Die Sonne – Saubere Energie aus dem All

Die Bedeutung der Sonne für das Leben auf der Erde war schon den ältesten menschlichen Kulturen bekannt. Von vielen dieser Kulturen wurde der Stern, der uns Wärme und Licht liefert, als Gottheit verehrt. Heute wissen wir, dass die Sonne ein gigantischer Gasball ist, in dessen Innerem stetige Kernfusionen für Temperaturen von 15 Millionen Grad sorgen. „Entzaubert“ ist die Sonne damit nicht. Im Gegenteil: Als potentieller Energielieferant für unsere technischen Errungenschaften hat sie eher noch an Bedeutung gewonnen.

Sekündlich treffen riesige Mengen Sonnenenergie auf die Erdoberfläche. Im Jahresmittel liegt die Strahlungsleistung pro Quadratmeter bei 1.367 Watt („Solarkonstante“). Im „kalten“ Deutschland liefert die Sonne immerhin noch ca. 1.000 W pro Quadratmeter. Regenerative bzw. erneuerbare Energie, die während der hierzulande ca. 2.000 Sonnenstunden im Jahr durch Photovoltaik nutzbar gemacht werden kann.

Die Nutzung der Sonne bietet zahlreiche Vorteile:

Als Energielieferant ist die Sonne unerschöpflich.

Das Alter der Sonne wird auf 4,7 Milliarden Jahre geschätzt und die Wissenschaft geht davon aus, dass unser Zentralgestirn mindestens noch einmal so viele Jahre existieren wird. Es ist also gerechtfertigt von einer unerschöpflichen Energieressource zu sprechen. Hinzu kommt: Derzeit nutzen wir nur einen Bruchteil der Energie, die auf der Erde ankommt.

Sonnenenergie kostet nichts

Niemand besitzt die Sonne und sie ist quasi überall verfügbar. Selbstverständlich ist auch die Sonnenenergie nicht völlig kostenlos, da wir technische Einrichtungen wie Sonnenkollektoren oder Photovoltaikanlagen benötigen, um die Sonneneinstrahlung für uns nutzbar zu machen. Die Kosten für diese Technik sind aber überschaubar und stabil. Die Gewinnung fossiler Energieträger wird hingegen absehbar immer teurer werden.

Die Sonne ist umweltfreundlich.

Anders als z.B. Kohle- oder Atomstrom entstehen bei der Nutzung der Sonne als Energielieferant grundsätzlich keine negativen Neben- bzw. Endprodukte wie CO2 oder strahlender Restmüll. Sie ist also emissionsfrei. Auch zieht die Nutzung der Sonne keine hohen Folgekosten nach sich.

Die Ökobilianz von Photovoltaik-Modulen ist positiv. Ein hochwertiges und langlebiges Glas-Glas-Modul benötigt für seine Herstellung ca. soviel Energie, wie es in 2 Jahren auf einem deutschen Dach produziert. Bei einer Lebensdauer von über 30 Jahren erzeugt das Modul also 15 Mal so viel Strom, wie für seine Herstellung nötig waren.

Die Sonne steht überall zur Verfügung.

Die Sonnenenergie steht uns ohne Transport an jedem Ort der Welt zur Verfügung. Anders als z. B. Öl, das mit den entsprechenden Gefahren oftmals über tausende Kilometer transportiert wird, kommen die Sonnenstrahlen „frei Haus“ zu uns. Gerade in den Ländern des globalen Südens bietet die Photovoltaik Chancen für eine wirtschaftliche Entwicklung unabhängig von fossilen Energieträgern.

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© WikiImages auf Pixabay

Steigende Nutzung der Sonnenenergie

Photovoltaik spielt bereits eine wichtige Rolle im Strommix. Im Jahr 2018 lag der Anteil der Photovoltaik am Nettostromverbrauch in Deutschland bei knapp 9 % Prozent, was etwa 20 Prozent der aus erneuerbaren Energien erzeugten Strommenge entspricht (Quelle).

Fassenanlage - Photovoltaik am Bau
Fassadenanlage: Nicht nur auf dem Dach ist Platz für die Stromgewinnung mittels Photovoltaik.

In der Zukunft wird die Rolle der Photovoltaik im Rahmen einer zunehmend dezentralen Energieversorgung weiter zunehmen. Denn Solarstrom ist nicht nur ökologisch sinnvoll; auch ökonomisch lohnt sich die Investition. Der Stromverbrauch eines Einfamilienhauses lässt sich mit einer richtig dimensionierten Photovoltaikanlage bilanziell decken. In Kombination mit einem Speicher und einen Energiemanagementsystem sind hohe Autarkiegrade von 80 Prozent und mehr erreichbar. Das heißt, es muss nur noch ein kleiner Anteil an Netzstrom zugekauft werden. Das verringert nicht nur die Abhängigkeit vom Netzbetreiber, sondern hält auch die Stromkosten niedrig. Hat sich die Photovoltaikanlage einmal amortisiert, ist der Solarstrom tatsächlich kostenlos.

Nicht unerwähnt bleiben soll, dass die Photovoltaik nicht die einzige Möglichkeit ist, die Energie der Sonne sinnvoll zu nutzen. Bei der Solarthermie wird ein Wasser-Frostschutz-Gemisch in Solarkollektoren auf bis zu 95°C erwärmt. Über einen Wärmetauscher wird die Wärme an einen Solarspeicher bzw. Pufferspeicher abgegeben, wo sie mehrere Tage gespeichert werden kann. Das warme Wasser kann dann für Heizzwecke oder auch als Warmwasser zum Waschen und Duschen verwendet werden.

Selbstverständlich lassen sich Photovoltaik und Solarthermie kombinieren, allerdings ist zu beachten, dass die beiden Verfahren um den Platz auf dem Dach oder an der Fassade konkurrieren. Die Kosten für die Solarthermie sind geringer, allerdings kann damit ausschließlich Wärme erzeugt werden. Der aus der Photovoltaik gewonnene Solarstrom lässt sich hingegen vielseitig einsetzen. So zum Beispiel für eine Brauchwasserwärmepumpe, mit der sich ebenfalls Warmwasser erzeugen lässt, die aber auch für die Raumheizung genutzt werden kann.

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