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Die Zukunft gehört der Sonne Die Sonne liefert täglich weit mehr Energie, als wir verbrauchen. Per Solarkollektoren und Solarzellen lässt sich die Energie in Wärme und Strom umwandeln. Was steckt genau dahinter? Wie funktionieren diese Prozesse? Alles darüber in unserem Solar-Special. Nur bestimmte Materialien können Licht in Strom umwandeln. Eines ist Silizium, heute der bewährte Standard. Sein Vorteil: Der Grundstoff Quarzsand ist in ausreichender Menge auf der Erde vorhanden, und Silizium ist umweltverträglich. Allerdings ist hochreines Silizium teuer in der Herstellung. Zukunftsperspektiven Sonne spendiert sauberen Strom Die Sonne als unbegrenzte und umweltschonende Energiequelle ist bislang kaum genutzt worden, weil das Verfeuern von Kohle, Öl und Gas zur Wärme- und Stromerzeugung billiger war. Der Staat hat die Rahmenbedingungen zu Gunsten der Solarenergie verschoben. Dem Solar-Boom steht nichts mehr im Weg. Deutschland Spitzenreiter Die Erkenntnis ist gereift, dass wir in puncto Energie umdenken und unseren Bedarf anders als mit Öl und Gas decken müssen. Zum einen sind die Reserven endlich, problematischer ist aber vor allem die Umweltverschmutzung. Deutschland hat bei diesem Umorientierungsprozess die Führungsrolle übernommen. Bei Nutzung und Produktion von Solarstromanlagen sind wir sogar Weltspitze. 2004 wurden der Unternehmensvereinigung Solarwirtschaft (UVS) zufolge mehr Photovoltaikanlagen installiert als in Japan. Und das ist erst der Anfang. Kampf dem Treibhauseffekt Die Deutschen haben frühzeitig erkannt, dass sie ihre Anstrengungen gegen Umweltverschmutzung und Treibhauseffekt verstärken sowie die Abhängigkeit von den Erdölförderländern reduzieren müssen. Das bedeutet in der Konsequenz, fossile Energie durch erneuerbare Energie zu ersetzen. Denn die von der Natur in Jahrmillionen gebildeten fossilen Brennstoffe haben wir in wenigen Jahrhunderten nahezu verheizt, verkocht, verduscht, und verfahren. Jetzt steht der Zeiger auf Reserve. Laut Experteneinschätzung reichen beispielsweise die inzwischen heiß umkämpften „Öl-Restposten“ nur noch 40 bis 60 Jahre. Die zunehmende Verknappung von Erdöl, Kohle und Gas lässt vermuten, dass die Energiepreise in den nächsten Jahren weiter in die Höhe klettern werden. Ganz zu schweigen davon, was die Verbrennung dieser fossilen Energieträger die Umwelt bisher gekostet hat. Millionen Tonnen Kohlendioxid sparen Bis 2050 könnten der Unternehmensvereinigung Solarwirtschaft zufolge 88 Prozent des Energiebedarfs in Deutschland aus regenerativen Quellen wie Wind, Wasser und Sonne gewonnen werden, ein erheblicher Teil davon aus Solarstrom. Gleichzeitig sorgen die erneuerbaren Energien für eine deutlich angenehmere Atmosphäre. Mit Hilfe der solaren Stromerzeugung können allein bis zum Jahr 2020 mehr als 180 Millionen Tonnen Kohlendioxid jährlich eingespart werden. Bis 2050 wäre sogar eine Reduzierung der Emissionen von über 85 Prozent realisierbar, ermittelte die Enquete-Kommission des Deutschen Bundestages. Der Wissenschaftliche Beirat der Bundesregierung Globale Umweltveränderungen (WBGU) sieht Solarstrom langfristig sogar weltweit als wichtigste Primärenenergiequelle: Im Jahr 2050 kann Solarstrom 24 Prozent, bis zum Jahr 2100 sogar 63 Prozent zur weltweiten Energieerzeugung beitragen. Damit liegt Solarstrom nach der WBGU-Prognose langfristig deutlich vor den anderen erneuerbaren Energiequellen – und dies bei Annahme eines weiterhin weltweit steigenden Energiebedarfs. Zu wenig Sonne? Vorurteile lassen sich entkräften Deutschland, kein Sonnenland? Pro Quadratmeter erhält Deutschland über 50 Prozent der Strahlungsintensität, die auf die Sahara trifft – also von wegen Schlechtwetterland. 