Ratgeber Heizungssysteme

Würde die Erde nicht zufällig genau im richtigen Abstand um die Sonne kreisen, wäre das Leben auf ihr undenkbar. Denn das Kraftwerk, in dessen Inneren eine Temperatur von rund 15 Millionen Grad Celsius herrscht, sendet Tag für Tag lebensnotwendige Energie. Allein in einer Stunde kommt mehr Solarenergie auf der Erde an, als die gesamte Menschheit in einem Jahr verbraucht. Was Solarenergie eigentlich ist, welche Möglichkeiten es gibt diese zu nutzen und worin die Vor- und Nachteile der Solarenergie liegen, erfahren Sie in den folgenden Abschnitten.

Solarenergie – kostenfrei und unerschöpflich?

Solarenergie wird die Energie genannt, die als Strahlung kontinuierlich von der Sonne ausgesandt wird. Während diese die Erdoberfläche erwärmt und für eine angenehme lebensfreundliche Umgebung sorgt, kann sie auch technisch genutzt werden – zum Beispiel um Heizwärme oder Strom zu erzeugen.

Woher kommt Solarenergie eigentlich?

Die Sonne ist ein gigantischer Kernfusionsreaktor und als solcher das größte und für die Erde verfügbare Kraftwerk. Sie ist etwa 150 Millionen Kilometer von uns entfernt und hat eine Oberflächentemperatur von rund 5.700 Grad. Allein in einer Sekunde strahlt die Sonne etwa 220-mal mehr Energie ab, als die gesamte Menschheit seit der Industrialisierung verbraucht hat. Auch wenn auf der Erde mit etwa einem Milliardstel nur ein kleiner Teil davon ankommt, ist dieser immer noch deutlich höher als der gesamte Energieverbrauch der Menschheit. Um den Bedarf eines Jahres zu decken, würde es theoretisch ausreichen, die gesamte Solarenergie für weniger Stunden aufzufangen und in Form von Strom und Wärme zu speichern.

Wie kann die Solarenergie auf der Erde genutzt werden?

Nahezu alle Energiequellen, die heute von der Menschheit angezapft werden, gäbe es ohne die Sonne nicht. So hat das von ihr ausgesandte Licht schon vor Millionen von Jahren dazu geführt, dass grüne Pflanzen Photosynthese betreiben können. Aus dieser Biomasse bildeten sich die Rohstoffe Erdöl und Erdgas, die heute Autos, Heizungen und Kraftwerken als Brennstoff dienen. Aber auch regenerative Energien wie den Wind gäbe es nicht, würde die Sonne nicht scheinen. Ursache dafür sind Druckunterschiede in der Atmosphäre, verursacht durch Solarenergie.

Energie aus der Sonne für Heizung, Warmwasser und Strom

Neben dieser indirekten Nutzung der Solarenergie kann die Leben spendende Strahlung auch direkt genutzt werden. Möglich wird das zum Beispiel mit Solarwärme- und Solarstromanlagen.

Solarwärme- oder Solarthermieanlagen fangen die Strahlung der Sonne auf und wandeln die transportierte Energie direkt in Wärme, die dann zum Beispiel für die Heizung und Warmwasserbereitung genutzt werden kann.

Solarstrom- oder Photovoltaik-Anlagen wandeln das Sonnenlicht dagegen in Strom. Für die Nutzung in Ein- und Mehrfamilienhäusern kann dieser zum Beispiel selbst genutzt, gespeichert oder in das öffentliche Netz eingespeist werden.

Weitere Informationen zur direkten Nutzung der Solarenergie in Wohngebäuden finden Sie in den Abschnitten Solarthermie, Photovoltaik und Stromspeicher.

Wie viel der direkten Solarenergie kann technisch genutzt werden?

Ob die Sonne am strahlend blauen Himmel scheint oder hinter dicken Wolken kaum zu sehen ist: Die extraterrestrische Strahlung, also die Strahlung die auf der äußeren Hülle der Atmosphäre auftrifft, ändert sich kaum. Sie wird mit der Solarkonstante beschrieben und beträgt im Mittel 1.367 Watt je Quadratmeter. Durch Wolken und feine Partikel in der Erdatmosphäre, an denen ein Teil der Strahlung reflektiert oder absorbiert wird, kommen bei klarem Himmel etwa 75 Prozent der Solarenergie tatsächlich auf der Erde an. Hochgerechnet auf ein Jahr, spricht man dabei von der Globalstrahlung. In der Mitte Deutschlands beträgt diese etwa 1.000 Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr. Zum Vergleich: Der Heizwärmebedarf eines im Jahr 2016 neu gebauten Wohngebäudes beträgt etwa 45 Kilowattstunden je Quadratmeter und Jahr.

Welche Vor- und Nachteile hat die Solarenergie?

Die Solarenergie ist ein Quell des Lebens und stellt dazu auch keine Rechnung. Dennoch ist ihre Nutzung mit gewissen Ausgaben verbunden. Je nachdem welche Technologie zum Einsatz kommt, unterscheiden sich dabei auch jeweiligen Vor- und Nachteile.

Generell hat die Solarenergie folgende Vorteile:

  • Solarenergie ist erneuerbar und nicht umweltschädlich
  • bei ihrer Nutzung entstehen keine Brennstoffkosten
  • die Sonne ist eine unerschöpfliche Energiequelle
  • die Energie der Sonne ist speicherbar

Wie andere Energiequellen hat aber auch die Solarenergie Nachteile:

  • die Solarenergie trifft nur schwankend auf der Erdoberfläche auf
  • die technische Nutzung ist abhängig vom System mit hohen Kosten verbunden

Die Solarenergie ist – zumindest in unserem Zeithorizont – eine unerschöpfliche Energiequelle, die uns Tag für Tag kostenfrei versorgt. Mit immer knapper werdenden fossilen Ressourcen wird der Solarenergie für die Beheizung und Warmwasserbereitung von Gebäuden eine immer größere Bedeutung zukommen.

 

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