Bei der Sonnenenergie – oder auch Solarenergie genannt – wird sich die Strahlung der Sonne zunutze gemacht, um Energie oder Wärme zu erzeugen. Dies ist aufgrund der Kernfusion in der Sonne möglich. Hier wird Wasserstoff verbrannt und es entsteht das Gas Helium. Bei der Reaktion wird Energie freigesetzt, von der ein kleiner Teil auf der Erde als Wärme und Licht ankommt. Verschiedene Anlagen nutzen die Wärme und das Licht der Sonnenstrahlen, um Strom und Wärme zu gewinnen oder zu speichern.
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Sonnenenergie
Sonnenenergie zählt zu den erneuerbaren Energien. Da Sonnenlicht kostenlos und fast immer zur Verfügung steht, ist diese Energieform nachhaltig und ein wichtiger Faktor für die Energiewende. Das Verfahren nutzt die Strahlung der Sonne, um Wärme oder Energie zu erzeugen. Dies geschieht durch sogenannte Photovoltaik- oder Solarthermieanlagen. Was genau Sonnenenergie ist und warum Solaranlagen essenziell für den Klimaschutz sind, erfährst du hier.
Was ist Sonnenenergie?
Nutzung von Sonnenenergie
Vorteile der Sonnenenergie
Sonnenenergie und das Klima
Was ist Sonnenenergie?
Wie wird Sonnenenergie genutzt?
Sonnenenergie kann direkt oder indirekt genutzt werden. Windkraftanalagen zum Beispiel nutzen Sonnenenergie indirekt, um Energie zu gewinnen. Denn weil die Sonne die Luft unterschiedlich erhitzt, entstehen Druckunterschiede, die mithilfe von Luftströmen wieder ausgeglichen werden. Diese Luftströme werden von Windkraftanlagen in elektrische Energie umgewandelt. Auch Wasserkraftanlagen nutzen die Sonnenenergie indirekt: Wasser verdampft durch die Sonne und gelangt als Regen oder Schnee wieder in Flüsse und Seen.
Sonnenenergie kann aber auch direkt genutzt werden zur Erzeugung von Wärme oder Strom. Folgende Techniken werden dafür verwendet:
- Photovoltaikanlagen
- Solarthermieanlagen
Was sind Photovoltaikanlagen?
Photovoltaikanlagen können sich die Sonnenstrahlen, die in Form von elektromagnetischen Wellen auf die Erde treffen, zunutze machen und daraus Energie gewinnen und speichern. In den Solarzellen wird die Energie gespeichert. So kann sie zu einem späteren Zeitpunkt oder direkt genutzt werden.
Wie viel Energie Photovoltaik produziert, kommt auf mehrere Faktoren an: die Größe, der Standort und die Technik der Anlage selbst sowie der Standort der Solarzellen und die Neigung des Dachs. All dies bestimmt, wie viel Sonnenstrahlen auf die Solarzellen treffen und zur Energiegewinnung genutzt werden.
Was sind Solarthermieanlagen?
Im Gegensatz zur Photovoltaikanlage werden Solarthermieanlagen zur Gewinnung von Wärme beziehungsweise Warmwasser eingesetzt. In den Rohren der Anlage befindet sich eine Flüssigkeit, die durch eine Pumpe in Bewegung ist. Trifft die Sonne auf die Rohre, erwärmt sich die Flüssigkeit. Mithilfe eines Wärmetauschers wird die Wärmeenergie in einen Wasserspeicher gegeben. Von dort aus kann das warme Wasser im Haus genutzt werden.
Vorteile der Sonnenenergie
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unerschöpfliche Energiequelle
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Kostenlos und überall vorhanden
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Sauber und emissionsfrei
Sonnenenergie gehört mit Windkraft, Geothermie, Wasserkraft und Biomasse zu den erneuerbaren Energien. Sie zeichnen sich besonders durch ihre Nachhaltigkeit aus. Konkret bringt Sonnenenergie viele Vorteile mit sich.
Obwohl Solarthermie- und Photovoltaikanlagen sehr nachhaltig sind, können diese Techniken nicht das ganze Jahr über genutzt werden. Im Winter brauchen wir tendenziell mehr Strom, da es früher dunkel und kalt wird. Sonnenenergie jedoch kann nur produziert werden, wenn die Sonne scheint. Aus diesem Grund ist vor allem in der kalten Jahreszeit eine zusätzliche Energiequelle nötig. Da sich die Anzahl der Sonnenstunden in den Bundesländern unterscheidet, sind Photovoltaik- und Solarthermieanlagen in einigen Regionen effizienter als in anderen.
Sonnenenergie und das Klima
Da bei der Nutzung von Solarenergie zur Energieerzeugung keine Emissionen entstehen, ist diese erneuerbare Energie nachhaltig und klimaschonend im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen. Um aus fossilen Brennstoffen wie Öl und Kohle Energie zu gewinnen, müssen diese verbrannt werden. Bei der Verbrennung wird CO2 ausgestoßen. Da CO2 als Treibhausgas zur Erderwärmung beiträgt, muss die Energiegewinnung durch Öl und Kohle reduziert und durch erneuerbare Energien wie Sonnenenergie ersetzt werden.
