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Was ist Sonnenenergie?

Lisa Becker
10.02.2020 08:00:00

Die größte Energiequelle für die Menschheit

Sonnenenergie bezeichnet man auch als Solarenergie und ist eine klassische erneuerbare Energie. Dabei wird die Energie der Sonne bzw. der Sonnenstrahlung technisch genutzt, zum Beispiel zur Erzeugung von elektrischem Strom, zur Wärmeproduktion, aber auch für die Nutzung als chemische Energie.

Wie entsteht Sonnenenergie?

Die Sonne besteht zu 70 Prozent aus Wasserstoff, zu 28 Prozent aus Helium und zu zwei Prozent aus anderen Metallen. Im Inneren der Sonne finden Kernfusionsprozesse statt, bei denen sich aus Wasserstoff durch Verschmelzung der Atomkerne Helium bildet. Diese Kernfusion sorgt dafür, dass die Strahlung der Sonne in elektromagnetischen Wellen die Erde trifft. Die Sonne wird zwar ihren Wasserstoffvorrat irgendwann verbraucht haben – dies wird aber erst in ein paar Milliarden Jahren der Fall sein, sodass die Sonne ein endloses Energiepotenzial für den Menschen hat. Die Strahlungsenergie der Sonne ist fast immer konstant und die Sonne die größte, verfügbare Energiequelle für die Menschheit.

 

Wie nutzt man die Sonnenenergie?

Die Sonnenenergie lässt sich auf vielfache Art und Weise nutzen. Hier finden Sie ein paar Beispiele:

 

Photovoltaik: Mithilfe von Photovoltaikmodulen bzw. Solarzellen lässt sich das Sonnenlicht in elektrischen Strom umwandeln.

Solarthermie: Bei der Solarthermie wird die Sonnenenergie mithilfe von Sonnenkollektoren für die Wärmeerzeugung genutzt, zum Beispiel für die Warmwasserbereitung oder für Heizungsanlagen.

 

Indirekte Nutzung in Kombination mit Windkraft, Wasserkraft und Bioenergie: Die Windenergie läuft über Windströmungen, die die Sonne antreibt. Auch Wasserkraft arbeitet indirekt mit Sonnenenergie, da diese dafür sorgt, dass sich höhergelegene Wasserreservoirs über Niederschläge wieder auffüllen. Bioenergie nutzt die Sonnenenergie ebenfalls indirekt. Hier wird die von Pflanzen während ihres Wachstums gespeicherte Sonnenenergie zur Strom- oder Wärmeerzeugung nutzbar gemacht – entweder durch Aufbereitung (Biogas) oder direkte Verbrennung (Holz).



Welche Vorteile bringt die Sonnenenergie?

  • Sie ist eine unerschöpfliche Energiequelle.

  • Sie ist im Grunde überall verfügbar. Es herrschen keine politischen Abhängigkeiten wie beispielsweise bei Erdöl.

  • Umweltbelastungen sind gering (hierzu zählt zum Beispiel die Produktion von Photovoltaikanlagen, die aber stets verbessert wird).

 

Gibt es Nachteile bei der Sonnenenergie?

  • Sie ist zeitlich begrenzt (Tag-Nacht-Rhythmus, Jahreszeiten) und hängt von regionalen Gegebenheiten ab (Wetter etc.).

  • Die Sonneneinstrahlung hat eine geringe Leistungsdichte (ein Teil der eingestrahlten Leistung wird von der Atmosphäre absorbiert), sodass man für eine gegebene Leistung eine relativ große Fläche benötigt, zum Beispiel auf dem Dach in Form von Photovoltaikmodulen. Die geringe Leistungsdichte führt somit zu höheren Materialkosten.

 

Wie steht es um die jährliche Ausbeute von Sonnenenergie?

Die jährliche Ausbeute von Sonnenkollektoren oder Photovoltaikanlagen ist im hohen Maße abhängig von den klimatischen Gegebenheiten. Hier kommt es aber auch auf die jeweilige Technologie an: Anlagen der Solarthermie wie solarthermische Kraftwerke funktionieren nur bei starker direkter Sonneneinstrahlung gut. Photovoltaikanlagen hingegen bringen auch bei diffusem Licht eine gute Leistung.



Wie stark ist das Potenzial der Sonnenenergie in Deutschland?

Die eingestrahlte Energie der Sonne ist je nach Jahreszeit, Breitengrad und Uhrzeit nicht überall auf der Erde gleich stark. Das heißt aber nicht, dass sich die Nutzung der Sonnenenergie in den weniger strahlungsintensiven Regionen nicht rentiert. Deutschland zum Beispiel ist im Vergleich eher strahlungsarmen, aber auch hier liegt die eingestrahlte Energiemenge der Sonnen mit 900 bis 1.100 MWh pro Quadratmeter 200-fach über dem Primärenergieverbrauch der gesamten deutschen Bevölkerung. Sonnenenergie bzw. eine Solaranlage lohnt sich also!

 

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