Solaranlagen Technik

Photovoltaikanlagen einfach erklärt

Solarenergie nutzen

Was ist Solarenergie?

Wenn die Sonne scheint, spüren wir ihre Wärme auf der Haut. Im Frühjahr ist das angenehm, im Sommer dagegen suchen wir den Schatten auf, weil die Sonne sonst unsere Haut verbrennt. So wie wir Sonne fühlen, obwohl sie 150 Millionen Kilometer entfernt von der Erde ihre Strahlen aussendet, lässt uns ahnen, wie viel solare Energie in ihr steckt. In Zahlen ist das eine Energiemenge von unvorstellbaren 1,5 Trilliarden (1018) Kilowattstunden im Jahr. Das entspricht etwa dem ca. 10.000-fachen des Energiebedarfs der Menschheit. Wenn die Sonne an einem Sommertag in unseren Breitengraden 1 Stunde lang auf 1 m² Fläche strahlt, dann entspricht das einem Energieverbrauch von ca. 1 Kilowattstunde.

video-solarmausSo viel Energie verbraucht ein Fön in einer Stunde oder ein Computer in sieben Stunden. Die Solarenergie entsteht durch Kernfusion im Inneren der Sonne. Sie gelangt als elektromagnetische Strahlung (Photonen) zu unserer Erde. Ein Teil der Solar-Strahlung wird von der Atmosphäre reflektiert, ein weiterer Teil in Wärme umgewandelt und der dritte Teil der Strahlung trifft auf den Erdboden auf. Dieser Teil heißt Globalstrahlung.

In Deutschland strahlt die Sonne pro Jahr ca. 950 bis 1.200 kWh (Kilowattstunden) Solarenergie auf jeden Quadratmeter. Dies ist der ungefähre Stromverbrauch einer Person in Deutschland.

Wie wird die Solarenergie genutzt?

Das Potenzial der Solarenergie wird noch lange nicht ausgeschöpft. In der Sahara in Afrika zum Beispiel beträgt die Globalstrahlung der Sonne teilweise bis 2.500 kWh / Quadratmeter in einem Jahr. Diese unglaubliche solare Energie wird zur Zeit so gut wie nicht genutzt.

In westlichen Ländern hingegen macht man sich die Solarenergie bereits zunutze. Dies geschieht unter anderem durch:

  • Photovoltaik - Strom aus Solarenergie
  • Solarthermie - Heizwärme und Warmwasser aus Sonnenenergie
  • Sonnenwärmekraftwerke / Solarkraftwerke - Stromerzeugung durch solar erhitzten Wasserdampf
  • Solarkocher - ein Hohlspiegel bündelt die Sonnenstrahlen auf einen im Brennpunkt befindlichen Behälter 

Solarenergie - nutzen Sie die kostenlose Energiequelle

Heutige Photovoltaikanlagen haben einen Wirkungsgrad von 8-18%. Die Nutzung von Solarenergie ist dabei nicht nur umweltschonend, sondern die Energiequelle Sonne steht auch quasi unbegrenzt zur Verfügung - ganz im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen. 

Beispiel zur erzeugten Solarenergie
Die Einstrahlung der Sonne in Ihrem Wohnbereich beträgt 1000kWh / Jahr / m². Ihre Photovoltaikanlage hat einen Wirkungsgrad von 15%. Sie gewinnen also 150kWh Solarenergie pro Jahr pro Quadratmeter Solarmodul. Mit 8m² Solarfläche erzeugen Sie beispielsweise den jährlich benötigten Strom für eine Person.

Leistung wird in der Photovoltaik generell in Bezug auf eine Fläche angegeben. Watt pro m² (W/m²) oder Kilowatt pro m² (kW/m²). Die Angabe Wh/m² (Wattstunde pro m²) oder kWh/m² (Kilowattstunde pro m²) bezeichnet die einer Stunde erzeugte Solarenergie.

Reicht denn die Solarenergie im verregneten Deutschland zur lohnenden Photovoltaik-Stromgewinnung aus?
Warum Solarenergie auch in Deutschland sehr gut geeignet ist erfahren Sie auf der nächsten Seite...