Sonnenenergie
Als Sonnenenergie wird die Energie bezeichnet, die von der Sonne mittels Kernfusion erzeugt wird. Diese Energie bahnt sich ihren Weg zur Erde durch elektromagnetischen Strahlen. Diese Energie blieb auch während der letzten Jahrhunderte immer ziemlich gleich. Ein Teil der Energie geht allerdings auf dem Weg verloren. Dies führte vielleicht auch dazu, dass die Menschen im 19. Jahrhundert glaubten, dass sich die Sonne aus Kohle zusammensetzt und diese verbrennt. Der Fehler an der damaligen Theorie bestand allerdings darin, dass die Sonne so nur 6000 Jahre hätte scheinen können.
Bei der Photosynthese wie sie bei den Pflanzen vorkommt, wird die Sonnenergie auf der Erde am meisten genutzt. Die Tiere leben alle von dieser Form der erneuerbaren Energien. Aber auch für den Menschen ist diese Energie immens wichtig. Die Technik, die bei der Sonnenenergie wichtig ist, ist die Solartechnik. Photovoltaik trägt dazu bei, dass diese Energie in nutzbare elektrische Energie umgewandelt werden kann. Eine weitere Möglichkeit ist die Umwandlung von Infrarotstrahlen in thermische Energie mittels Solarthermie Anlagen.
Am häufigsten weltweit kommt jedoch die Umwandlung in thermische Energie mit Hilfe von Sonnenkollektoren vor. Es kommen dabei auch Geräte wie Solaröfen und Solarkocher zum Einsatz, die die Wandlung der Sonnenstrahlen in Wärme direkt umsetzen. Der Einsatz von Sonnenenergie wird auf der ganzen Welt gefördert. Wenn es genau geht, so sind auch andere erneuerbare Energien wie Wind- oder Wasserenergie eine Form der Solarenergie, weil bei ihrer Umwandlung in nutzbare Energie auch umgewandelte Sonnenenergie verwendet wird.
Wenn es um die Speicherung der Sonnenergie geht, so spielen verschiedene Faktoten wie die Tageszeit und auch die Bevölkerung eine tragende Rolle. Es müssen einige Dinge unternommen werden, um eine Versorgung mit Energie gewährleisten zu können. Schwankungen können ausgeglichen werden durch das existierende Stromnetz. Zudem können E-Werke aus anderen Zweigen der alternativen Energien ergänzend zur Versorgung beitragen.
Es ist jedoch auch eine Speicherung der Sonnenenergie in so genannten Solarbatterien möglich. Dies ist ein chemischer Energiespeicher und es können nach der Speicherung teilweise nur noch 50 Prozent der ursprünglich gespeicherten Energie wieder verwendet werden. Im Sommer ist auch eine Speicherung in geothermischen Speichern möglich. Diese Form der Energie kann auch mittels Elektrolyse von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff stattfinden. Dabei kann der Wasserstoff in speziellen Tanks gespeichert werden und in einer Brennstoffzelle kann die Rückwandlung in elektrisch nutzbare Energie erfolgen.
Die Sonne ist mit Abstand die größte Energiequelle der Erde. Sie liefert im Jahr 10 000 mal soviel Energie wie auf der gesamten Erde gebraucht wird. Eine Nutzung der Sonnenenergie hängt immer von dem Winkel ab, in dem die Strahlen auf die Erde treffen. Weitere entscheidende Faktoren sind die Uhrzeit, der Breitengrad und auch die Jahreszeit. Es kommt auch drauf an, an welchem Ort auf der Erde die Sonne scheint. So kann beispielsweise die Sonnenenergie in der Sahara effektiver genutzt werden als in Mitteleuropa. Es gibt Überlegungen, wie es möglich wäre ganz Europa mit regenerativen Energien zu versorgen. Dabei spielen auch Planungen einer Energieumwandlung in Nordafrika eine Rolle.
Die Sonnenergienutzung hat viele Vorteile. Der größte Vorteil ist die unbegrenzte Verfügbarkeit. Zudem werden keine Feinstaubpartikel wie Ruß oder Treibhausgase wie beispielsweise CO2 freigesetzt. Außerdem bringt die Erzeugung des Stroms mit vielen kleinen Photovoltaik Anlagen anstatt von einigen Großkraftwerken auch einige Vorteile mit sich. Es kommt zu keinen gravierenden Energieverlusten bei der Übertragung und der Verteilung. Bei Wechselstrom Hochspannungstrassen können hier Verluste von 14 Prozent auftreten. Es können zudem auch Kosten eingespart werden, weil die Weiterleitung und Verteilung der durch Sonnerstrahlen erzeugten Energie geringer sind, wie die Kosten, die die Erzeugung der Energie verursacht. Außerdem gibt es keine Preiskartelle unter den großen Energieerzeugern mehr. Somit können die Preise frei gebildet werden und die Energiepreise sinken. Es müssten auch keine Reservekapazitäten für die Stromversorgung mehr bereitgehalten werden. Diese gibt es derzeit, falls es bei einer großen Anlage zu einer Störung oder einem Ausfall kommt.
Jedoch bringt die Nutzung von Sonnenenergie auch einige Nachteile mit sich. Einen Nachteil bringt natürlich die Abhängigkeit vom Wetter, der Tages- und der Jahreszeit mit sich. Ohne zusätzliche Speichertechnologien kann eine konstante Energieversorgung nicht gewährleistet werden. Es kann keine Reaktion auf Verbrauchsschwankungen erfolgen. In kalten Gegenden wird Energie dringend benötigt und hier ist die Gewinnung mittels Sonnenenergie nicht besonders effektiv.
Um diese Nachteile auszugleichen wäre eine aufwendige Speicherung auf der Basis von Wasserstoff nötig. Dadurch geht aber einiges verloren an der Energie, die dann letztlich vom Endverbraucher genutzt werden kann. Wenn Energie mit Photovoltaikzellen erzeugt wird, so entstehen auch Emissionen. Dem ist so, weil zur Produktion dieser Anlagen auch Chemie und Frischwasser aufgewendet werden muss. Um diese Energie zurück zu gewinnen, muss die Anlage mindestens 1,5 Jahre laufen. Ein auch großer Nachteil von Photovoltaik sind die hohen Kosten. Strom, der mit Hilfe von Photovoltaik erzeugt wird, kostet zwischen 40 und 50 Cent pro Kilowattstunde.