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Solarenergie

Die Kraft der Sonne

Lange bevor die Erde entstand, begann das Kraftwerk Sonne zu arbeiten. Unablässig wird dort Energie erzeugt. Ein Prozess, der noch viele Milliarden Jahre anhalten wird. Während der Kernfusion verschmelzen Wasserstoffkerne zu Helium und setzen dabei enorme Energiemengen frei. In Form von Sonnenstrahlung erreicht ein Teil dieser Energie auch die Erde und könnte hier genutzt werden. Nach Schätzungen liefert die Sonne umgerechnet täglich den weltweiten Energiebedarf von acht Jahren. Ein gewaltiges Potenzial. Vor allem in Äquatornähe ist die Sonneneinstrahlung so hoch, dass mit heutigen Technologien eine intensive Nutzung sinnvoll erscheint.

Solaranlagen

Man könnte die Sonnenenergie über Solarkraftwerke oder kleinere Solaranlagen nutzen. Bei der Umwandlung in Strom entstehen kein CO2, Ruß oder Feinstaub wie etwa in Kohlekraftwerken oder bei der Verbrennung von Erdöl. Das macht die Nutzung der Solarenergie sehr umweltfreundlich. Solaranlagen können Energie in unterschiedlicher Form liefern. Thermische Solaranlagen fangen das Sonnenlicht mit Kollektoren ein und erzeugen Wärmeenergie, die zum Beispiel im Haus zur Heizung oder Warmwassererzeugung genutzt werden kann. Voraussetzung ist, dass man die Wärmeenergie in speziellen Tankanlagen zwischenspeichern kann. Im größeren Maßstab arbeiten Solarkraftwerke. Parabolrinnen, Parabolspiegel oder Heliostate bündeln die Lichteinstrahlung auf einen Absorber, in dem extrem hohe Temperaturen entstehen. Die Wärme wird in einem nachgeschalteten Wärmekraftwerk in elektrischen Strom verwandelt. Solarkraftwerke können je nach Kapazität der Anlage ganze Regionen mit umweltfreundlicher Energie versorgen. Im spanischen Almeria ist dies schon erfolgreich umgesetzt worden.

Künftig könnten vielleicht auch Solarkraftwerke in der Sahara sauberen Strom erzeugen. Mit dem Projekt "Desertec" sollen die politischen und technischen Voraussetzungen geschaffen werden, um vielleicht bis zum Jahr 2050 ganz Europa zentral mit "sauberem" Strom zu versorgen. Dem gegenüber stehen Photovoltaikanlagen. Sie eignen sich besonders für die private, dezentrale Stromerzeugung. Eine Photovoltaikanlage besteht aus vielen miteinander verkoppelten Solarzellen. Über Halbleiterschichten wird in den Solarzellen Sonnenlicht in elektrischen Strom verwandelt. Dieser kann direkt genutzt werden, in Solarbatterien gespeichert oder auch ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden.

Photovoltaikanlagen werden heute ständig verbessert. Es gibt sie mittlerweile in den unterschiedlichsten Formen und Ausstattungen, je nach Bedarf. Die Wirkungsgrade, das heißt das Ausmaß der Energienutzung, variieren je nach Anlage. Sie erreichen mittlerweile schon 20 bis 40 Prozent. Die Wirtschaftlichkeit der Anlagen verbessert sich ständig. Beeinflusst wird der Energieertrag natürlich auch von Faktoren wie den örtlichen Wetterbedingungen, der Ausrichtung und Neigung der Anlage zur Sonne. Hausbesitzer können heute auch verschiedene Anlagentypen kombiniert nutzen. Photovoltaik und Solarthermie zusammen können in manchen Gebieten Deutschlands ein Haus schon unabhängig von der öffentlichen Energieversorgung machen.

Das Sonnenhaus

In manchen Bundesländern wie zum Beispiel Bayern ist die jährliche Sonneneinstrahlung an einigen Standorten hoch genug, um sich komplett unabhängig von externer Energieversorgung zu machen. Privat realisiert wurde in Regensburg das sogenannte "Sonnenhaus". Auf den Säulen "Südorientierung", perfekte Wärmedämmung und "Superspeicher" haben die Hausbewohner bereits vier Jahre behaglich ohne externe Energieversorgung verbringen können. Das Haus besitzt eine Solarthermieanlage sowie eine Photovoltaikanlage. Kern des Konzeptes ist ein gewaltiger, 40.000 Liter fassender Wasserspeichertank, um den das Haus konstruiert wurde. Er ist mit der Solarthermieanlage gekoppelt und kann so viel Wärmeenergie speichern, dass die vierköpfige Familie problemlos über den Winter kommt. Das Haus besitzt 186 Quadratmeter Wohnfläche. Ein Beispiel für gelungene und umfassende Sonnenenergienutzung. Wer sich für die Nutzung von Sonnenenergie interessiert, sollte sich auf jeden Fall von verschiedenen Anlagenanbietern umfassend beraten lassen. Die persönlichen Voraussetzungen sind entscheidend für die erfolgreiche Nutzung von Sonnenenergie!

Solardachkataster

Wer unsicher ist, ob sich für das eigene Haus eine Solaranlage lohnt, kann in manchen Städten und Gemeinden Deutschlands schon wertvolle Hinweise im Internet finden. Für Städte wie Osnabrück, Bielefeld, Gelsenkirchen, Wiesbaden oder den Landkreis Rhein-Sieg - um nur einige Beispiele zu nennen - gibt es bereits das sogenannte "Solardachkataster". Dort ist das Solarpotenzial der Hausdächer erfasst und auf seine Wirtschaftlichkeit hin bewertet worden. Ein nützlicher Service für interessierte Bürger.

Sonnenenergie für die Mobilität der Zukunft

Auch im Verkehrswesen könnten alternative Energieressourcen wie die Solarenergie sinnvoll genutzt werden. Bis 2020 sollen eine Million Elektroautos auf deutschen Straßen fahren. Ein ambitioniertes, aber zukunftsweisendes Projekt. Allein die technische Umsetzung schreitet langsamer voran als erhofft. Und entscheidend wird auch sein, ob der Strom für die Elektroautos umweltfreundlich und nicht über Atom- oder Kohlekraftwerke zur Verfügung gestellt wird. Wie weit man allein mit Solarenergie kommen kann, will der Schweizer "Solarpionier" Bertrand Piccard nachweisen. Er arbeitet zusammen mit seinen Partnern aus Forschung und Industrie an dem Projekt "Solar Impulse". In einem eigens konstruierten Solarflugzeug will Piccard zusammen mit seinem Partner André Borschberg allein mithilfe der Kraft der Sonne die Welt umfliegen. Neue, sehr leistungsfähige Solarzellen auf den Tragflächen, extrem leichte, aber stabile Verbundwerkstoffe sowie neue Batterietypen sollen den Superflieger auch nachts in der Luft halten.