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Definition– Was versteht man unter Sonnenenergie?

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Definition– Was versteht man unter Sonnenenergie?
Als Sonnenenergie oder Solarenergie bezeichnet man die Energie der Sonnenstrahlung, die in
Form von elektrischem Strom, Wärme oder chemischer Energie technisch genutzt werden kann.
Während unsere Vorräte an Kohle, Öl und Gas schwinden, wird uns bewusst, welches Potenzial in
der Kraft der Sonne steckt. Schon die alten Ägypter haben ihre Bauwerke nach dem Sonnenstand
ausgerichtet und so die Energie der Sonne genutzt. So soll beispielsweise Archimedes mit Hilfe von
Spiegeln die römische Flotte in Brand gesteckt haben. Der Mechanismus, Sonnenenergie zu bündeln, um etwas zu erhitzen, ist also schon sehr lange bekannt. Trotzdem hat es dann noch über
2.000 Jahre gedauert, bis Solarforscher brauchbare Techniken zur Nutzung der Solarenergie entwickelt haben. Heute konkurrieren zwei technische Ansätze darum, die Sonnenenergie möglichst gut
zu nutzen: Photovoltaik und die Solarthermie.
http://capitalinvest24.com/033df3992a01bd20f/033df3992a01bf311/index.html
http://www.wdr.de/tv/quarks/sendungsbeitraege/2009/0908/001_solarenergie.jsp#abs3
Solarenergie
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Faustformel zum solaren Ertrag
Die Sonne strahlt an einem idealen Sonnentag im Jahresdurchschnitt 1000 W/qm.
Ungefähr 10 % der Einstrahlung können in
elektrische Leistung umgewandelt werden.
Die elektrische Leistung beträgt also im
Durchschnitt 100 W/qm. Die Energiemenge,
die uns die Sonne in Deutschland jährlich
pro qm kostenlos zur Verfügung stellt, entspricht damit etwa 100 Litern Heizöl.
http://www.ufu.de/media/content/files/Fachgebiete/Klimaschutz/Solarsupport/Solarsupport_SEK_1105_final.pdf Seite 30
http://www.betonbau.com/uploads/pics/Content_Photovoltaik.jpg
Solarenergie
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Was ist Solarthermie? - Grundlagen
Solarenergie
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Solarthermie
Bei der Solarthermie erwärmt das Sonnenlicht zum Beispiel Wasser oder Luft. Wird Solarthermie
auf dem Hausdach angewandt, fließt unter einer dunklen Fläche, dem sogenannten Absorber, eine
Mischung aus Wasser und dem Frostschutzmittel Glykol. Die Mischung erhitzt sich durch die Sonneneinstrahlung. Die Trägerflüssigkeit wird vom Dach in einen Wärmespeicher im Keller geleitet.
Dort heizt die Wärme dann zum Beispiel das Brauchwasser auf. In solarthermischen Kraftwerken
wird dagegen im großen Maßstab Thermoöl oder Luft erhitzt und die entstandene Wärme im zweiten Schritt in Strom umgewandelt.
Auch Solarthermie gibt es nicht nur im kleinen Maßstab für den Privatgebrauch. Große Kraftwerke
stehen im spanischen Andalusien. Die Anlagen dort versorgen rund 170.000 Haushalte mit Strom.
Ein Beispiel für ein solarthermisches Kraftwerk ist das Parabolrinnenkraftwerk. Bei diesem Kraftwerk fällt das Sonnenlicht auf bewegliche und gebogene Spiegelrinnen - oder Parabolrinnen. Sie
bündeln das Sonnenlicht und erzeugen dadurch Hitze. Die Parabolrinne fokussiert das Sonnenlicht
nicht auf einen einzelnen Brennpunkt, sondern auf eine Brennlinie in der Mitte der Rinne. In dieser
Brennlinie ist ein Rohr mit einem hitzebeständigen Öl angebracht. Das Öl erhitzt sich durch die gebündelte Sonnenstrahlung auf circa 400°C. Im Kraftwerk heizen hunderte solcher Spiegelrinnen
das Öl auf. Über ein Rohrsystem läuft das heiße Öl in einen Wärmetauscher, der Dampf erzeugt.
Dieser Dampf treibt dann eine Turbine an, die Strom produziert. Den ganzen Tag folgen die Parabolrinnen dem Lauf der Sonne, so dass die Großanlage eine nahezu konstante Strommenge liefern
kann.
Die Wärme kann außerdem gespeichert und erst später in Strom umgewandelt werden. Den liefert
das Kraftwerk so auch bei schlechtem Wetter oder nachts. Im Vergleich zu Photovoltaik ist das der
große Vorteil der Solarthermie.
http://www.wdr.de/tv/quarks/sendungsbeitraege/2009/0908/001_solarenergie.jsp#abs3
Solarenergie
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Solarwärme
Bei der solarthermischen Nutzung der Sonnenenergie wird die Strahlung der Sonne mittels sogenannter Kollektoren in Wärmeenergie umgewandelt. Solarwärme wird in Deutschland in der Regel zur Erwärmung von Wasser zum Duschen und Waschen oder zur Raumheizung eingesetzt. Zudem kommen solarthermische Anlagen
häufig bei der Erwärmung von Schwimmbadwasser zum Einsatz.
