Energiequelle Sonne

Der Ursprung fast aller heute zugänglichen Energiequellen liegt in der Sonne, genauer gesagt in der elektromagnetischen Strahlung, welche bei kernphysikalischen Prozessen in Sternen, wie der Sonne, erzeugt wird. Diese Strahlung setzt sich aus verschiedenen Bestandteilen unterschiedlicher Energie, dem Spektrum, zusammen. Dieses Spektrum geht vom ultravioletten über den sichtbaren bis hin zum infraroten Bereich.

Die Strahlung breitet sich in alle Richtungen aus und trifft so auf Planeten. Im Fall der Erde passiert sie die Atmosphäre, welche sich von der Höhe abhängig aus unterschiedlichen Gasen zusammensetzt. Die Atmosphäre besitzt besondere Bedeutung für die Temperatur der Erde. Während bestimmte Bestandteile des Spektrums der elektromagnetischen Strahlung reflektiert werden, können andere die Atmosphäre ungehindert passieren.

Selbiges gilt für die wiederum von der Erdoberfläche reflektierte Strahlung. Dieses Gleichgewicht ist von existenzieller Bedeutung für das gesamte Klima der Erde. So können Änderungen in der chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre einen starken Einfluss auf die Lebensbedingungen unseres Planeten haben (z.B. Klimawandel).

Ein großer Teil der elektromagnetischen Strahlung, der die Erdoberfläche erreicht, liegt im für uns sichtbaren, sogenannten optischen Bereich, den wir als Licht bezeichnen. Die Energie der Strahlung wird auf der Erde auf verschiedene Arten in andere Formen der Energie (Wärme, Wachstum durch Fotosynthese bei Pflanzen, …) umgewandelt, was das Leben auf unserem Planeten ermöglicht.

Photovoltaik und Elemente einer Anlage

Neben vielen anderen natürlichen und künstlichen Umwandlungsmöglichkeiten lässt sich mittels Photovoltaik (von "Phos" griechisch Genitiv von Licht und "Volta" für Volt als Einheit der elektrischen Spannung) aus der Strahlung elektrische Energie gewinnen, die schließlich in unser Stromnetz eingespeist werden kann.

Das Solarmodul setzt sich aus vielen Solarzellen zusammen, die durch eine Schicht Glas vor Umwelteinflüssen geschützt sind. Diese Solarzellen nutzen den photoelektrischen Effekt zur Umwandlung in elektrische Energie. Die meisten heute verwendeten Solarzellen bestehen aus so genannten Halbleitern (insbesondere Silizium).

Zur Befestigung der Solarmodule auf der Dachfläche ist eine Unterkonstruktion notwendig. Hierzu existieren verschiedene Ansätze. Einerseits gibt es die dachintegrierten Konstruktionen, wobei die Module direkt in die Dachfläche eingebaut werden und andererseits die Aufbauten, welche üblicherweise die Dachsparren nutzen, um ein Gerüst zu bauen, auf welches die Module aufgebracht werden können, so dass diese vom eigentlichen Dach getrennt sind.

Eine bestimmte Anzahl von Modulen wird mit einem Wechselrichter verbunden. Diesem kommen insbesondere zwei Aufgaben zu. Einerseits liefert das Solarmodul Gleichstrom, welcher in Wechselstrom umgewandelt werden muss, damit er in unser Stromnetz eingespeist werden kann. Andererseits sorgt er für die Trennung zwischen Stromnetz und den Modulen, so dass zwar elektrische Energie von den Modulen ins Netz nicht jedoch andersherum fließen kann. Hierzu werden verschiedene Schaltungen und Transformatoren verwendet, die einerseits für die notwendige Frequenz von 50Hz und andererseits für eine hohe Spannung sorgen.

Über den Zähler wird der so produzierte Wechselstrom in unser Versorgungsnetz eingespeist und nach einem festen Satz, der im EEG geregelt ist, vergütet.

Quelle: Übernommen mit Erlaubnis von www.dgs.de

Legende: Komponenten einer Photovoltaikanlage: Solarmodul (1), Generatoranschlusskasten (2), Wechselrichter (3), Zähler (4), Netzanschluss (5).

 

 

Copyright 2009-2010 Solarkraft Ilmenau - Impressum