Solarenergie im Überfluss

Solarenergie — Die Zukunft der Energieversorgung

Die Solar­ener­gie ist eine der viel­ver­spre­chends­ten und nach­hal­tigs­ten Ener­gie­quel­len der Zukunft. Sie basiert auf der Nut­zung der Son­nen­strah­lung zur Erzeu­gung von Strom oder Wär­me und bie­tet zahl­rei­che Vor­tei­le gegen­über her­kömm­li­chen Ener­gie­quel­len (Titel­fo­to: Koza1983). Kos­ten­los ist die­se Ener­gie­form aller­dings auch nicht, da erst gro­ße Inves­ti­tio­nen in den Auf­bau und die Bau­tei­le zu erbrin­gen sind. Auch der Stand­ort ist ent­schei­dend.

Laut aktu­el­len Daten erzeug­te Deutsch­land im Jahr 2020 rund 51,9 Tera­watt­stun­den (TWh) an Solar­ener­gie. Spa­ni­en hin­ge­gen erzeug­te im sel­ben Jahr nur 13,7 TWh an Solar­ener­gie. Es ist wich­tig anzu­mer­ken, dass die­se Zah­len jähr­li­chen Schwan­kun­gen unter­lie­gen kön­nen und von ver­schie­de­nen Fak­to­ren wie Wet­ter­be­din­gun­gen und der instal­lier­ten Kapa­zi­tät abhän­gen.

Ein gro­ßer Vor­teil der Solar­ener­gie ist ihre Uner­schöpf­lich­keit. Die Son­ne strahlt jeden Tag enor­me Men­gen an Ener­gie auf die Erde, die wir nut­zen kön­nen, ohne dass sie jemals aus­ge­hen wird. Im Gegen­satz dazu sind fos­si­le Brenn­stof­fe wie Koh­le oder Erd­öl end­lich und tra­gen zur Umwelt­ver­schmut­zung und dem Kli­ma­wan­del bei.

Ein wei­te­rer Vor­teil der Solar­ener­gie ist ihre Umwelt­freund­lich­keit. Bei der Nut­zung von Solar­ener­gie wer­den kei­ne schäd­li­chen Emis­sio­nen frei­ge­setzt, was zu einer erheb­li­chen Redu­zie­rung des CO₂-Aus­sto­ßes führt. Dies trägt dazu bei, den Treib­haus­ef­fekt zu ver­rin­gern und den Kli­ma­wan­del ein­zu­däm­men.

Dar­über hin­aus bie­tet die Solar­ener­gie auch wirt­schaft­li­che Vor­tei­le. Durch den Ein­satz von Solar­an­la­gen kön­nen Haus­hal­te und Unter­neh­men ihre Ener­gie­kos­ten erheb­lich sen­ken. Zwar sind die Anfangs­in­ves­ti­tio­nen für die Instal­la­ti­on von Solar­an­la­gen hoch, aber die lang­fris­ti­gen Ein­spa­run­gen machen dies wett. Zudem schafft die Solar­ener­gie neue Arbeits­plät­ze in der Bran­che der erneu­er­ba­ren Ener­gien.

Ein wei­te­rer Aspekt, der für die Solar­ener­gie spricht, ist ihre dezen­tra­le Natur. Solar­an­la­gen kön­nen über­all instal­liert wer­den, sei es auf Dächern von Gebäu­den oder in länd­li­chen Gebie­ten ohne Zugang zum Strom­netz. Dies ermög­licht eine unab­hän­gi­ge Ener­gie­ver­sor­gung und trägt zur Sta­bi­li­tät des Strom­net­zes bei.

Trotz all die­ser Vor­tei­le gibt es jedoch auch Her­aus­for­de­run­gen bei der Nut­zung von Solar­ener­gie. Die Effi­zi­enz der Solar­zel­len muss wei­ter ver­bes­sert wer­den, um die Kos­ten zu sen­ken und die Leis­tung zu stei­gern. Zudem ist die Spei­che­rung von Solar­ener­gie für den Ein­satz in Zei­ten ohne Son­nen­ein­strah­lung noch nicht opti­mal gelöst.

