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Sonnenenergie - Energie für die nächsten 4 Milliarden Jahre
Das Energiepotential, das die Sonne liefert, ist praktisch unerschöpflich – zumindest für die nächsten 4 Milliarden Jahre, wie Experten schätzen. Die Menge solarer Energie, die auf der Erde ankommt, übersteigt den täglichen Verbrauch um das 10 000 - 15 000fache. Neben der passiven Nutzung, z.B. durch verschiedenen Formen des Bauens mit der Sonne (Solararchitektur) kann Sonnenenergie auch aktiv genutzt werden: Photovoltaikanlagen erzeugen "sauberen", direkt nutzbaren elektrischen Strom, thermische Solaranlagen wandeln die Strahlung in Wärme um.
Das "Kraftwerk" einer thermischen Solaranlage ist der Sonnenkollektor, welcher mittels eines absorbers bis zu 80% der eingestrahlten Energie in Wärme umwandelt.
Solarheizung: Raumheizung, bei der die Wärmeenergie der Sonnenstrahlen genutzt wird.
Man unterscheidet:
Passive Solarheizung, bei der das Gebäude oder Teile davon, etwa der Wintergarten, als Kollektor genutzt werden und die aktive Solarheizung. Die in den Sonnenkollektoren erzeugte Wärme kann für das Brauchwasser und zur Heizung, z.B. des Fußbodens, genutzt werden. Wird sie nicht unmittelbar benötigt muss die Energie in einem Warmwasser-speicher zwischengespeichert werden. Die dort gespeicherte Wärme kann dann zu einem späteren Zeitpunkt wieder genutzt werden.
Energie aus der Sonne
Seit Milliarden von Jahren produziert die Sonne unerschöpfliche Energie. Die eingestrahlte Sonnenenergie auf unsere Erde ist um das 15'000-fache grösser als der globale Energiebedarf. Es liegt deshalb auf der Hand, dass man diese Energiequelle nutzen kann und auch soll.Unter den Solaranlagen werden zwei Systeme unterschieden, die eine aktive Nutzung der Sonnenenergie erlauben: Solarthermie und Photovoltaik.
Solarthermie
Die Sonnenstrahlen werden von Kollektoren in Wärme umgewandelt. Diese Wärme wird über ein Wärmeträgermedium (Wasser-Frostschutz-gemisch) in Rohrleitungen mit Hilfe einer Umwälzpumpe zum Solarboiler transportiert und über Wärmetauscher entsprechend Warmwasser aufbereitet. Das abgekühlte Medium fliesst anschliessend erneut in die Kollektoren zur Aufwärmung zurück.Die thermische Warmwasseraufbereitung wird auf Flachdächern und vor allem auf Steildächern installiert.
Photovoltaik
Diese Technik ermöglicht die direkte Umwandlung der Sonneneinstrahlung in elektrische Energie mittels Solarzellen. Die drei meist verbreiteten Typen von Solarzellen sind: monokristallin, polykristallin und amorph. Die einzelnen Solarzellen werden auf ein Trägermaterial gebunden und in Reihe miteinander verschaltet. Eine solche Einheit nennt man ein Photovoltaik-Modul (PV-Modul).
Im Normalfall werden Netzanlagen gebaut. Der produzierte Solarstrom wird über den Wechselrichter und den Zähler ins öffentliche Netz eingespiesen. Mit der Einspeisevergütung des Energieversorgers kann so die Anlage amortisiert werden.
Selten werden Inselanlagen gebaut, von welchen der Solarstrom für den Eigenverbrauch verwendet wird. Um die Speicherung des Stroms sicherzustellen, sind kostenintensive und platzraubende Akkumulatoren notwendig. In nicht erschlossenen Stromgebieten (Berghütten, Ferienwohnungen) oder auch bei Campingmobilen ist dies eine Alternative.
Die Photovoltaik kann vielseitig angewendet werden: Auf Flach- und Steildächern, an Fassaden aber auch als freistehende Anlagen im Gelände. [aktuell Roofing Nr.5]
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