Strahlungsenergie

Die Strahlungsenergie bezeichnet die Energie elektromagnetischer Wellen, also u.a. des Lichts. Strahlungsenergie wird auch als elektromagnetische Energie bezeichnet. Die physikalische Einheit für die Strahlungsenergie ist das Joule (J).

Eine elektromagnetische Welle ist aus magenetischen und elektrischen Feldern gekoppelt. Die Energie einer Welle hängt immer von ihrer Frequenz ab. Die Wellen des elektromagentischen Wellenspektrums unterscheiden sich durch ihre Frequenz. Jede Wellenart, Licht, Mikrowellen, Röntgenstrahlung, Radiowellen, Infrarotstrahlung, UV-Strahlung und Gammastrahlung, nimmt einen fest definierten Frequenzbereich des elektromagnetischen Spektrums ein. Elektromagnetische Wellen können sich im Gegensatz zu Schallwellen auch im Vakuum ausbreiten, benötigen also dafür kein Medium. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit entspricht unabhängig von der Frequenz der Wellen immer der Lichtgeschwindigkeit.

Zur Stromerzeugung wird vor allem die Strahlungsenergie der Sonne ausgenutzt. Die auf die Erdoberfläche auftreffende Sonnenenergie hängt von den Wetterbedingungen ab. Bis zu 1.000 Watt pro Quadratmeter Leistung können bei wolkenlosem Himmel durch die Sonnenstrahlen absorbiert werden. Im Winter oder bei Bewölkung sinkt die Leistung unter Umständen auf unter 50 Watt/m2.

Bei solarthermischen Kraftwerken, bei denen Spiegel die Sonnenstrahlen bündeln und in Absorberaggregate umleiten, spricht man von Hochtemperaturnutzung der Strahlungsenergie. Sie werden vorrangig in sonnenreichen Regionen eingesetzt, weil sie ausschließlich die direkte Sonneneinstrahlung nutzen. Auf Hausdächern installierte Solarkollektoren dienen vor allem zur Zurverfügungstellung von Warmwasser. Diese Technologie wird als Niedertemperaturnutzung beschrieben. Die passive Nutzung der Solarenergie wird bei der Beleuchtung von Gebäuden genutzt. Die einfallende Strahlungsenergie wird durch auf der Südseite der Gebäude installierte Kollektoren, Wärme speichernde Materialien oder Licht lenkende Fassadenelemente zweckgebunden umgewandelt.