Sonnenkollektoren absorbieren solare Strahlung, wandeln sie in Wärme um und geben die Wärme an ein Wärmeträgermedium ab. Dieses wird über ein Rohrsystem zu einem Speicher gepumpt, wird dort mit Hilfe eines
Wärmetauschers an das Brauchwasser abgegeben und strömt abgekühlt zu den Kollektoren zurück. Solange
nutzbare Wärme in den Kollektoren zur Verfügung steht, hält der Regler die Pumpe in Betrieb. Im Winter heizt
ein Kessel die fehlende Wärme nach.
Eine Kollektorfläche von 4 bis 5 qm reicht aus, um rund 60 % des Warmwassers in einem Einfamilienhaus bereitzustellen. Bei einer Fläche von 8 bis 15 qm können Solarkollektoren sogar rund ein Viertel des gesamten
Bedarfs an Wärme für Heizung und Warmwasser liefern.
http://www.unendlich-viel-energie.de/de/
waerme/solarwaerme/browse/4.html
http://www.selztal-solar.de/assets/images/22_schema-solarthermie1.jpg
http://www.becker-heizungstechnik.de/
images/kolektor.jpg
Solarenergie
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Solarenergie
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Photovoltaik — Solarstrom
Photovoltaikanlagen wandeln die Sonnenstrahlung mittels Solarzellen in elektrische Energie um.
Herzstück jeder Solarzelle ist ein Halbleiter, meist Silizium. Das Sonnenlicht wird in Gleichstrom
umgewandelt, der direkt zum Betrieb elektrischer Geräte genutzt oder in Batterien gespeichert wird.
Gleichstrom kann auch in Wechselstrom umgewandelt und in das öffentliche Stromnetz eingespeist
werden. Ende 2010 waren in Deutschland Photovoltaikanlagen mit einer Leistung von rund 16.910
MW elektrischer Leistung installiert, die den Strombedarf von etwa 3,4 Millionen Drei-PersonenHaushalten decken.
Die Photovoltaik verwendet Solarzellen, um das Sonnenlicht direkt in elektrischen Strom umzuwandeln. In
Solarzellen aus Silizium werden unter Zufuhr von Licht
oder Wärme positive und negative Ladungsträger freigesetzt und so Gleichstrom erzeugt, der direkt Motoren antreiben oder Akkus aufladen kann. Soll der
Strom zum Betreiben von Haushaltsgeräten nutzen,
muss der Gleichstrom mit einem Wechselrichter in
Wechselstrom umgewandelt.
http://www.unendlich-viel-energie.de/de/strom/solarstrom/browse/2.html
http://www.sonne-nrw.de/Bilder/Prinzip+Photovoltaik.jpg
Solarenergie
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http://www.gerhard-frik.de/Solar/Solarthermie.pdf
Solarenergie
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http://www.gerhard-frik.de/Solar/Solarthermie.pdf
Solarenergie
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http://www.unendlich-viel-energie.de/uploads/media/technische_Skizze_-_Photovoltaik_02.jpg
Solarenergie
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Entwicklung der Kosten und Wirkungsgrade von Solarzellen
Einer der entscheidenden Fortschritte der Photovoltaik ist der kontinuierliche Preisrückgang.
So brachte jede Verdopplung der weltweit produzierten Menge einen Preisrückgang von 15 bis 20 Prozent. Im Jahr 1990 kostete das Kilowatt noch rund 14.000 Euro (Systemkosten), im Jahr 2000 lag der
Preis nur noch bei 7000 Euro, und für die letzten drei Monate von 2009 gibt die Branche nun einen Durchschnittspreis von 3135 Euro an
Ein wichtiger Aspekt ist die Materialersparnis, aber auch der Ausbau größerer Produktionslinien.
Die Fakten:
➔ Solarzellen erzeugten in Deutschland 2007 bereits 3,0 TWh Strom – mit stark steigender Tendenz – und
sparen somit jährlich über 2 Mio. Tonnen CO2 ein.
➔ Die Kosten des solar erzeugten Stroms und der Zeitraum der energetischen Amortisation der Solarzellen
sinken durch die Effizienzsteigerung in der Produktion permanent .
➔ Durch das EEG entwickelte sich Deutschland zum derzeit größten Markt für Solarenergie weltweit. Deutsche und japanische Solarfirmen sind technisch und ökonomisch führend.
http://www.unendlich-viel-energie.de/de/detailansicht/article/530/kostenentwicklung-der-photovoltaik.html
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Solarenergie
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