Solar-Technik – Die Kraft der Sonne nutzen

Die Nutzung der Sonnenenergie stellt heute eine gute Alternativen zur Strom- und Wärmegewinnung durch fossile Brennstoffe dar. Die Kraft der Sonne wird dabei sowohl für die Wärmegewinnung (Solarthermie) als auch für die Stromgewinnung (Photovoltaik) verwendet. Letztere lässt sich auf den Dächern immer mehr Häuser sehen und beruht auf der Technologie der direkten Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie. Diese Art der Stromgewinnung ist nicht nur CO2-neutral, sondern auch geräuschlos und frei von jeglichen Abgasen. Doch auch die Solarthermie stellt eine umweltfreundliche Alternative zu fossilen Brennstoffen dar.

Die Technik dahinter

Photovoltaik

Solarzellen bestehen aus zwei Halbleiterschichten, für die in der Regel der Rohstoff Silizium verwendet wird. Silizium ist nach Sauerstoff das am zweithäufigsten vorkommende Element in der Erdrinde und damit praktisch unbegrenzt verfügbar. In den Halbleiterschichten werden durch Lichteinfall Ladungsträger freigesetzt, die von einem internen elektrischen Feld getrennt werden. Dadurch entsteht Spannung und letztendlich auch elektrischer Gleichstrom. Den höchsten Wirkungsgrad erreicht man dabei mit monokristallinem Silizium.

Zum Betreiben ganzer Photovoltaikanlagen braucht es jedoch mehr als eine Solarzelle – hier finden sich parallel und in Serie geschaltete Solarmodule, um die Spannung sowie die zu entnehmende Stromstärke zu erhöhen.

Solarthermie

Thermische Solaranlagen nutzen sogenannte Sonnenkollektoren. Sie bestehen aus einem Absorber mit einer schwarzen Metallschicht, die beinahe den gesamten Spektralbereich des Lichtes schluckt. Unter den Absorbern fließt Wasser als Wärmeträger, das durch die geschluckte Sonnenenergie bis zu 80 Grad heiß werden kann. In gut gedämmten Leitungen fließt es schließlich weiter in einen isolierten Wassertank. Insbesondere in den Sommermonaten kann das Brauchwasser aus dem Wärmespeicher jederzeit genutzt werden und kommt beispielsweise aus dem Brausekopf in der Dusche. Durch die Technologie kann das Sonnenlicht dadurch deutlich zur Reduktion fossiler Brennstoffe beitragen.

Gute Gründe für Solar-Technik

Der Klimawandel ist ein sehr präsentes Thema. Nicht nur deshalb beschäftigen sich insbesondere Eigenheimbesitzer mit der Stromgewinnung aus Sonnenenergie. Denn neben der Möglichkeit, den ökologischen Fußabdruck zu verkleinern, gibt es weitere gute Gründe, die für Strom- und Wärmegewinnung aus der Sonnenenergie sprechen:

• Die Sonne ist eine unendliche Energiequelle
• Photovoltaik-Anlagen produzieren CO2-neutral und damit klimafreundlich
• Wärmegewinnung durch Solar-Technik ist unabhängig von Öl- oder Gaspreisen
• Der Wert eines Hauses kann durch eine Solaranlage steigen
• Der Rohstoff Silizium ist ein natürlich vorkommender Rohstoff

Solarpanels zur Stromerzeugung sowie Kollektoren für die Heizung und Wassererwärmung finden sich dabei in vielen unterschiedlichen Ausführungen.

Solar-Technik für unterwegs

Was im großen Stil auf dem Hausdach, gebäudeintegriert in der Fassade oder auf Freiflächen funktioniert, wird auch im Kleinen eingesetzt. Wer beispielsweise viel unterwegs ist und dabei nicht auf seine technischen Geräte verzichten möchte, kann beispielsweise zu kleinen Photovoltaik-Modulen greifen. Diese haben Leistungen von unter 50 Watt und eine Ausgangsspannung von 12 Volt. Dadurch lassen sich mithilfe von Sonnenlicht beispielsweise portable Stereoanlagen betreiben oder Akkus von mobilen Geräten wie dem Smartphone oder Tablet laden.

Noch kleiner ist beispielsweise die solarbetriebene Powerbank. Sie ist ein externer Akku, der mithilfe der Sonne und unabhängig einer stationären Stromquelle mobile Geräte von unterwegs lädt. Im Gegensatz zu anderen Powerbanks muss die solarbetriebene Variante dabei nie an den Stromkreis abgeschlossen werden. Durch das integrierte Solarpanel lädt sie sich immer wieder wie von selbst auf.