Die Sonne als Energiequelle nutzen!

Als umweltfreundliche, kostenlose und unbegrenzte Energiequelle steht die Sonne jedem zur Verfügung. Wärme und Strom können aus dem Sonnenlicht gewonnen werden. Wenn, es um erneuerbare Energie geht, kommt man um die Energie aus der Sonne nicht herum.

Wie kann die Energie der Sonne genutzt werden?
Die Erde empfängt innerhalb von 90 Minuten die Strahlungsenergie der Sonne, das ist etwa so viel wie der Weltenergieverbrauch eines ganzen Jahres. So werden die Ozeane, unsere Atmosphäre und Landmassen erwärmt und sorgt für das Pflanzenwachstum und Wetter und Wind. Zur Strom- und Wärmebereitstellung kann dank neuester Technologie bereits heute schon ein kleiner Teil der Sonnenenergie erschlossen und genutzt werden. Kontinuierlich steigt der Anteil der Sonnenenergie der deutschen Energieversorgung, hauptsächlich den privaten Haushalten verdankt, da in diesem Bereich die meisten Solaranlagen und Photovoltaikanlagen verbaut werden.

Erläuterung von Solaranlagen, Photovoltaikanlagen und Solarkraftwerke

Solaranlagen
Mit dieser technischen Anlage wird Sonnenenergie in eine andere Energieform umgewandelt.
Solaranlagen lassen sich nach der gewonnenen Energieform und nach dem Arbeitsprinzip in 3 Kategorien unterteilen, thermische Solaranlagen, Photovoltaikanlagen und thermische Solarkraftwerke.

Thermische Solaranlagen

Die flachen Vakuumkollektoren und Sonnenkollektoren können zur Erwärmung von Trinkwasser und Dusch- und Badewasser genutzt werden. Ebenso können sie zur Wärmegewinnung für die Raumheizung und zum Kochen eingesetzt werden.
Je nach Region können in Zentraleuropa etwa 50 bis 60 % des Bedarfs an Energie für die Erwärmung von Trinkwasser, mit thermischen Solaranlagen gedeckt werden. Ebenso kann die thermische Solaranlage die Heizung unterstützen. Das ist allerdings von dem Bedarf, dem Speicher und dem Medium abhängig.
Die thermischen Solaranlagen können aber auch für die Bereitstellung von Kälte genutzt werden. Kältemaschinen, die mit Wärmekollektoren angetrieben werden, profitieren am meisten aus den Solaranlagen, denn mit der stärksten Sonneneinstrahlung fällt der höchste Kühlbedarf zusammen.

Photovoltaikanlagen

Diese Anlagen wandeln die Energie der Sonne direkt in elektrischen Strom um. Die Solarzellen sind zusammengefasst zu Modulen, die durch den Photonenbeschuss der Sonneneinstrahlung die Trennung von negativen und positiven Ladungen erzeugt. Wird nun eine elektrische Verbindung hergestellt, fließt ein Strom. Dieser erzeugte Strom kann entweder direkt verwendet oder in ein öffentliches Stromnetz eingespeist werden. Inzwischen werden solche Anlagen mit einer Leistung von mehreren Megawatt gebaut und betrieben.

Und übrigens ist es völlig klar: Balkonsolar lohnt sich! Es müssen lediglich ein paar kleinere Hürden wie Anmeldung genommen werden.

Thermische Solarkraftwerke

Im Gegensatz zur häuslichen Installation von kleineren Solarelementen kommen beim thermischen Solarkraftwerk riesige Spiegel zum Einsatz, die das direkte Sonnenlicht bündeln. Diese Technik hat Auswirkungen auf den Standort der Anlagen z.B. in der Wüste, denn mit diffusem Licht kann der Spiegel, anders als die kleineren Solarelemente, nicht arbeiten.
Bei der Lichtbündelung gibt es 3 verschiedene Arten:

