Solarenergie ist in aller Munde. Sie wird als wichtiger Baustein der Energiewende bezeichnet. Warum auch nicht. Schließlich geht die Sonne mit großer Zuverlässigkeit jeden Morgen auf und bietet uns so die Möglichkeit, ihre erneuerbare Energie ganz nachhaltig für unsere Zwecke zu nutzen. Aber was bedeutet Solarenergie überhaupt genau und vor allem: Wie können wir sie sinnvoll einsetzen? Wir haben die Sonnenbrille aufgesetzt und uns diese Fragen einmal genauer angesehen.
Was ist Solarenergie – einfach erklärt?
Klären wir erst einmal die wichtigste Frage: Was ist Solarenergie? Einfach gesagt, bezeichnet dieser Begriff die Energie, die von der Sonne abstrahlt und technisch nutzbar ist. Diese Nutzung kann auf verschiedene Weise passieren. Das Haupteinsatzgebiet der Solarenergie ist die Produktion von Strom oder Wärme. Die Energie, die dabei Einsatz findet, stammt aus den Strahlen der Sonne. Es handelt sich genauer um elektromagnetische Strahlung. Sie verlässt die Sonnenoberfläche und strahlt (natürlich in sehr abgeschwächter Form) auf die Erde nieder.
Solarenergie ist eine nachhaltige und umweltfreundliche Energiequelle. Bei ihrer Nutzung entstehen keine Treibhausgase oder andere schädliche Emissionen. Aus diesem Grund spielt sie eine wichtige Rolle bei der Reduzierung von CO2 und der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen – und somit natürlich auch bei der Bekämpfung des Klimawandels.
Sonnenenergie ist eine unerschöpfliche erneuerbare Energiequelle. Man könnte sagen: Der Sonne ist es egal, wie viel ihrer Energie wir nutzen. Und darum tun wir das gerne und möglichst nachhaltig – zum Beispiel mit einer Solaranlage.
Wie entsteht Sonnenenergie?
Die Sonne besteht vor allem aus Wasserstoff und Helium. Zusammengehalten wir sie von ihrer eigenen Schwerkraft. Sie besteht aus mehreren Bereichen, dazu gehören unter anderem der Kern, die Konvektionszone und die Strahlungszone. Der Kern ist der heißeste Teil der Sonne. Hier herrschen Temperaturen von über 15 Millionen Grad Celsius*. Dafür sorgen Kernreaktionen, bei denen Wasserstoff und Helium verschmelzen. So entsteht die Wärme und das Licht der Sonne.
Die im Sonnenkern freigesetzte Energie wird dann durch Strahlung nach außen transportiert. Sie benötigt etwa 170.000 Jahre*, um vom Kern bis zur Spitze der Konvektionszone zu gelangen. Von dort aus geht es zur Photosphäre, also dem Bereich, den wir als Sonnenoberfläche kennen. Wenn die Energie die Photosphäre verlässt, macht sie sich auf den Weg zur Erde. Obwohl die Sonnenstrahlen dabei natürlich mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs sind, brauchen sie etwas mehr als acht Minuten, bis sie unseren schönen Planeten erreichen.**
*Quelle: nasa.gov
**Quelle: wissenschaft-im-dialog.de
Wie viel Solarenergie kommt auf der Erde an?
Die Sonne ist der Stern, der der Erde am nächsten ist. Dass genau der uns auch noch mit wertvoller Solarenergie versorgt, spielt uns natürlich in die Karten. Dennoch trennen uns knapp 150.000.000 km* von der Sonne. Da die Sonne eine Oberflächentemperatur von ca. 5.500 Grad Celsius* aufweist, haben wir jedoch nichts gegen ein bisschen Abstand. Denn schließlich schickt sie auch auf diese Distanz noch viele Sonnenstrahlen auf die Erde.
Wie viel das genau ist, verrät zum Beispiel ein Blick in die Karte des Deutschen Wetterdienstes.** Hier gibt es einen Überblick über die Global-, Diffus- und Direktstrahlung, die auf die Erde – und somit auf unsere Solaranlage – trifft. Natürlich sind die Werte in Süddeutschland höher als im Norden. Doch die Karte zeigt auch, dass es im Grunde keine Regionen in Deutschland gibt, die den Gedanken an eine Photovoltaikanlage oder Solarthermie unmöglich macht.
