Sonnenenergie, Photovoltaik und Solarthermie

Sonnenenergie

Die Sonnenenergie ist unser zentraler Energielieferant. Allein die auf den Kontinenten auftreffende Strahlungsenergie beträgt etwa 219.000.000 Milliarden kWh pro Jahr.

Während am Rande unserer Erdatmosphäre die Strahlungsintensität mit 1.367 W/m² konstant ist (Solarkonstante) schwankt sie auf der Erdoberfläche (Globalstrahlung), abhängig von Jahreszeit, Wetter und geographischer Lage. In Hamburg treffen zum Beispiel jährlich rund 1.070 kWh/m² nutzbarer Energie auf den Boden.

Dumm, dies nicht zu nutzen.

 

Energie durch Sonne

 

Photovoltaik

Photovoltaik beschreibt die Nutzung der Sonnenenergie in Form von Elektrizität.

Die Umwandlung von Licht in elektrische Energie beruht auf dem 1839 von Alexander Bequerel entdeckten Photoeffekt. Dabei werden positive und negative Ladungsträger in einem Festkörper durch das Auftreffen von Lichtstrahlen freigesetzt.

In der Praxis wird dotiertes Silizium als Halbleiter verwendet. Auf der einen Seite gibt es hier einen negativen Ladungsüberschuss, auf der anderen einen postitiven Ladungsüberschuss. Sobald Licht einfällt beginnt Strom zu fließen.

Gängige Solarmodule bestehen entweder aus monokristallinem, polykristallinem oder amorphem Silizium mit Laborwirkungsgraden von bis zu 30%.

 

Solarthermie

Solarthermie beschreibt die Nutzung der Sonnenenergie in Form von Wärme.

Bei der Solarthermie nutzt man Kollektoren zur thermischen Solarenergienutzung. In den Kollektoren wird Flüssigkeit in dünnen Röhren erhitzt, die Wärme im Haus in einem Speicher gesammelt und über Wärmetauscher nutzbar gemacht. Sie kann für die Warmwasserbereitung sowie zur Heizungsunterstützung genutzt werden.

Gängige Kollektortypen sind einfache Kunststoffabsorber, Flachkollektoren, Vakuumkollektoren oder reine Luftkollektoren. Je nach Technik werden hierbei Wirkungsgrade von mehr als 75% erreicht.

 

Solarenergie...

 


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