Sonnenenergie oder Solarenergie ist elementar für alles Leben auf der Erde. Ohne die Sonne wäre Leben so nicht möglich!
Die Photosynthese der Pflanzen basiert auf dem Licht der Sonne. Damit sind nahezu alle Organismen – der Mensch eingeschlossen – direkt (Pflanzenfresser) oder Indirekt (Fleischfresser) von der Sonne abhängig. Die Sonnenenergie hält den Wasserkreislauf mit Verdunstung und Abregnung am Laufen und sorgt dafür, dass es Winde gibt, die Niederschläge verteilen. Denn das Sonnenlicht führt zu Luftdruckunterschieden in der Atmosphäre und damit zu Luftströmungen.
Die Solarenergie hat ein unglaublich großes Potenzial.
Da ist es nur logisch, dieses auch direkt energetisch zu nutzen. Die Sonne könnte – nach heutigen Maßstäben gerechnet – mehr als das 7000-fache des Weltenergiebedarfs decken. Aus diesem Grund sprechen viele Wissenschaftler auch von der solaren Weltwirtschaft, die die konventionelle fossile Weltwirtschaft ablösen wird.
Heute unterscheidet man grob zwei Nutzungsarten der Sonnenenergie. Die thermische und die photovoltaische. Die thermische Nutzung macht sich ein einfaches Prinzip der Solarenergie zunutze: die Sonne wärmt. Und diese Wärme „sammelt“ man mit sogenannten Kollektoren und Wärmespeichern. So lässt sich zum Beispiel das Wasser zum Duschen und Baden mit Sonnenenergie erhitzen oder sogar die Heizung unterstützen.
Bei der photovoltaischen Nutzung macht man sich den photovoltaischen Effekt zunutze, der es erlaubt, mittels spezieller Solarzellen das Sonnenlicht in elektrischen Strom umzuwandeln. Die Solarzellen können z.b. auf Hausdächern installiert werden und damit der Strom für Licht, Musik oder die Waschmaschine erzeugt werden.
Eine dritte Zwischenform kommt vor allem in sehr sonnigen Regionen der Erde zum Einsatz. In thermischen Großkraftwerken wird das Sonnenlicht mit Hilfe von Spiegeln in einem Punkt gebündelt. Durch diese Bündelung erreicht man sehr hohe Temperaturen und kann beispielsweise Wasser verdampfen und damit wiederum einen Generator antreiben, der elektrischen Strom erzeugt.
Die Wärme der Sonne nutzen
Jeder kennt das Gefühl, im Sommer mit einem schwarzen T-shirt in der Sonne zu sitzen. Das T-shirt heizt sich sehr schnell auf. Ein weißes T-shirt dagegen bleibt deutlich kühler. Diesen Effekt, dass sich dunkle Flächen schneller aufheizen und wärmer werden, macht man sich bei der thermischen Nutzung der Sonnenenergie zunutze. Gesammelt wird die Wärme der Sonne mit Hilfe eines Kollektors. Das ist im Prinzip ein flacher Kasten, durch den ein Rohr mit einem Wärmemedium führt. Der Kasten ist gut isoliert und mit einer schwarzen Folie und einem Spezialglas abgedeckt. Dadurch wird das Rohr mit dem Wärmemedium im Sonnenlicht aufgeheizt. Die Wärme wird dann zum Beispiel über einen Wärmetauscher direkt an einen Wasserspeicher abgegeben, in dem dann immer genügend Warmwasser zur Verfügung steht.
Solarkollektoren können unterschiedlich aussehen – so gibt es auch schon Kollektoren in Röhrenform, die einen besonders hohen Wirkungsgrad haben. Aber eines haben sie alle gemeinsam: sie haben eine dunkle Oberfläche, um das Sonnenlicht besonders gut einfangen zu können.
Einen Solarkollektor sollte eigentlich jedes Haus aufs Dach bekommen – denn Warmwasser braucht jeder. Und eine kleine Kollektoranlage mit etwa 5 bis 7 qm kann einen Haushalt nahezu vollständig mit Warmwasser versorgen. Und die Sonne schickt uns keine Rechnung!
