Die Solarenergie / Sonnenenergie

Solarenergie (bzw. Sonnenenergie) ist die Energie, die in der Sonne durch ständige Kernfusionen entsteht und die zum Teil als elektromagnetische Strahlung auf die Erde gelangt. Die Sonne ist die größte Energiequelle der Erde, alles Leben auf der Erde ist von ihr abhängig. So basiert die Photosynthese der grünen Pflanzen auf der Zufuhr von Solarenergie.

Ohne die Strahlung der Sonne würde unser gesamtes Ökosystem zusammenbrechen und Leben auf der Erde wie es zurzeit existiert wäre nicht mehr möglich.

Alleine die Kraft der Sonne liefert mehr als den 10000fachen Energiebedarf der Menschheit. Die Energie der Sonne, die an der Atmosphäre der Erde ankommt, ist relativ konstant, aber nicht die komplette Strahlungsenergie durchdringt die Atmosphäre: Teile werden in Wärme umgewandelt oder wieder ins Weltall abgestrahlt. Wie viel Strahlung zur Erde durchdringt, hängt vom Zustand, das heißt von der Zusammensetzung der Erdatmosphäre ab. Wie viel Strahlung die Erdoberfläche trifft, hängt außerdem vom Winkel der Fläche ab: Flächen auf die die Strahlung senkrecht trifft werden am besten erreicht. Daher erreicht die Sonnenstrahlung die unterschiedlichen Klima-Zonen der Erde in verschiedenem Maße.

Ein online Überblick über die Solarenergie und deren Entwicklung

Seit nunmehr einigen Jahrzehnten versucht sich die moderne Photovoltaik (allgemein als Solarenergie bezeichnet) durchzusetzen und trotz großer Fortschritte, feiert die Technik weder den großen Durchbruch, noch kommt sie bei der allgemeinen Bevölkerung voll an. Würde die Photovoltaik in Deutschland richtig ankommen, würden gemessen an dem Potenzial in Deutschland (EUPD Analyse) 89 % der Ein- und Zweifamilienhäusern Energie erzeugen. Dabei ist das Prinzip denkbar einfach. Unsere Sonne liefert jeden Tag Unmengen an potenziellen Strom auf unsere Erde und alles, was wir machen müssen, ist dieses Potenzial mittels des photovoltaischen Effekts aufzunehmen und Solarenergie daraus zu gewinnen. Dies geschieht mittels Photovoltaikanlagen, die heute bereits einfach auf Dächern oder Feldern installiert werden können. Allerdings wird der Solarenergie oft nachgesagt, dass sie zu teuer wäre, zu Wirkungsschwach oder nur etwas für den Idealisten, welcher der Zukunft einen hohen Stellenwert beimisst. Das dies nicht zwangsläufig so sein muss, zeigen aktuelle Projekte, die nicht mehr nur um den Hochverdiener werben, sondern auch um das Interesse des kleinen und mittelständischen Bürgers.

Solarenergie Informationen
Kommt jetzt die Pflicht für Photovoltaik in Deutschland? Um die Erzeugung von Strom durch erneuerbare Energiequellen und den Ausbau der erneuerbaren Energien zu erhöhen gibt es von seitens der Regierung einen Entwurf zum Klimaschutz-Sofortprogramm. Ab 2023 müssen alle Neubauten den höchsten Energie-Standard EH-55 erfüllen. Ab 2025 wird zudem der für Neubauten der Energiestandard und die damit verbunden Vorgaben weiter auf EH-40 erhöht.
Was sagt der Energiestandard EH aus?
Ein Gebäude darf nur die Prozentzahl der EH-Angabe der Energie eines Standardhauses verbrauchen.
Beispiel: EH-40 darf nur 40 Prozent eines Standardhauses verbrauchen.

Was sind die entscheidenden Vorteile von Solarenergie / Sonnenenergienutzung?

