Energie aus der Sonne - Die Sonne als unerschöpflicher Energielieferant



14.08.2017

Die Sonne ist eine autonome Energiequelle. Im Inneren der Sonne läuft bei sehr hohen Temperaturen ein Kernfusionsprozess ab. Dabei verschmelzen jeweils zwei Wasserstoffkerne zu Heliumkernen und geben einen Teil ihrer Masse als Strahlung ab. Der Vorrat an Wasserstoff ist dabei nahezu unerschöpflich.


Die Sonne verliert in 1,24 Milliarden Jahren nur ein Prozent ihrer Masse. Die fossilen Energieträger Kohle, Erdöl und Gas zwar in Jahrmillionen gebildet sind dagegen in einigen Jahrzehnten verbraucht, belasten die Umwelt und schädigen das Klima.

Die Nutzung der Solarenergie bietet somit sonnige Aussichten: Sie ist fast unbegrenzt und umweltfreundlich und für alle Menschen weltweit verfügbar.

Bedingt durch die Entfernung Sonne- Erde (150 Mio. km) und der Winzigkeit der Erde gegenüber der Sonne erreicht uns "nur" ein Fünfmilliardstel der abgestrahlten Sonnenenergie. Trotzdem reicht die während einer halben Stunde auf der Erdoberfläche eingestrahlte Sonnenenergie aus, um den jährlichen Weltenergiebedarf zu decken.

Die auf der Erde ankommende Strahlung wird als Globalstrahlung bezeichnet. Diese setzt sich in unseren Breiten zu etwa 1/3 direkter und 2/3 diffuser Strahlung (bewölkter Himmel) zusammen. In Deutschland trifft jährlich eine Sonnenenergiemenge von etwa 1.000 kWh/m² auf.

Dies ist nur knapp die Hälfte der Energiemenge die in den äquatornahen Gebieten auftritt, dennoch ist die maximale Einstrahlungsleistung im Sommer mit ca. 1.000 W/m² nur 20% geringer als die höchsten Werte in den Wüstenregionen. Sie beträgt je nach Wetterlage und Jahreszeit zwischen 50 W/m² bei geschlossener Wolkendecke oder Nebel und 1.000 W/m² an sonnigen Tagen mit besonders klarer Luft.

Was ist eigentlich Photovoltaik?

Photovoltaik ist die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrischen Strom mit Solarzellen. Die Solarzellen bestehen meistens aus Silizium, einem Element, das in der Natur sehr häufig vorkommt. Strahlt die Sonne auf die Solarzellen, baut sich zwischen der Ober- und Unterseite eine Gleichspannung auf. Diese Energie kann in Solarakkus gespeichert, mit einem Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt oder aber auch direkt genutzt werden.

Handelsübliche Solarzellen erreichen einen Wirkungsgrad von 17% und werden zu Solarmodulen verschaltet. Eine Photovoltaik- Anlage mit 1 Kilowatt Leistung erzielt ca. 800 kWh Strom im Jahr und erspart der Umwelt jedes Jahr 500 kg Kohlendioxyd und andere Schadstoffe.

Quelle: www.wasserwaermeluft.de 
Bild: MEV Verlag GmbH


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