  • Parabolrinnen: Diese werden ein- oder zweiachsig der Sonne nachgeführt, die Strahlung konzentriert sich auf ein Absorberrohr in der Brennlinie
  • Paraborspiegel: Große zweiachsige Parabolspiegel, die der Sonne nachgeführt werden. Im Brennspiegel sitzt ein Stirlingmotor, an diesem ist direkt ein stromerzeugender Generator angebaut.
  • Heliostaten: Sind häufig großflächige Spiegel, die das einfallende Sonnenlicht bündeln. In der Spitze des hohen Turms befindet sich ein zentraler Absorber, auf den die Sonnenstrahlen direkt reflektieren. Dadurch können sehr hohe Temperaturen erreicht werden. In einem Wärmekraftwerk kann diese gewonnene Wärme in elektrischen Strom umgewandelt werden.

Auch wichtig: Solaranlagen und Denkmalschutz!

Das Anbringen von Solaranlagen auf dem Dach stellt oftmals eine Veränderung der Gebäudesubstanz und/oder deren optische Wirkung dar. Deshalb stehen Denkmalschutz und Solaranlagen häufig im Spannungsverhältnis zueinander. Im Zweifelsfall kann die Klärung vor Gericht notwendig sein. Da Nachhaltigkeit und Schonung der Ressourcen einen Teil des gesetzlichen Auftrags der Denkmalpflege und des Denkmalschutzes ist, gibt es seit Jahren Bemühungen sinnvolle Lösungen zu finden.

Alternative Wärmequellen und Heizungsarten

Wärmepumpen gehören zu den effizientesten und saubersten Heiztechniken. Durch die Nutzung der vorhandenen Umweltwärme wird die Umwelt geschont und die Verbrauchskosten der Anlagenbesitzer sinkt deutlich.
Zu den bekanntesten Arten von Wärmepumpen gehören:

  • Sole-Wasser-Wärmepumpen,
  • Wasser-Wasser-Wärmepumpen
  • Luftwasser-Wärmepumpen
  • Warmwasser-Wärmepumpen
  • Großwärmepumpen

Der Markt ist im Umbruch und inzwischen gibt es auch Lösungen für das Mehrfamilienhaus.

Pelletheizung

Die Pellets für diese Art der Heizung bestehen aus dem ältesten Energieträger, dem Holz. Die umweltfreundliche Technik wird oft mit Gemütlichkeit gleich gesetzt, doch viele Hausbesitzer fürchten sich vor dem hohen Aufwand. Denn die Pellets müssen besorgt und gelagert werden. Es sind, der Pelletkessel und der Pelletofen auf dem Markt erhältlich. Doch worin unterscheiden sich die beiden?
Der Pelletkessel wird als Zentralheizung eingesetzt, damit wird das ganze Haus mit Wärme und Warmwasser versorgt. Die Pellet-Zentralheizung kann das ganze Haus mit Wärme und Warmwasser versorgen. Einmal installiert, arbeitet das System umweltfreundlich und voll automatisch.

Pelletofen im Wohnbereich

Diese Pelletöfen arbeiten wie ein Kamin, werden oftmals im Wohnbereich aufgestellt und sorgen mit ihrem freien Blick auf die Verbrennung für Gemütlichkeit. Sind sie mit einer Wassertasche ausgestattet, lässt sich die Verbrennungswärme zur Beheizung und Warmwassererzeugung nutzen. Sie haben allerdings im Gegensatz zum Pelletkessel eine deutlich geringere Leistung.

Sonstige Wärme

Neben den genannten Wärmequellen und Heizungen gibt es auch noch die Biogasanlage. Diese ist aber nicht für jedermann erhältlich. Sie arbeiten mit Energiegewinnung aus der Vergärung biologischer Abfälle. Die Biogasanlage ist sehr kostenintensiv und findet man hauptsächlich im ländlichen Bereich.
Im städtischen Bereich kann gegebenenfalls Fernwärme bezogen werden, wenn es ein ausgebautes Fernwärmenetz und ein Kraftwerk wie z.B. ein Biomasse-Heizkraftwerk gibt.