Solaranlage gleich Solaranlage? Nein!
Wenn wir über die Nutzung von Solarenergie sprechen, landen wir natürlich (schon vom Wortstamm her) schnell bei Solaranlagen. Dabei sorgt diese Begrifflichkeit häufig für Verwirrung. Ist denn eine Solaranlage nun für Solarstrom oder die Erzeugung von Wärme vorgesehen? Die Antwort ist: Beides. Denn sowohl Photovoltaik als auch die Solarthermie nutzen die Sonneneinstrahlung für ihre Zwecke und sind somit eine Solaranlage. Auch, wenn das Endergebnis ein anderes ist. Wer auf dem Dach genug Platz hat, entscheidet sich meist für Photovoltaik. Denn wirtschaftlich betrachtet, ist das häufig sinnvoller und bringt eine größere Ersparnisse in Bezug auf die Nebenkosten. Zudem ist Photovoltaik mit einer Wärmepumpe auch zum Heizen einsetzbar.
Wie lässt sich die Energie der Sonne nutzen?
Die Kraft aus Solar lässt sich vor allem für Strom und Wärme verwenden. Hier werden die erneuerbaren Energien mit Hilfe von Photovoltaik oder der Solarthermie weiterverarbeitet. Werfen wir einen Blick auf die Unterschiede der beiden Systeme.
Solarenergie für Photovoltaik
Die Umwandlung der Sonnenenergie in elektrischen Strom erfolgt durch Photovoltaik. Die PV-Anlagen fangen die Sonnenstrahlung mit Hilfe von Solarmodulen auf dem Dach ein und wandeln sie in Elektrizität um. In Kombination mit einer Wärmepumpe, die mit dem Solarstrom vom eigenen Dach betrieben wird, kann Photovoltaik jedoch auch zum Heizen eingesetzt werden.
Solarenergie für Solarthermie
Ein anderer Weg, Solarenergie zu nutzen, führt über eine Solarthermie. Auch hier findet die Energiegewinnung meist auf dem Dach statt. Bei einer Solarthermie wird die Wärme der Sonnenstrahlen verwendet, um Wasser oder andere Flüssigkeiten zu erwärmen. Diese Wärme kann dann beispielsweise zum Heizen oder für Warmwasser Einsatz finden.
Welche Vor- und Nachteile hat Solarenergie?
Es ist wie bei fast allen Dingen des Lebens: Auch bei der Solarenergie gibt es eine Sonnenseite und schattige Aussichten. Sehen wir uns die Pro- und Contra-Punkte der Solarenergie einmal an.
Die Vorteile der Solarenergie
Die Sonne geht jeden Tag auf – darauf können wir uns verlassen. Verschleißerscheinungen hat der heiße Stern keine. Daher gehört es in jedem Fall zu den Vorteilen, dass die Solarenergie im Grunde unbegrenzt verfügbar ist – zum Beispiel für Photovoltaik. Ein weiterer Pro-Punkt ist dabei, dass die Sonnenstrahlen uns ganz kostenlos mit ihrer Anwesenheit beglücken. Ebenso ermöglicht es uns die Solarenergie in Kombination mit Photovoltaik grünen, sauberen und emissionsfreien Strom herzustellen. Die Umweltfreundlichkeit steht damit groß auf unserer Pro-Seite.
Da wir unseren Strom mit Photovoltaikanlagen selbst produzieren, gesellt sich auch die Unabhängigkeit von öffentlichen Stromanbietern zu den Vorteilen der Solarenergie. Die Installation von Photovoltaik auf Privathäusern hat zusätzlich den Vorteil der dezentralen Stromproduktion. Hier trägt jeder ein bisschen dazu bei, dass viele Menschen von grünem Strom profitieren. Zudem ist die Solarenergie sehr flexibel einsetzbar, wir können sie nicht nur für die Stromproduktion nutzen, sondern auch für die Heizung oder zum Laden unseres E-Autos.
Last but not least sorgen finanzielle Anreize, wie zum Beispiel die Einspeisevergütung dafür, dass wir unsere Solarenergie gewinnbringend einsetzen können – für uns und andere. Zudem sind Photovoltaikanlagen sehr langlebig und wartungsarm. Sie sorgen gut und gerne für 30 Jahre für frische und umweltfreundliche Solarenergie vom Dach.
