Solarenergie: Strom aus der Kraft der Sonne

Die Solarenergie, auch Sonnenenergie genannt, spielt in der heutigen Zeit bei der Energiegewinnung eine zunehmend wichtigere Rolle. Auch wenn es viele Kritiker gibt, die nur wenig Potenzial sehen, wird mit Hochdruck an effizienteren Photovoltaik-Anlagen geforscht und auch von staatlicher Seite die Förderung dieses Sektors forciert.

Da die Solarenergie jedoch einer der zukünftigen Hoffnungsträger in Bezug auf unsere Versorgung mit Energie darstellt, sollte man zunächst wissen, was Solarenergie ist und auf welchen Wegen sie genutzt werden kann. Aus diesem Grund wird nachfolgend ein Überblick über diese schon so alte und immer noch wirkungsvolle Energiequelle geliefert, der sich mit den Vor- und Nachteilen und dem Potenzial der Solarenergie befasst.

Was genau ist Solarenergie?

Die Solarenergie gelangt von der Sonne aus, als Strahlung auf unseren Planeten. Dabei hat sie natürlich einen relativ weiten Weg zurückzulegen, auf dem ein Teil der Energie verloren geht. Erzeugt wird die Strahlung durch eine Kernfusion, die direkt von der Sonne selbst erzeugt wird und die sich seit Beginn der menschlichen Messungen auf einem relativ konstanten Niveau bewegt. Für Verluste bei der Solarenergie sorgen vor allem die Reflexion und die Absorption, jedoch kommt glücklicherweise ein Großteil der Energie, die auf die Atmosphäre trifft, auch auf dem Erdboden an, wo mehrere Nutzungsvarianten möglich sind.

Solarenergie und ihre Nutzungsmöglichkeiten

Die Nutzung der Solarenergie geschieht einerseits passiv durch den Planeten selbst und durch die Pflanzen, aber natürlich auch durch die Menschen, indem sie versuchen, die Wärme und die elektrische Energie für sinnvolle Zwecke zu verwenden. Die automatische Nutzung beinhaltet dabei hauptsächlich die Erwärmung der Erde, ohne die weder Menschen, Tiere noch Pflanzen existieren könnten. Darüber hinaus passiert auch die Photosynthese ganz ohne menschliches Zutun und trotzdem ist sie ebenfalls für unsere Spezies überlebenswichtig.

Natürlich gibt es aber auch Teile der Sonnenenergie, die ungenutzt wieder zurück in den Weltraum gestrahlt würden, wenn man nicht mittlerweile durch technische Hilfsmittel versuchen würde, diese entsprechend zu nutzen. Im Bereich der Stromerzeugung kann die Solarenergie auf zwei verschiedene Arten gewonnen werden. Die erste Variante sind sogenannte Sonnenwärmekraftwerke, in denen durch die Wärme der Sonneneinstrahlung in Kombination mit Wasserdampf Strom erzeugt wird. Mit Hilfe von Solarkollektoren wird Solarenergie gebündelt und zum Aufheizen von Wasser genutzt. Das erhitzte Wasser dieser thermischen Solarkollektoren kann zur Gebäudeheizung oder zur Warmwasserversorgung verwendet werden.

Darüber hinaus gibt es Photovoltaikanlagen, die durch direkte Sonneneinstrahlung Gleichstrom produzieren. Solarmodule nehmen ebenfalls Sonnenenergie auf, wandeln diese jedoch durch photovoltaische Verfahren direkt in elektrischen Gleichstrom um. Zur besseren Ausnutzung der Strahlungsenergie können Kollektoren der Strahlungsrichtung nachgeführt werden. Thermische Solarkollektoren können die aufgenommene Solarenergie in Wärmespeichern sammeln, um eine konstante Energieversorgung sicherzustellen. Der in Photovoltaikanlagen erzeugte Solarstrom wird nach der Umwandlung in Wechselstrom direkt in ein Stromnetz eingespeist.

Vorteile der Solarenergie

Als regenerative Energiequelle hat die Solarenergie vor allem den Vorteil, dass ihr Vorrat quasi unbegrenzt ist. Wie man durch Messungen festgestellt hat, ist die Sonneneinstrahlung stets konstant und beträgt momentan ca. das Zehntausendfache des gesamten Energieverbrauchs der Menschheit. Damit verfügt sie natürlich auch über ein sehr großes Zukunftspotenzial, da die Menschen wohl niemals an die Kapazitätsgrenze dieser Energieart stoßen werden. Dazu kommt, dass die Erzeugung der Solarenergie keine Treibhausgase freisetzt und damit als äußerst klimaschonend eingestuft werden kann.

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass vor allem europäische Länder weniger abhängig von Öllieferungen solcher Staaten wären, die tendenziell instabil sind.

Nachteile der Solarenergie

Die Nachteile der Solarenergie liegen, wie bei allen witterungsbeeinflussten Energiequellen, in der fehlenden Konstanz, da beispielsweise nachts die Sonneneinstrahlung komplett ausbleibt. Es sind also Speichertechnologien notwendig, die auch in Perioden schwächerer Energiegewinnung eine ausreichende Versorgung garantieren. Darüber hinaus ist die Solarenergie aus Photovoltaikzellen heute noch vergleichsweise teuer. Dazu kommt, dass eine Photovoltaikanlage zunächst einige Zeit voll im Betrieb sein muss, um eine ausgeglichene Energiebilanz aufzuweisen. Aufgrund der langen Haltbarkeit dürfte dies zwar keine Schwierigkeit darstellen, jedoch ist es ein Problem, für das zukünftig noch Lösungen gefunden werden müssen.

Solarenergie - Fazit

Die Solarenergie ist einer der größten zukünftigen Hoffnungsträger in punkto Energiegewinnung und Stromerzeugung. Es gibt zwar gewisse Probleme, wie die hohen Kosten und der recht niedrige Effizienzgrad, jedoch geht man davon aus, dass Lösungen dafür gefunden werden können. Sollte dies der Fall sein, dann hat die Menschheit mit der Solarenergie einen nahezu unerschöpflichen Energieträger, der zudem die Umwelt kaum belastet. Damit gehört auch die Sonnenenergie zu den Energiearten der Zukunft, die den Weg in eine sauberere Umwelt weisen.