Sonnenenergie
Sonnenenergie oder auch Solarenergie wird durch die Strahlung der Sonne erzeugt. Auf der Erde nehmen wir Sonnenenergie in Form von Licht und Wärme wahr. Weil Sonnenenergie unerschöpflich ist, zählt sie zu den erneuerbaren Energiequellen. Sie kann auf vergleichsweise umweltfreundliche Weise für die Gewinnung von elektrischem Strom und Wärme genutzt werden.
Wie entsteht Sonnenenergie?
Die Sonne bildet das Zentrum unseres Sonnensystems. Nur durch sie kann auf der Erde Leben entstehen. Im Inneren der Sonne finden Kernfusionsprozesse statt. Durch die Verbrennung von Wasserstoff entsteht dabei das vergleichsweise schwere Helium. Und diese Reaktion setzt wiederum Energie mit Temperaturen von mehreren Millionen Grad Celsius frei. Ein kleiner Teil dieser Energie gelangt in die Erdatmosphäre, wo wir sie als Licht und Wärme wahrnehmen.
Wo und wie können wir Solarenergie nutzen?
Wir können Sonnenenergie durch Solarkraftwerke nutzbar machen. Zu den wichtigsten Formen von Solarkraftwerken zählen Solarthermie und Photovoltaik.
Solarthermie
Eine Solarthermieanlage wandelt Sonnenenergie in nutzbare thermische Energie um – also in Wärme für den Haushalt. Zum Beispiel zum Duschen, Baden oder Heizen.
Photovoltaik
Eine Photovoltaikanlage wandelt Sonnenenergie in elektrischen Strom um. Dieser kann entweder direkt oder später genutzt werden, wenn er in einem Stromspeicher zwischengelagert oder als überschüssiger Strom ins öffentliche Netz eingespeist wird.
Da der weltweite Strombedarf durch Digitalisierung, E-Mobilität usw. steigt, spielt die Photovoltaik eine besonders wichtige Rolle für die Energiewende.
Jährliche Ausbeute von Sonnenenergie
Die jährliche Ausbeute von Sonnenkollektoren oder Photovoltaikanlagen ist stark von klimatischen Gegebenheiten abhängig. Außerdem kommt es auch auf die jeweilige Solaranlage an. Denn Solarthermieanlagen brauchen für eine gute Ausbeute starke, direkte Sonneneinstrahlung. Photovoltaikanlagen dagegen erbringen auch bei diffusem Licht eine gute Leistung.
Was sind die Vor- und Nachteile der Sonnenenergie?
Sonnenenergie bietet als erneuerbare Energiequelle großes Potenzial, was noch lange nicht ausgeschöpft ist. Doch wie jede erneuerbare Energiequelle hat auch Solarenergie Vor- und Nachteile. Wir listen sie auf.
Vorteile von Sonnenenergie
- Sonne steht kostenlos und langfristig zur Verfügung
- Sonnenenergie kann emissionsfrei genutzt werden
- Die Energiegewinnung ist weniger preisanfällig, da es zum Beispiel keine Lieferengpässe geben kann
- Solarenergie ist überall auf der Welt verfügbar, anders als die Verteilung von beispielsweise Ölquellen
- Sonnenkollektoren oder Solarzellen können relativ einfach entsorgt werden
- Vergleichsweise günstige Anschaffung durch Massenproduktionen
Nachteile von Sonnenenergie
- Sonnenstrahlen sind nicht immer in gleicher Menge verfügbar. (Wetter, Tag-Nacht-Rhythmus, Jahreszeiten)
- Durch die Verknüpfung der Photovoltaik mit Speichern und Wärmepumpen werden die technischen Anforderungen immer höher
- Die Sonneneinstrahlung hat eine geringe Leistungsdichte., Ein Teil der eingestrahlten Leistung wird von der Atmosphäre absorbiert. Dadurch wird für eine gegebene Leistung eine relativ große Fläche benötigt. Das kann zu höheren Materialkosten führen.
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