Die Nachteile der Solarenergie
Solarenergie birgt viele Vorzüge, doch es gibt auch Schattenseiten. Diese wollen wir fairerweise ebenfalls beleuchten. Zunächst müssen wir dabei feststellen: Wir können die Sonne nicht an- und ausknipsen, wie es uns gefällt. Das bedeutet: Wir sind abhängig von der Tageszeit. Nachts wird keine Solarenergie produziert. Ebenso hat das Wetter Einfluss auf unsere Ausbeute in der Photovoltaik. Gleichzeitig gibt es jedoch intelligente Lösungen, die dafür sorgen, dass wir auch an regnerischen Tagen oder, wenn die Sonne untergegangen ist, auf Solarenergie zugreifen können. Nämlich indem wir sie ganz einfach speichern.
Ein weiterer Minuspunkt sind die Anschaffungskosten. Wir müssen mehrere Tausend Euro für eine PV-Anlage berappen. Ab wann sich die Anschaffung lohnt und wir schwarze Zahlen schreiben, lässt sich relativ einfach ausrechnen. So können wir vor der Anschaffung genau planen, ab wann wir die Kosten für die Anlage eingespart haben und wir nur noch von unserer Investition in Photovoltaik profitieren. Ein weiterer Nachteil ist die Tatsache, dass es in der Photovoltaik schlicht und einfach Effizienzgrenzen gibt. Das bedeutet, Solarzellen können das Sonnenlicht nicht zu 100 Prozent in nutzbare Energie umwandeln. Obwohl die Effizienz von Solarzellen stetig verbessert wird, bleibt sie ein Faktor, der die Leistung von Solarsystemen begrenzt. Auch das ist natürlich bei guter Planung kein Hindernis.
Pro und Contra im Überblick
Pro
- Endlos verfügbar
- Kostenlose Ressource
- Grün, sauber und emissionsfrei
- Unabhängige Stromproduktion
- Dezentrale Energieproduktion
- Vielseitig einsetzbar
- Kostenvorteil durch Einspeisevergütung
- Langlebig und wartungsarm
Contra
- Abhängig von Tageszeit und Wetter
- Anschaffungskosten von mehreren Tausend Euro
- Effizienzgrenzen von Solarzellen
Solarenergie für Ihren Haushalt
Sie möchten die Vorzüge der Solarenergie mit Hilfe von Photovoltaik für Ihren Haushalt nutzen? Dann setzen Sie auf einen Partner, der sein Handwerk versteht und bereits viel Erfahrung mit Photovoltaikanlagen hat. Energieversum verbindet die Fachkenntnis eines Handwerksbetriebes mit langjähriger Erfahrung und hoher Zuverlässigkeit. Mit zahlreichen Standorten in Deutschland und mehr als 30.000 installierten PV-Anlagen sind wir unter den Top 5 Solarteuren Europas. Wir denken Photovoltaik von A bis Z und sind von der ersten Beratung über die Planung, Installation, Montage und Inbetriebnahme an Ihrer Seite. Doch auch darüber hinaus begleiten wir Ihr Photovoltaik-Vorhaben. Mit unserem Investitionsschutz von bis zu 25 Jahren sind Sie dabei auf Wunsch vor unerwarteten Kosten geschützt. Das betrifft verschiedene Bereiche der Photovoltaik – von der Versicherung über die Wartung, die Reparatur oder den Austausch.
Bevor Sie sich für eine Photovoltaikanlage entscheiden, kommen wir zu Ihnen nach Hause und sehen uns die Gegebenheiten vor Ort an. Gemeinsam ermitteln wir die optimale Größe und Ausstattung Ihrer Anlage. Dabei berücksichtigen wir auch, ob Sie die Anschaffung eines Elektroautos oder einer Wärmepumpe planen. Auf diese Weise sorgen wir dafür, dass Ihre PV-Anlage nicht nur heute, sondern auch in Jahrzehnten noch zu Ihren Anforderungen passt und Ihren Haushalt zuverlässig mit selbst produzierter Solarenergie vom eigenen Dach beliefert.
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