1. Vorurteil "Zu wenig Sonne" In Deutschland summiert sich die eintreffende Sonnenenergie im Jahr durchschnittlich auf 1000 Kilowattstunden pro Quadratmeter. Davon genießen die „kühlen“ Norddeutschen lediglich zehn Prozent weniger als die sonnenverwöhnten Süddeutschen. Und selbst bei bedecktem Himmel kann durch den Einsatz moderner Solartechnik die Sonne effektiv zur Energiegewinnung genutzt werden. 2. Vorurteil "Zu wenig Fläche" Für Photovoltaik steht in Deutschland ein Flächenpotenzial von über 1,3 Milliarden Quadratmeter günstig geneigter und unverschatteter Dächer, Fassaden und Freiflächen zur Verfügung. Für eine Vollversorgung durch PV-Anlagen würde dies mehr als ausreichen. 3. Vorurteil "Versorgungsunsicherheit" Die Energieversorgung der Bundesrepublik und der EU kann langfristig durch den effizienten Einsatz erneuerbarer Energien aus Wind, Wasser und Sonne vollständig gesichert werden. Doch um dieses Ziel zu erreichen, müssen bereits heute alle Maßnahmen ergriffen werden, damit die erforderlichen Technologien rechtzeitig, sicher und zu günstigen Preisen verfügbar sind. Subventionen werden fehlgeleitet Für den Ausbau der Solarstromnutzung zahlt jeder Verbraucher derzeit etwa 40 Cent im Jahr. Dieser Betrag errechnet sich durch Umlage der Einspeisevergütung auf alle Stromkunden in Deutschland. Bei einem Anstieg der installierten Solarstromleistung auf 2100 Megawatt bis zum Jahr 2010 (2001: 180 MW) erhöht sich nach Prognose der Unternehmensvereinigung Solarwirtschaft der Anteil, den jeder Verbraucher für die solare Zukunft beisteuert auf 4,50 Euro. Zum Vergleich: Für die Kohleindustrie sind es 48,8 Euro jährlich (2001), die direkt aus der Staatskasse an Subventionen fließen. 50 Prozent beträgt der Anteil von Braun- und Steinkohle an der Bruttostromerzeugung in Deutschland, doch auch ihre Ressourcen sind endlich. Photovoltaik So funktioniert Sonnenstrom Mit Photovoltaik wandeln Hausbesitzer Sonnenlicht direkt in Strom um. Wie dieser Prozess funktioniert und was mit dem Strom passiert. Alte Technik neu entdeckte Fällt Licht auf bestimmte Stoffe, entsteht Spannung (Voltaik). Diese sensationelle Entdeckung machte der französische Physiker Alexandre Edmond Becquerel bereits 1839. Es mussten 120 Jahre vergehen, bis die Photovoltaik (PV) den ersten Satelliten als Energiequelle diente. Inzwischen ist die Solarzelle ein beliebter Stromlieferant fürs eigene Heim. Eine einzige Solarzelle reicht bereits für die Stromversorgung eines Kleingerätes wie Taschenrechner aus. Ist der Strombedarf größer, werden die Solarzellen zu so genannten PV-Modulen in Reihe zusammengeschaltet. Solarstrom muss umgewandelt werden Trifft das Sonnenlicht auf die Solarzelle, wird eine physikalische Reaktion ausgelöst, in deren Folge diese Gleichstrom erzeugt. Da die meisten elektrischen Geräte genau wie das Elektrizitätsnetz mit Wechselstrom arbeiten, ist eine Umwandlung von Gleich- in Wechselstrom mit entsprechender Spannung notwendig. Diesen Prozess übernimmt ein Wechselrichter. Und schon fließt sonniger Strom, den man im Haushalt sofort verbrauchen, in Batterien speichern oder ins öffentliche Stromnetz einspeisen kann. Insellösung oder Netzbetrieb Beim Betrieb einer Anlage als Insellösung wird der gewonnene Strom unmittelbar verbraucht oder in Batterien gespeichert. Diese Insel-Systeme bieten sich an für die Energieversorgung abgelegener Regionen und im Freizeitsektor Jedem sein eigenes E-Werk In Deutschland dominieren die netzgekoppelten Solarstromanlagen: Sie speisen den erzeugten Solarstrom ins allgemeine Stromnetz ein. Denn die Leitungen, aus denen der Strom der Energieversorger ins Haus fließt, lassen sich auch in umgekehrter Richtung nutzen. Hierfür wird im Haus ein zusätzlicher Stromzähler montiert, der die Watt-Leistung des erzeugten Solarstroms erfasst. In sonnenarmen Zeiten wird der Strom ganz normal aus dem Netz bezogen – die Stromversorgung ist so immer gesichert. |
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| aus der Diskussion: | Conergy - Kursziel 100 Euro! |
| Autor (Datum des Eintrages): | costachis (22.03.05 17:16:06) |
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