Neben den wichtigen Gründen zu mehr unabhängiger Energiesicherheit zählen Fakten, wie die Erneuerbarkeit dieses Energieträgers, zu seinen wesentlichen Vorzügen. Schließlich wird die Sonne noch ungefähr 4,5 - 5 Milliarden Jahre brennen. Sie stellt damit eine Energiequelle dar, die in Menschenleben betrachtet, nicht versiegt. Zum Nutzen der Sonnenenergie bedarf es nicht der Suche nach neuen Rohstoffquellen, wie dies bei Öl und Kohle der Fall ist. Davon abgesehen müssen keine Unsummen investiert werden, um die Sonnenenergie an die Erdoberfläche zu befördern. Heute gilt die Emissionsfreiheit als wichtigstes Argument bei der Bewertung von Vorteilen der Solarenergie.
Zu diesen häufig auftretenden Argumenten gibt es jedoch weitere Gründe in eine Solaranlage zu investieren. Auf gesellschaftlicher Ebene ist ein wesentlicher Faktor das Einsparen von Transportenergie. Das heißt mit einer vor Ort Energieversorgung spart man die nachgewiesenermaßen auf dem Weg zwischen Kraftwerk und Endverbraucher entstehenden Energieverluste. Als weiterer Punkt dient die Dezentralisierung der Energieversorgung, um einen besseren Schutz vor Stromausfällen zu besitzen, was uns in Deutschland eine Reserve von 40 % ersparen könnte, die aktuell für das kurzzeitige überbrücken von Kraftwerksausfällen angelegt werden müssen.

Negative Aspekte der Solarenergie / Photovoltaik

Wie es mit jeder Technologie nun einmal ist, ist die Solarenergie nicht frei von negativen Aspekten oder Effekten. Wobei hier gegenüber den Vorteilen häufig sehr unterschiedliche eher kleine Nachteile aufaddiert werden, die zumeist nicht als so nachteilig betrachtet werden, wie solche, die die aktuellen Energieträger mit sich führen.
Ein paar ausgewählte Nachteile sind demnach die hohen Produktionskosten von Photovoltaikanlagen sowie die Verwendung von Chemikalien im Herstellungsprozess, die dazu führen, das Solarzellen, wie die Batterien bei Elektroautos, nur schwer bis gar nicht zu entsorgen oder wieder aufzubereiten sind. Zwei weitere Aspekte sind zum einen die Unzuverlässigkeit der Solaranlagen, da sie Wetter abhängig sind und nicht wie Kraftwerke immerzu große Mengen Strom erzeugen und zum anderen der leider noch geringe Wirkungsgrad der aktuellen Solarzellen. Die Nutzung der Solarenergie ist jedoch nicht auf die sonnenreichen Tage beschränkt, da sich bei Überproduktion die Solarenergie speichern oder ins öffentliche Netz einspeisen lässt.
Trotz dieser erscheinenden Nachteile, sind einige von ihnen gar nicht so negativ. Sollten sich Solaranlagen durchsetzen, so werden bekanntlich auch die Produktionskosten und damit die Preise für diese Anlagen fallen. Der geringe Wirkungsgrad ist aktuell auf dem Prüfstand und die Gelder, die in diese Forschung gesteckt werden schaffen Zukunftsaussichten, die mehr versprechen als nur CO2-Verschmutzung, atomarer Abfall oder globale Erwärmung.
Das Abfallproblem ist eines, mit dem sich alle zukunftsträchtigen Energieformen auseinandersetzen müssen. Zumindest kann man bei der Solarenergie darauf hoffen, dass dieses Problem erfolgreicher gelöst werden kann, als dies derzeitig in der Atomenergie gelingt.

Aktuell entwickelt sich eines dieser Probleme rund um die Solaranlagen zu einem kreativen Pool für Projekte die den Umweltschutz und das grüne Gewissen im Visier haben..

Nutzung der erneuerbare Energien in Deutschland und Europa als Solarsparmarkt

Der so entstehende Solarsparmarkt nutzt dabei diesen Effekt der eigentlich teuren Photovoltaik und des dennoch nicht geringen Interesses der Bürger in diese Technologie. Dabei wird nicht zwangsläufig die Investition an sich verändert oder gar die Kosten, sondern die Sichtweise. Um nicht die Energiewende im Jahr zu verschlafen, finden Sie daher bei uns über die Anfrage Solar Fachbetriebe. Ähnlich wie ein Rechner geben Sie einfach die Leistung der gewünschten Anlage, sowie einige Eckdaten (Quadratmeter des Eigenheims), die Anzahl der im Haus lebenden Personen und den Winkel Ihres Daches für die Sonneneinstrahlung ein. Sollten Sie lediglich ein Solarstromspeicher oder eine Reparatur Ihrer Photovoltaikanlage wünschen, ist diese Anfrage oder eine Planung ebenfalls möglich. Jetzt geprüfte Solar Fachbetriebe finden, der Service ist für Sie kostenlos!

Solarmodule

Solarmodule werden immer zur Herstellung von elektrischer Energie benutzt. Sie enthalten als wichtigsten Bestandteil Solarzellen, die sich im Verbund zu einem Solarmodul vereinen.

