Solarenergie
Das erklärte Ziel der Solarenergie ist es, die Wärmestrahlung der Sonne nicht ungenutzt zu lassen. So wird diese, mittels, eigens dafür entwickelter Solaranlagen, als Wärmeenergie gespeichert und in elektrische Energie, umgewandelt. Dieses Verfahren, bergen keine Risiken, sondern bieten, lediglich erhebliche Vorteile. Gerade in der heutigen Zeit, da die Energiepreise, der herkömmlichen Energiegewinnung, von Jahr zu Jahr steigen, stellt die Solarenergie eine Moderne und kostengünstige Form der Energieerzeugung, dar. Das ist eine Variante, erneuerbarer Energien. Wirtschaftlich, Ökologisch, wirkungsvoll und einen immer größeren Stellenwert, bei der Energiegewinnung, einnehmend. Die zudem noch gefördert wird. Das kann nur begrüßt werden. Ist sie doch bei Weitem, die beste Alternative zu den, die Umwelt stark belastenden und sehr umstrittenen Atomkraftwerken. Oder dem veraltetem Abbau von Braunkohle, der die Natur zerstört, in dem ganze Landstriche, dem Erdboden gleichmacht werden, und das ebenfalls eine starke Belastung der Umwelt mit sich bringt. Auch der Rohstoff, Braunkohle, an sich, wird irgendwann ganz versiegen, oder es „rechnet” sich einfach nicht mehr, ihn Zutage zu befördern.
Schöpft man bei der Solarenergie, doch aus einer Quelle, mit deren Ende nicht zu rechnen ist. Also ein Produkt, das, auf lange Sicht gesehen, die Zukunft der Energiegewinnung darstellt. Die Lage, und die jeweilige Jahreszeit, sind ausschlaggebend für das Ergebnis. Die direkte Art der Energieumwandlung und Speicherung bezeichnet man als Photovoltaik. Solarzellen, die als Wandler von Strahlungsenergie in elektrische Energie genutzt werden, aber lediglich über 0,5 Volt Spannung verfügen, werden in Reihe geschaltet, zu Solarmodulen zusammengefasst und stellen Photovoltaikanlagen dar. So können diese ganz nach Einsatzort oder den jeweiligen Gegebenheiten, aus einem oder mehreren Modulen bestehen. Bei diesen Anlagen, muss ein Kabel vorhanden sein, das die gewonnene Energie entweder speichert oder aber in das jeweilige System abgeben kann. Diese Anlagen können frei aufgestellt oder auf Dächern installiert werden.
Es gibt auch kabellose Solaranlagen, sogenannte Inselanlagen, deren Einspeisung, an gewonnener Energie, in vorwiegend Bleibatterien bzw. Akkus erfolgt. Dazu gehört ein Laderegler, um den Akku, vor einer Überladung zu schützen und der ebenfalls, zum Einsatz kommende Wechselrichter, ist notwendig, um den Wechselstrom in Gleichstrom umzuwandeln. Der solarbetriebene Parkscheinautomat ist hierfür ein schönes Beispiel.
Beispiel: Die netzgekoppelten Solaranlagen geben die gespeicherte Sonnenenergie sofort in das Netz ab. Wobei es nicht nur eines Netz-zugeführten Wechselrichters bedarf, um eine Überspannung zu verhindern, sondern auch noch einer Synchronisation des Gleichstroms in Wechselstrom. Das Ganze wird als Netz-parallel-betrieb bezeichnet.
Für die Erwärmung von Badewasser, für die Heizung von Räumen oder zum Kochen, kommen sogenannte flache Sonnenkollektoren oder Vakuumröhrenkollektoren zum Einsatz. Sie zählen zu den thermischen Solaranlagen. Die Funktionsweise erfolgt über eine speziell beschichtete Oberfläche, die durch die elektromagnetische Strahlung der Sonne erhitzt wird. Ein integrierter Absorber lässt die darin enthaltene Flüssigkeit oder gegebenenfalls Luft, die Wärme aufnehmen und leitet den so erwärmten Inhalt an einen Speicher weiter. Dort wird mittels Ventilator oder Pumpe der Inhalt wieder abgekühlt und leitet diesen zurück zum Eingang. Das Ganze bildet einen Kreislauf. Die indirekte Umwandlung von Sonnenenergie in elektrischen Strom erfolgt bei thermischen Solarkraftwerken. Hierbei kommen stark konzentrierende Spiegelflächen zum Einsatz. Die Rede ist zum Einen von Parabolspiegeln. Diese Parabolspiegel sind zweiachsig. Hier liegt der Fokus auf einem sogenannten Stirlingmotor, der das beinhaltete Arbeitsgas, wie z. B. Helium oder Luft, abwechselnd erhitzt oder abkühlt und so durch einen geschlossenen Kreislauf mechanische Energie erzeugt. Die Parabolrinnen sind ebenfalls zweiachsig, dadurch wird die Sonneneinstrahlung auf ein Rohr konzentriert, welches ein Thermoöl enthält. Dieses Thermoöl verändert seinen Aggregatzustand und treibt in Form von Dampf eine Turbine und einen Generator an.
Bei den Heliostaten wird das einfallende Sonnenlicht durch einen am höchsten Punkt eines Turmes liegenden zentralen Absorber gebündelt und mittels eines Spiegels, die Energie, direkt auf diesen reflektiert. Dadurch werden sehr hohe Temperaturen erreicht. Durch die so frei werdende thermische Energie, wird elektrische Energie erzeugt.
Die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten der Solaranlagen und deren Vorteile sind offensichtlich, sei es in der Nutzung von Industrie, der gewerblichen Nutzung, bei Städte und Gemeinden oder dem privaten Verbraucher. Selbst in der Raumfahrt greift man auf Photovoltaik also Solarenergie zurück. Solarenergie ist ein Modell der Zukunft, die immer mehr zum Einsatz kommen und nach und nach herkömmliche Energiegewinnung ablösen wird.