Die Solarenergie: Eine unerschöpfliche Energiequelle

Solarenergie - Knittel Blog

Teil 2 unserer Inforeihe „Erneuerbare Energien“

Nachdem wir uns im ersten Teil unserer Inforeihe mit der Windenergie beschäftigt haben, widmen wir uns nun der Solarenergie. Durch Solarenergie konnte in Deutschland im Jahr 2016 Solarstrom in einer in Höhe von 38,3 Millionen Kilowatt produziert werden, was in etwa 6 % des hierzulande benötigten Stroms entspricht. Dennoch ist der Ausbau des Solarstroms nach einem Boom zwischen 2009 und 2013 mittlerweile stark eingebremst worden. Zum Vergleich: Wurden im Jahr 2010 noch 19,4 Mrd. € in den Ausbau von Photovoltaikanlagen investiert, betrugen die Investitionen im Jahr 2016 nur noch 1,58 Mrd. €. Lesen Sie, wie die Zukunftsaussichten der Solarenergie in Deutschland aussehen und was Sie als Verbraucher wissen müssen.

Solarenergie –regenerative Energie für jedermann

Die Solarenergie, auch Sonnenenergie genannt, ist die Energie der Sonnenstrahlung und die größte bekannte Energiequelle der Erde. Ohne die regenerative Energie der Sonne wäre Leben auf der Erde undenkbar. Schließlich treibt die Sonne das Wetter an, sorgt für Wind und Niederschläge und gibt Pflanzen die notwendige Energie, um Biomasse aufzubauen. Solarenergie entsteht durch die Kernfusion im Inneren der Sonne, wo Wasserstoff zu Helium verschmilzt und schier unermessliche Energiemengen freisetzt. Vom Kern bis zur Sonnenoberfläche wird die solare Energie aufgesaugt und größtenteils zu Licht umgewandelt, welches schließlich die Erde erreicht. Diese regelmäßige Energiezufuhr wird Solarkonstante genannt und beträgt 1.367 Kilowatt je Quadratmeter.

Wie Solaranlagen Strom erzeugen

Damit die Sonnenenergie auch zur Stromerzeugung nutzbar wird, werden Solarzellen oder Solarthermieanlagen eingesetzt, welche die Sonnenstrahlung direkt in Strom und Wärme umwandeln. Bei dieser Konvertierung entstehen weder CO2, noch Ruß oder Feinstaub, was die Solarenergie zu einer sehr umweltfreundlichen Energiequelle macht. Der Bundesverband Erneuerbare Energien (BEE) geht davon aus, dass die Sonnenenergie bis zum Jahr 2030 mit 100 Gigawatt die größte installierte Kapazität aller erneuerbaren Energien in Deutschland einnehmen wird. Derzeit werden zwei Hauptgruppen bei der Stromerzeugung via Sonnenenergie unterschieden:

Solarzellen (Photovoltaikanlage)

Die Solarzelle macht sich den photovoltaischen Effekt zu Nutze, um Sonnenenergie in Strom umzuwandeln. Und das funktioniert folgendermaßen: Die Vorderseite einer Solarzelle wird durch das Sonnenlicht beleuchtet, wodurch eine Spannung zwischen der Vorder- und Rückseite der Zelle entsteht. Da einzelne Zellen nur Geringe Spannungen von ca. 0,5 V produzieren, werden diese häufig in Reihe geschaltet. Daraus entstehen sogenannte Solarpaneele oder Solarmodule, welche die Spannung auf einen für die Stromerzeugung adäquaten Pegel erhöhen. Die Einsatzgebiete für Solarzellen sind vielseitig und werden sowohl als Photovoltaikanlagen für Privathaushalte als auch in großen Anlagen wie Solarparks verwendet.

Solarthermieanlagen

Im Gegensatz zur Photovoltaikanlage nutzen Solarthermieanlagen die Wärme der Sonne zur Stromerzeugung. Durch dieses Verfahren kann sogar ein größerer Energiegehalt der Sonnenstrahlung nutzbar gemacht werden. Um eine größtmögliche Hitze zu erzielen, wird das Sonnenlicht an einem festgelegten Punkt gebündelt. Dort wird durch die Einstrahlung Wasser zum Verdunsten gebracht oder Öl erhitzt. Dieser Prozess setzt wiederum eine Turbine in Gang, die Strom erzeugt. Damit Solarthermieanlagen effektiv arbeiten können, müssen sie an sehr heißen Orten platziert werden – beispielsweise in Wüsten.

Herausforderungen für die Solarwirtschaft

Eine der größten Herausforderungen der Solarwirtschaft besteht in der Speicherung der Solarenergie, die notwendig ist, um die Stromversorgung auch in sonnenarmen Gebieten oder unabhängig der Strahlungsintensität aufrecht zu halten. Effektive Speichermethoden sind nach wie vor Forschungsgegenstand aktueller Studien. Eine weitere Herausforderung liegt in der Verbesserung des Wirkungsgrades technischer Komponenten, die derzeit Sonnenenergie nur im geringen zweistelligen Prozentbereich nutzbar machen können. Insbesondere Photovoltaikanlagen in sonnenärmeren Gebieten sollen künftig noch effektiver und effizienter Sonnenstrahlung nutzen können.

Strom aus Solarenergie aus Verbrauchersicht

Die Energiewende bringt nach wie vor gehörig frischen Wind in den Strommarkt. Es ist völlig klar, dass erneuerbare Energien in den nächsten Jahren einen immer größer werdenden Stellenwert einnehmen werden. Laut aktuellen Prognosen sind die konventionellen Energieformen aber noch über Jahre hinweg ein fester Bestandteil des Energiemix. So soll der Anteil von Mineralöl und Erdgas in den nächsten 20 Jahren noch 60 % betragen. In naher Zukunft wird es ohnehin keinen dominierenden Energieträger geben. Dies ist auch ganz im Sinne des Verbrauchers. Diese wünschen sich nämlich einen Energiemix nach individuellen Bedürfnissen, wie beispielsweise Photovoltaikanlagen kombiniert mit einem Pellet-Ofen. Aus diesen Grund ist es uns eine Herzensangelegenheit, Verbrauchern ein vollumfassendes Angebot aus Ökostrom und konventionellen Energieträger aus einer Hand bereitzustellen.

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