Solarmodule finden Verwendung in privaten Haushalten zur Stromerzeugung, zur Versorgung von kleinen, unabhängigen Geräten (zum Beispiel Taschenrechner) oder in der Raumfahrt, um Satelliten und Sonden zu versorgen. Charakterisiert wird ein Solarmodul durch die elektrischen Anschlusswerte, die es aufweisen kann. Die Anschlusswerte hängen von den verwendeten Solarzellen, deren Anzahl und deren spezifischen Eigenschaften ab.

Ein Solarmodul benötigt ganz bestimmte Voraussetzungen, damit es sinnvoll Strom erzeugen kann. Es sollte eine transparente und stabile Abdeckung besitzen und robuste Anschlüsse. Die einzelnen Solarzellen sollten vor mechanischen Einflüssen geschützt werden. Solarzellen sind sehr spröde und zerbrechen leicht. Schon ein landender Vogel kann eine ungeschützte Solarzelle zerstören. Zudem sollte ein Solarmodul die Solarzellen vor Nässe schützen und die Solarzellen bei zu hohen Temperaturen kühlen. Zu guter Letzt sollte man ein Solarmodul gut befestigen können, ansonsten kann man es so gut wie gar nicht gebrauchen.

Herstellung eines Solarmoduls

Die Herstellung eines Solarmoduls ist immer recht aufwendig. Das wichtigste während der Herstellung ist die Produktion mit der aktiven Seite nach unten. Zunächst wird das Trägermaterial (meistens Glas) gereinigt und beklebt. Danach werden die Solarzellen aufgebracht und miteinander verlötet und an die Anschlüsse angeschlossen. Ist dies alles erledigt, kommen weitere Schutzfolien und ein entsprechender Rahmen dazu und dann kann die Klassifizierung erfolgen.

Solarmodule werden in Europa, Asien und Nordamerika hergestellt. Allein in China gibt es derzeit mehr als 130 verschiedene Anbieter von Solarmodulen. Die größte Nachfrage für Solarmodule gibt es in Deutschland, mehr als 60 % der hergestellten Solarmodule landen hier. Neben den Produkten der inländischen Hersteller muss noch eine große Anzahl an Modulen importiert werden. Das liegt vor allem daran, dass durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz der Einsatz von Photovoltaik zur Stromversorgung stark gefördert wird.

Recycling der Solarmodule

Ein Problem ist allerdings derzeit das Recycling von Solarmodulen. Obwohl die Solarmodule eine Lebensdauer von mindestens 20 Jahren haben, sind sie für viele hundert Tonnen Elektroschrott jährlich verantwortlich. Eine Möglichkeit zum Recycling gibt es derzeit noch nicht wirklich. Im deutschen Freiberg steht allerdings eine Versuchsanlage, die bei 600° Celsius alle enthaltenen Kunststoffe verbrennt und so eine Wiederverwendung der einzelnen Solarzellen ermöglicht, die durch die Silizium- und Glasbestandteile erst bei deutlich höheren Temperaturen zerstört werden würden.

Photovoltaik und Solarenergie sind im Erneuerbareenergiengesetz EEG verankert

Die Sonnenenergie gehört zu den sogenannten regenerativen Energien und ist daher langfristig gesehen eine wichtige Alternative zur Energiegewinnung aus fossiler Energie (wie zum Beispiel Öl, Erdöl oder Erdgas). In vielen Ländern wird sie aus diesem Grund staatlich gefördert.

Für produzierte Solarenergie in Deutschland erfolgt die Förderung durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG). Das Gesetz legt unter anderem fest, dass die Mehrkosten die durch die Nutzung der Solarenergie entstehen, auf alle Stromverbraucher umgelegt werden. Die Energiegewinnung aus der Solarenergie erfolgt über die Solartechnik. Dazu gibt es mehrere Methoden: man kann zum Beispiel die Sonnenenergie mit Hilfe von Fotovoltaik in elektrische Energie umwandeln, diese bezeichnet man dann als Solarstrom.

Ursprung des Worts Photovoltaik

Das Wort Phototovoltaik ist aus dem griechischen Wort für Licht und dem Namen des Physikers Alessandro Volta zusammengesetzt. Es steht für die Umwandlung von Solarenergie in elektrische Energie mit Hilfe von Solarzellen. Die Umwandlung beruht auf dem im Jahr 1839 von A. Bequerel erforschten Fotoeffekt. Zunehmend verbreitet ist hier die Installation von Solarzellen auf den Dächern von Häusern, die staatlich und durch Förderkredite unterstützt wird.

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