Die notwendige Technik dazu

Die wich­tigs­te Kom­po­nen­te sind die Solar­zel­len, auch Foto­vol­ta­ik­zel­len genannt, die Son­nen­licht in elek­tri­sche Ener­gie umwan­deln.

Es gibt ver­schie­de­ne Arten von Solar­zel­len, dar­un­ter mono­kris­tal­li­ne, poly­kris­tal­li­ne und Dünn­schicht-Solar­zel­len. Mono­kris­tal­li­ne Solar­zel­len bestehen aus einem ein­zi­gen Kris­tall und haben eine hohe Effi­zi­enz, wäh­rend poly­kris­tal­li­ne Solar­zel­len aus meh­re­ren Kris­tal­len bestehen und etwas weni­ger effi­zi­ent sind. Dünn­schicht-Solar­zel­len sind fle­xi­bler und kön­nen auf ver­schie­de­ne Ober­flä­chen auf­ge­bracht wer­den.

Die Instal­la­ti­on von Solar­an­la­gen erfolgt in der Regel auf Dächern von Gebäu­den oder auf Frei­flä­chen. Die Solar­mo­du­le wer­den in Rei­hen ange­ord­net und mit­ein­an­der ver­bun­den, um eine grö­ße­re Flä­che abzu­de­cken und mehr Son­nen­licht ein­zu­fan­gen. Die Modu­le sind mit Wech­sel­rich­tern ver­bun­den, die den erzeug­ten Gleich­strom in Wech­sel­strom umwan­deln, der im Haus­halt oder im Strom­netz ver­wen­det wer­den kann.

Ein wich­ti­ger Aspekt bei der Nut­zung von Solar­ener­gie ist die Spei­che­rung der erzeug­ten Ener­gie für den Ein­satz zu Zei­ten ohne Son­nen­ein­strah­lung. Hier kom­men Bat­te­rie­spei­cher­sys­te­me zum Ein­satz, die über­schüs­si­ge Ener­gie spei­chern und bei Bedarf abge­ben kön­nen. Die­se Tech­no­lo­gie wird ste­tig ver­bes­sert, um die Effi­zi­enz und Kapa­zi­tät der Bat­te­rien zu erhö­hen.

Dar­über hin­aus gibt es auch solar­ther­mi­sche Anla­gen, die Son­nen­licht zur Erzeu­gung von Wär­me nut­zen. Die­se Anla­gen bestehen aus Kol­lek­to­ren, die das Son­nen­licht absor­bie­ren und die Wär­me an einen Wär­me­trä­ger abge­ben. Die gewon­ne­ne Wär­me kann dann für Hei­zungs­zwe­cke oder zur Erzeu­gung von Dampf für indus­tri­el­le Pro­zes­se genutzt wer­den.

Das Solar­wär­me­kraft­werk Plan­ta Solar 10 ist Euro­pas ers­tes kom­mer­zi­el­les Solar­turm­kraft­werk (Titel­fo­to). Es steht in der Ebe­ne von San­lú­car la Mayor in der Nähe von Sevil­la in Anda­lu­si­en und bün­delt das Licht in einem Turm. Die Anla­ge ging im März 2007 nach vier Jah­ren Bau­zeit in Betrieb. Sie hat eine maxi­ma­le elek­tri­sche Leis­tung von 11 MW und besteht aus 624 nach­führ­ba­ren Spie­geln, soge­nann­ten Helio­sta­ten.

Ins­ge­samt ist die Solar­ener­gie jedoch eine viel­ver­spre­chen­de und zukunfts­wei­sen­de Ener­gie­quel­le. Sie bie­tet zahl­rei­che Vor­tei­le für die Umwelt, die Wirt­schaft und die Gesell­schaft ins­ge­samt. Es ist wich­tig, dass Regie­run­gen, Unter­neh­men und Ein­zel­per­so­nen wei­ter­hin in die Ent­wick­lung und Nut­zung von Solar­ener­gie inves­tie­ren, um eine nach­hal­ti­ge und sau­be­re Ener­gie­ver­sor­gung für kom­men­de Gene­ra­tio­nen zu gewähr­leis­ten.