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Solarenergie gegen Klimawandel: Der Einfluss von Photovoltaik auf die Umwelt

2024-03-13

Solarenergie gegen Klimawandel: Der Einfluss von Photovoltaik auf die Umwelt

Der alleinige Begriff Klimawandel sorgt in der öffentlichen Diskussion immer wieder für Unstimmigkeiten – zu Recht! Denn Kritiker des Begriffs bemängeln gerechtfertigterweise, dass es den Klimawandel schon immer gegeben hat. Aus diesem Grunde ist es wichtig, vom menschengemachten Klimawandel zu sprechen. Also von dem Anteil am Klimawandel, den es ohne das Zutun der Menschen nicht geben würde und der mit dem Beginn der Industrialisierung begonnen hat und und bis heute nicht nur anhält, sondern sich stetig ausweitet. Auch wenn hier von verschiedenen Seiten immer wieder versucht wird, dieses Thema zur Diskussion zu stellen, weil sich die Forschung in dieser Frage uneins wäre, so ist festzustellen, dass etwa 97 bis 98 Prozent aller Klimaexperten weltweit davon ausgehen, dass es einen menschengemachten Klimawandel gibt.

Der Energiehunger der Welt steigt unaufhörlich und hat im Zuge der Globalisierung noch einmal deutlich an Fahrt gewonnen. Das Problem ist auch nicht der Energiehunger an sich, sondern die Frage, wie er gestillt wird. Auch heute noch werden dazu hauptsächlich fossile Energieträger genutzt. Das grundsätzliche Problem ist die insgesamt zu hohe Konzentration von Treibhausgasen in der Luft. Dazu gehören auch Kohlendioxid (CO2) und Methan. Mit annähernd 90 Prozent ist das Kohlendioxid allerdings das bedeutendste Treibhausgas. Es geht also darum, den Ausstoß der Treibhausgase zu minimieren, das gelingt auch mit Hilfe der Photovoltaik.

Grundlagen der Photovoltaik und ihre Rolle im Klimaschutz

Das Funktionsprinzip der Photovoltaik ist relativ einfach. Solarpanele, die mit Solarzellen aus Silizium ausgestattet sind, nehmen Sonnenlicht auf. In den Solarzellen entsteht eine elektrische Spannung, die als Gleichstrom an einen Wechselrichter abgegeben wird, der wiederum den Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt. Der Strom kann entweder direkt verbraucht, in das öffentliche Netz eingespeist oder mit Hilfe von Batterien gespeichert und zu einem späteren Zeitpunkt abgerufen werden. Daraus ergeben sich unterschiedliche Nutzungsmöglichkeiten und Installationskonzepte. In einer Bandbreite von der direkten Nutzung einer Inselanlage bis hin zur gesellschaftlichen Nutzung über Smart-Technology-Konzepte ist alles möglich. Zur Bekämpfung des Klimawandels ist die Photovoltaik deshalb ein sehr smartes Mittel.

Positive Umweltauswirkungen der Solarenergie

Im Gegensatz zu anderen nachhaltigen Energieerzeugern kommt die Solaranlage ohne mechanisch bewegliche Teile aus und stellt so keine Gefahr für die Umwelt beziehungsweise Mensch und Tier dar. Zudem ist die Sonne aus praktischer Sicht eine schier unerschöpfliche Energiequelle. Da wir heute in der Lage sind, Solaranlagen zu bauen, die über ihre gesamte Lebensdauer in der Lage sind, mehr Energie zu erzeugen als für die Herstellung benötigt wird und dabei keine Treibhausgase mehr freigesetzt werden müssen, ist es eine der nachhaltigen Energielösungen für heute und für die Zukunft. Doch nicht nur die Produktion von Energie ist positiv. Auch die Verbreitung von Solaranlagen ist wesentlich weniger problematisch als andere Lösungen. So ist es wesentlich einfacher, Flächen zu finden, da beispielsweise Bedachungen jeglicher Art einfach eine Doppelnutzung erfahren. Haus- und Stadiondächer kommen ebenso in Frage wie Lagerhallendächer oder jede andere Art von Bedachung. Aber auch landwirtschaftliche Flächen können durch spezielle Konstruktionen doppelt genutzt werden, ohne dass es einen Aufschrei in der Bevölkerung gibt. Ganz im Gegenteil, viele Menschen nutzen die Solarenergie für sich und auch aus rein optischen Gründen stören sich die wenigsten an Solarzellen auf Dächern. Sogenannte Solarfarmen können unter bestimmten Voraussetzungen sogar positive Auswirkungen auf die Tier- und Pflanzenwelt haben, sodass die Wirkung von Solaranlagen auf die Umwelt oft sehr positiv ist.

Herausforderungen und Lösungen in der Photovoltaik-Technologie

Neben den positiven Effekten der Solarenergie gibt es auch Themen, die noch nicht geklärt sind. Die Solartechnologie ist im Umweltschutz eine tragende Säule, allerdings ist die Zuverlässigkeit immer noch ein Problem. Verschattungen und das Ausbleiben der Sonnenkraft während der Nachtstunden sorgen dafür, Überbrückungsmöglichkeiten finden zu müssen. Helfen soll hier die Batterietechnologie. Stromspeicher sollen die überschüssige Energie aufnehmen und bei Bedarf wieder abgeben. Allerdings ist die Batterietechnik noch zu teuer, um sie in großem Stil einsetzen zu können. Doch die Entwicklung in der Batterietechnik schreitet nicht zuletzt durch die Automobilindustrie mit großen Schritten voran und Lösungen sind in Sicht.

Ein weiteres Problem stellen oft die Kosten dar. Anfangsinvestitionen werden von vielen gescheut beziehungsweise sind für viele einfach nicht leistbar. Aus diesem Grunde werden immer wieder staatliche Förderungen aufgesetzt, die in der Vergangenheit für einen großen Boom gesorgt haben und voraussichtlich auch in Zukunft eine große Unterstützung im Ausbau der Solarenergie sein werden.

Zukunftsvision: Potenziale der Solarenergie zur Minderung des Klimawandels

Auch in Zukunft wird die Solarenergie eine wichtige, wenn nicht sogar die tragende Rolle in der Energiegewinnung spielen. Zum einen ist absehbar, dass die Installationskosten für Solarpanele weiter sinken werden, auf der anderen Seite wird auf globaler Ebene fieberhaft daran gearbeitet, Batteriespeicherlösungen zu entwickeln, die flächendeckend zum Einsatz kommen können. Große Hoffnungen werden zudem auf die Batteriespeicherkapazitäten von Elektrofahrzeugen gesetzt. Mit Hilfe von smarten Technologien sollen diese Fahrzeugspeicher genutzt werden, um die Energieversorgung stabil zu halten.

Zudem werden elektrische und elektronische Produkte immer energieeffizienter und sorgen dafür, dass in vielen Bereichen deutlich weniger Energie benötigt wird. Ein gutes Beispiel ist der Umstieg von der Glühleuchte auf die LED-Technik, die nur etwa 7 bis 15 Prozent der Energie benötigt, um die gleiche Leuchtkraft zu entwickeln. Ein durchschnittlicher Haushalt kann alleine durch den Wechsel der Leuchten übers Jahr gerechnet etwa 10 Prozent der Stromkosten einsparen.

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