Solartechnik – eine umweltfreundliche Technologie zur Energieerzeugung
Die Sonneneinstrahlung wird in der Solartechnik genutzt, um entweder elektrischen Strom oder Wärme zu erzeugen. Sonnenenergie ist umweltfreundlich und steht kostenlos zur Verfügung. Informieren Sie sich über verschiedene Verwendungsmöglichkeiten der Solarenergie sowie Optionen zu deren Speicherung.
Nutzung der Solareinstrahlung durch moderne Solartechnik
Die Sonne stellt eine nahezu unbeschränkte Ressource dar und wird daher als effiziente Energiequelle geschätzt. Mithilfe von Solartechnik kann die Sonnenstrahlung nutzbar gemacht und in verschiedene Energieformen umgewandelt werden. Eine Methode hierfür ist die Stromerzeugung durch Photovoltaik. Solarzellen wandeln das Sonnenlicht direkt in elektrische Energie um, die im Haushalt verbraucht oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden kann.
Photovoltaikanlagen basieren auf dem Prinzip des photoelektrischen Effekts, bei dem ein Halbleitermaterial unter Lichteinfluss eine höhere elektrische Leitfähigkeit besitzt. Dieser Effekt wurde erstmals 1839 von dem Physiker Alexandre Edmond Becquerel nachgewiesen. Ein weiterer Anwendungsbereich der Solartechnik ist die Solarthermie, bei der Sonnenenergie in Wärme umgewandelt wird. Anders als bei Photovoltaikanlagen werden bei dieser Solartechnik Solarkollektoren anstatt Solarmodule auf das Dach montiert. Durch einen beschichteten Absorber fließt eine Wärmeträgerflüssigkeit, die aufgrund des Glashauseffektes erhitzt wird. Die erzeugte Wärme wird anschließend zu einem Wärmetauscher oder Speicher übertragen, in dem das Brauch- bzw. Trinkwasser erhitzt wird. Thermische Solaranlagen werden sowohl zur Trinkwassererwärmung als auch zur Unterstützung des Heizsystems verwendet.
Wie kann die Energie mit Solartechnik gespeichert werden?
Die Erforschung der Solartechnik beschäftigt sich aktuell mit effektiven Methoden zur Speicherung von regenerativer Energie. Wärme aus thermischen Solaranlagen wird in verschieden Speichersystemen gesammelt, wie beispielsweise Puffer-, Schichten- oder Kombispeicher. Der Pufferspeicher besitzt keinen Wärmetauscher und erhitzt das Trinkwasser nur nach Bedarf. Wärme aus Schichtenspeichern kann aufgrund des Aufbaus sofort genutzt werden. Verschiedene Ebenen im Schichtenspeicher verhindern, dass sich das kühle Wasser mit dem temperierten Wasser vermischt, sodass kontinuierlich Wärme vorhanden ist. Ein Kombispeicher besitzt einen Trinkwasserbehälter innerhalb des Pufferspeichers, der vom umliegenden Heizungswasser erwärmt wird.
Für Solarstrom gibt es jedoch nur begrenzte Speichermöglichkeiten. Eine kostenintensivere Alternative stellen Solarakkus und Solarbatterien dar, in denen die elektrische Energie chemisch gespeichert wird. Pumpspeicherwerke eignen sich für wirtschaftliche Großprojekte, da der Strom in eine andere Energieform wie Wasserkraft umgewandelt wird. Bei Stromüberschuss wird beispielsweise das Wasser einen Berg hinaufgepumpt und bei Bedarf über Generatoren hinabgelassen, wobei wiederum Energie entsteht.