Die Sonne, mit ihr beginnt der Tag und er endet mit ihr. Seit Anbeginn der Menschheit begleitet sie uns und spendet Wärme und Licht. Ohne die Sonne wäre ein Leben auf der Erde nicht möglich. Die Erde wäre nur eine von vielen toten Eisplaneten im Universum. Es wären auch keine fossilen Brennstoffe wie Kohle, Öl oder Gas entstanden. Denn alle diese Energiequellen fußen im Grunde auf organischen Verbindungen, für deren Entstehung auch Sonnenlicht benötigt wurde. Doch die Kraft der Sonne hat dafür gesorgt, dass hier eine blühende und wachsende Welt entstanden ist. Unsere Verantwortung ist es, diese zu erhalten, indem auch wir beginnen und Strom aus Sonnenenergie gewinnen
Warum können wir Strom aus Sonnenenergie gewinnen?
Dank innovativer Technik sind wir mittlerweile sogar in der Lage Strom und Wärme aus ihrer Energie zu gewinnen, sodass wir sie nutzen können. Doch warum funktioniert das eigentlich? Die Sonne ist ein Stern und besteht zum größten Teil aus Wasserstoff und Helium, die beiden ersten Elemente des Periodensystems. Dass die Sonne eine solch unglaubliche Menge an Energie freisetzen kann, verdankt sie der Kernreaktion in ihrem Inneren.
Durch den gigantischen Druck, der dort herrscht und Temperaturen von mehreren Millionen Grad Celsius verschmilzt die Sonne die Wasserstoffatome zum nächstschwereren Element, dem Helium. Bei dieser Kernschmelze werden riesige Mengen an Wärmeenergie und Licht freigesetzt, die sogenannten Photonen oder auch Lichtteilchen genannt. Auch ultraviolette und infrarote Strahlung (siehe auch Glossar Infrarot Heizung) ist Teil des Spektrums, das die Sonne ausstrahlt.
Auch interessant zu wissen, wie viel Strom ein Haushalt überhaupt braucht.
Diese hier ankommende Sonnenstrahlung und Wärmeenergie können wir dank technischer Entwicklungen für uns nutzbar machen. Experten gehen davon, dass die Sonne noch etwa 5 Milliarden Jahre für uns strahlen wird, bevor sie einer Supernova aufgeht oder sich in ein schwarzes Loch verwandelt. Also haben wir noch etwas Zeit, die wir nutzen sollten.
Welche Energiemenge kommt hier auf der Erde an?
Die Sonne liefert uns jeden Tag genug Sonnenstrahlung, um damit den Energiebedarf eines ganzen Jahres decken zu können, theoretisch zumindest. Zudem ist die Sonnenstrahlung kostenlos und quasi unendlich nutzbar, in menschlichen Maßstäben.
In Zahlen kann man etwa 1000 Kilowattstunden (kWh) pro Quadratmeter und Jahr durch die Sonneneinstrahlung nutzen. Dieser Wert ist im Süden Deutschlands aufgrund des besseren Einfallswinkels des Sonnenlichts mit ca. 1200 kWh sogar noch höher. Das entspricht ungefähr einer Energie von 100 Litern Heizöl.
Auf den allermeisten Dächern ist wohl deutlich mehr Platz als ein Quadratmeter, um Sonnenstrom zu gewinnen. So ließe sich wahrscheinlich der gesamte Strombedarf eines Haushaltes nur durch die
Sonne decken. Allerdings gibt es noch weitere limitierende Faktoren, auf die wir später noch eingehen werden.
Einwurf: Neben vielen Vorteilen gibt es auch Nachteile – lest hier über Faktoren die Einfluss auf die Effizienz der Sonnenenergie nehmen können.
In anderen Teilen der Welt sind noch deutlich bessere Ergebnisse möglich. In Spanien beispielsweise könnte man mit einem Ertrag von rund 2000 kWh pro Quadratmeter rechnen, und am Äquator sogar mit 2500 kWh. Dort fällt die Sonnenstrahlung senkrecht auf die Erde und die Kollektoren können die volle Menge aufnehmen und umwandeln. So ist die effizienteste Nutzung der Sonnenenergie nur dort möglich.
So könnten gerade ärmere, afrikanische Länder ihren Energiehunger auf diese Weise ganz natürlich stillen. Leider fehlen oft die nötige Technik und das Wissen für die Nutzung dieser Energiequelle. Es müssten erst mal riesige Investitionen in Material und Infrastruktur getätigt werden, um den produzierten Strom dann auch speichern zu können. Damit er genau dann abgegeben werden kann, wenn er benötigt wird. Ansonsten geht viel der Energie wieder verloren.
Fazit – So kann man Strom aus Sonnenenergie gewinnen und diesen sollten wir konsequent nutzen
Sonnenenergie ist ein Geschenk der Natur und wir sollten endlich anfangen, dieses auch konsequent zu nutzen. Ohne ausreichende Nutzung durch Photovoltaik und Solarthermie wird die Energiewende kaum zu schaffen sein. Denn die Strahlung der Sonne ist mit der Windenergie eine der wenigen Energiequellen, für die wirklich kein CO₂-Ausstoß, und damit keine weitere Belastung für unsere Atmosphäre anfällt.
