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Energie Macht Schule

Solarenergie

Aktualisiert!

wird auch als Sonnenenergie bezeichnet. Sie beschreibt die Energie der Sonnenstrahlung, welche in Form von Strom, Wärme oder chemischer Energie genutzt werden kann.

Solarenergie ist nach menschlichen Maßstäben unerschöpflich. Die gesamte Strahlungsleistung der Sonne, die pro Quadratmeter auf die Erdatmosphäre trifft, wird durch die Solarkonstante von 1.367 Watt pro Quadratmeter beschrieben. Sie beträgt im Mittel am Äquator 800 Watt pro Quadratmeter. Je nach Standort hat die eingestrahlte Sonnenenergie in Deutschland bei völlig wolkenlosem Himmel eine solare Leistung von 700 bis 1.000 Watt pro Quadratmeter. In der Sahara kann diese Leistung bis zu 2.500 Watt pro Quadratmeter betragen. Obwohl die Erde nur einen winzigen Teil der Energiemenge der 150 Millionen Kilometer entfernten Sonne auffängt, würde allein die auf Deutschland auftreffende Sonnenenergie ausreichen, um den hiesigen Energiebedarf etwa 80fach zu decken.

Sonnenenergie kann auf vielfältige Weise genutzt werden:

Die Intensität der Sonnenstrahlung ist von verschiedenen Faktoren abhängig. Unter anderem:

  • von der Jahreszeit,
  • vom Wetter,
  • von der Tageszeit.

Monatliche Stromerzeugung aus Photovoltaikanlagen 2015 und 2016 im Vergleich
(differenziert nach Monaten)

Schaubild monatliche Stromerzeugung aus Photovoltaikanlagen 2015 und 2016

 

In Deutschland trug die direkte Umwandlung des Sonnenlichts in Photovoltaikanlagen 2016 mit 38 Milliarden Kilowattstunden etwa 5,9 Prozent zur Deckung des Stromverbrauchs bei. Die Zahl der Photovoltaikanlagen in Deutschland ist in den letzten Jahren erheblich gewachsen. Schätzungen zufolge betrug die installierte Leistung der Photovoltaikanlagen in Deutschland zum Jahresende 2016 insgesamt rund 1,4 Gigawatt.

 

EEG-Regenerativanlagen
(Anteile an der installierten Leistung und der Stromerzeugung von Regenerativanlagen 2015)

Schaubild EEG-Regenerativanlagen und deren Anteile an der installierten Leistung und an der Stromerzeugung im Jahr 2015

 

In den letzten beiden Jahrzehnten gab es erhebliche technische Fortschritte bei der solarthermischen und photovoltaischen Nutzung der Sonnenenergie. Während allerdings solarthermische Anlagen zur Warmwasserbereitung je nach Einsatzart auch in Deutschland wirtschaftlich sein können, ist die photovoltaische Stromerzeugung aus Sonnenenergie immer noch um ein Vielfaches teurer als die konventionelle Stromproduktion. Solarthermische Kraftwerke gibt es Deutschland nicht. Diese Art der Stromerzeugung wird unter anderem in Spanien erforscht. Im heißen Südwesten der USA wurden Anfang der 1990er Jahre ebenfalls einige Anlagen gebaut. Das Konzept der Desertec Foundation sieht vor, Strom im heißen Wüstengürtel der Erde in solarthermischen oder eventuell photovoltaischen Anlagen oder auch mit Hilfe von Windkraftanlagen zu erzeugen. Der Strom soll dann in Industriestaaten übertragen werden, eventuell mit der sogenannten Hochspannungsgleichstromübertragung-Technik, die geringe Übertragungsverluste verspricht.