Wie funktioniert Solarenergie und warum ist sie umweltfreundlich

Die Solarenergie ist in aller Munde und gilt als umweltfreundlicher Heilsbringer in der Frage der Energiewende. Doch ist es wirklich so? Dieser Frage wollen wir in diesem Artikel auf den Grund gehen.

Solarmodule sind in der Lage, Sonnenlicht direkt in Strom umzuwandeln. Damit ist diese Form der Energiegewinnung besonders interessant, weil keine Motoren oder bewegliche Teile benötigt werden, wie etwa bei Windkrafträdern. Dies hat besondere Vorteile, auf die in späteren Kapiteln genauer eingegangen wird.

Solarmodule funktionieren, indem das Sonnenlicht direkt auf die Solarzellen auftrifft, das Halbleitermaterial, aus dem die Zellen bestehen, Elektronen freisetzt und diese den elektrischen Strom erzeugen. Die Anlagen sind wartungsarm, brauchen keine umweltschädlichen Schmier- und Betriebsmittel oder ähnliches und können mittlerweile je nach Bauart weitgehend recycelt werden.

Wir werden die Grundlagen der Solarenergie und ihre Funktion erörtern, ferner werden wir auf den Prozess der Energieumwandlung eingehen, der Sonnenlicht zu Strom umwandelt. Im Anschluss daran beschäftigen wir uns mit den Umweltvorteilen der Solarenergie, zu denen unter anderem die Reduktion von Treibhausgasen gehört – sowie mit der Nachhaltigkeit. Wir finden auch Antworten zu der Frage, warum Solarenergie die beste Wahl ist. Den Abschluss werden erfolgreiche Beispiele für umweltfreundliche Anwendungen von Solarenergie machen. Tauchen Sie mit uns in die Welt der Solarenergie.

Grundlagen der Solarenergie: Wie funktioniert sie?

Der Photovoltaikeffekt ist die Grundlage der Solarenergie. Licht wird ohne Umwege in elektrischen Strom umgewandelt und abgegeben. Die Frage, wie Solarenergie funktioniert, ist somit leicht zu beantworten. Der Vorteil für den Kunden ist, dass er mit dem Kauf einer Solaranlage über ein Produkt verfügt, dass sehr langlebig, relativ pflegearm und umweltfreundlich ist und dazu für eine große Kostenersparnis sorgt.

Der Prozess der Energieumwandlung: Von Sonnenlicht zu Strom

Wie bereits beschrieben, wandelt die Solarzelle das auftreffende Sonnenlicht in Strom um. Bei diesem Strom handelt es ich um Gleichstrom, wie wir ihn im Haushalt in der Regel nicht verwenden. Aus diesem Grunde verfügen Solaranlagen über einen sogenannten Wechselrichter. Dieser Wechselrichter ist in der Lage, Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln, der dann zur Verwendung im Haushalt genutzt oder in das Stromnetz eingespeist werden kann.

Eine typische Dach-Solaranlage besteht aus mehreren Solarmodulen und einem Wechselrichter. Besonders effiziente Anlagen haben an jedem Solarmodul einen Mikrowechselrichter angeschlossen. Dies hat den Vorteil, dass die Anlagen besser gegenVerschattungen gewappnet sind.

Umweltvorteile der Solarenergie: Reduktion von Treibhausgasen

Die Nachhaltigkeit der Solarenergie im Bereich der erneuerbaren Energien ist unbestritten. Im Vergleich zu den fossilen Energieträgern Braunkohle, Steinkohle und Erdgas ist der CO2-Ausstoß sehr gering und größtenteils auf die Herstellung der Module zurückzuführen. Hier ein Vergleich des CO2-Ausstoßes der Energiequellen in Gram pro kWh (Quelle: Umweltbundesamt: Emissionsbilanz erneuerbare Energieträger 2021).

Nachhaltigkeit und erneuerbare Energien: Warum Solarenergie die beste Wahl ist

Die Solarenergie hat viele Vorteile im Vergleich zu allen anderen Möglichkeiten der Energiegewinnung. Unter anderem ist sie gerade für Privatleute oft die einzige Möglichkeit, selbst Strom zu erzeugen. Die Plätze für Windkraftanlagen sind aufgrund der Rechtslage sehr begrenzt und ähnliches gilt auch für die Wasserkraft. Zudem sind diese Anlagen mit sehr hohen Kosten verbunden, die für Privatleute kaum zu stemmen sind. Preislich gesehen sind Solaranlagen seit 2010 um etwa 90 Prozent günstiger geworden. So sind diese Anlagen für jedermann erschwinglich und amortisieren sich durch die hohen Energiekosten bereits nach wenigen Jahren, sodass sie sich neben den umwelttechnischen Gründen auch aus wirtschaftlichen Gründen lohnen. Den Kunden wird die Installation einer Anlage von staatlicher Seite besonders leicht gemacht, sodass sich sogenannte Kleinst- oder Balkonanlagen mittlerweile sogar für Mieter von Wohnungen lohnen.

Beispiele für umweltfreundliche Anwendungen von Solarenergie

Es gibt mittlerweile unzählige Beispiele für die gelungene Installation von Solaranlagen. Der Solarpark Neuhardenberg, der größte Solarpark Deutschlands, produziert etwa 175 MW Strom. Diese Menge ist ausreichend, um etwa 50.000 Haushalte mit Strom zu versorgen.

Doch nicht nur Großanlagen dokumentieren den Erfolg von Solarenergie. Die Kreditanstalt für Wiederaufbau, die KfW, unterhält Förderprogramme wie das Programm „Erneuerbare Energien - Standard (270)“. Sie vergibt zinsgünstige Darlehen für die Installation von Solaranlagen. Darunter fallen auch die Kleinst- oder Balkonkraftwerke, die aus ein oder zwei Solarmodulen mit einer Gesamtkapazität von 800 Watt bestehen. Seit Beginn der Förderung sind viele Tausend dieser Kleinstanlagen installiert worden und sind global gesehen ein wertvoller Beitrag zum Umweltschutz und für die Nutzer selbst eine gute Möglichkeit, die eigenen Energiekosten zu senken