Die Quelle der enormen Energie, welche die Sonne freisetzt, ist die Fusion von Wasserstoff zu Helium. Diese Energie ist die Grundlage allen Lebens auf der Erde und der Mensch hat gelernt sie sich zu Nutze zu machen. Damit Sonnenenergie allerdings für mehr als nur einen hübschen Teint sorgt, braucht es noch ein paar technische Mittel, die uns die Sonnenenergie auf zwei Wege nutzen lassen.
Weg 1 ist, die Solarenergie in elektrische Energie umzuwandeln und funktioniert so: Eine Solarzelle oder sogenannte Photovoltaikzelle (PV-Zelle) wandelt durch Verwendung des photovoltaischen Effekts Sonnenenergie in Elektrizität um. Indem die vordere Seite der Zelle beleuchtet wird, entsteht eine elektrische Spannung zwischen der Vorder- und Rückseite der Zelle. Die einzelnen Zellen produzieren eine niedrige Spannung von etwa 0,5 V und werden daher häufig in Reihe geschaltet, was als Solarpaneele oder -module bezeichnet wird. Die Spannung wird somit auf einen für die Stromerzeugung angemessenen Pegel erhöht.
Weg 2 besteht darin, die Wärme der Sonne nutzbar zu machen. Dazu sollte man Folgendes wissen: In Solarthermieanlagen befinden sich Sonnenkollektoren, die über einen Absorber die Sonnenenergie aufnehmen und in Wärmeenergie umwandeln. Dies kann passieren durch die Strahlungsenergie der Sonne, die die Atome der Flüssigkeit (Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel) in den Kollektoren zum schwingen bringt. Diese Wärmeenergie wird dann in einen mit Wasser gefüllten Tank, den Solarspeicher, übertragen. Mithilfe von Wärmetauschern kann dann die Wärmeenergie für die Warmwasserbereitung, für Trinkwasser und für Heizzwecke genutzt werden.
Vorteile der Sonnenenergie sind die Unbegrenztheit und dass diese kostenlos zur Verfügung steht. Außerdem werden keine fossilen Brennstoffe benötigt und die Energiegewinnung ist somit emmissionsfrei bzw. sauber.
Nachteile der Sonnenenergie sind, dass nicht vorhersehbar ist, wie viel Energie zu welchem Zeitpunkt erzeugt wird. In der Nacht oder im Winter ist es zum Beispiel schwieriger genug Energie zu bekommen um den Bedarf zu decken. Diese Energienutzung ist daher immer mit der Speicherung übriger Energie verbunden, um diese zu einem späteren Zeitpunkt nutzen zu können.
Ein Artikel von Celine Schönherr und Rosalie Büttner.
Quelle: https://group.vattenfall.com/de/newsroom/news/2019/juli/solarenergie#
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