrahlung aufgefangen und in Form von Wärme an das Wärmeträgermedium im Solarkreis abgegeben.

Das warme Trägermedium wird zum Wärmespeicher geleitet, wo es die Wärme an das Trinkwasser abgibt. Danach fließt das Trägermedium wieder zum Kollektor und wird wieder erwärmt, wodurch ein Kreislauf entsteht.

Wenn keine Sonne scheint, wird die fehlende Wärme durch eine Zusatzheizung erzeugt.

2) Photovoltaik

Ein Photovoltaikmodul besteht aus mehreren Solarzellen, in denen mit dem sogenannten photoelektrischen Effekt direkt Strom erzeugt wird. Dieser gewonnene Gleichstrom wird über einen Wechselrichter in den, im Haushalt nutzbaren Wechselstrom umgewandelt und kann entweder gleich verbraucht oder ins öffentliche Stromnetzt eingespeist werden.

Wie ertragreich eine Photovoltaikanlage arbeitet, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Diese sind:

Gewählte Modulart (monokristalline Module haben einen höheren Wirkungsgrad als polykristalline)
Dachneigung
Ausrichtung der Anlage und
Geografische Gegebenheiten

Vorteile der Sonnenenergie:

Noch sehr lange Zeit verfügbar
Bei der Energiegewinnung entstehen weder Feinstaub noch Treibhausgase (nur bei der Herstellung der Anlagen entstehen Emissionen)

Nachteile der Sonnenenergie:

Abhängig von der Jahreszeit, Uhrzeit und vom Wetter ==> nicht immer in gleichem Maße verfügbar
Herstellung der Solarmodule verbraucht viel Energie
Recycling und Entsorgung der Anlagen ist momentan noch problematisch, da sie aus Chemikalien und umweltschädlichen Materialien hergestellt werden
Freiflächenphotovoltaik braucht viel Fläche

Projekte zur Nutzung von Sonnenenergie: