Sonnenenergie

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Sonnenenergie auf der ganzen Welt verfügbar. In der Landkarte ist die lokale Solarstrahlung auf der Erde über die Jahre 1991-1993 dargestellt (24 Std. am Tag, unter Einbeziehung der von Wetter-Satelliten bestimmten Wolkenbedeckung). Sonnenenergie ist die Strahlungsenergie, die technologisch in Elektrizität, Hitze oder Chemie umgewandelt werden kann.

Solarstrahlung ist die auf der Oberfläche der Sonne erzeugte elektro-magnetische Wärmestrahlung als Schwarze -Körper-Strahlung aufgrund ihrer Temperaturen von etwa 5500 C, die letztendlich auf Kernfusionsvorgänge innerhalb der Sonne zurückzuführen ist (Wasserstoffverbrennung). Seit der Messung ist die solare Einstrahlung auf die Erdoberfläche nahezu gleich geblieben. Der Mittelwert der Strahlungsintensität an der Begrenzung der Atmosphäre liegt bei etwa 1.367kW/m².

Die Bestrahlungsenergie wird teilweise von der Luft durch feste (z.B. Eiskristalle, Staub) oder flüssige Schwebstoffe und durch die Gaskomponenten zerstreut und wiedergegeben. Dort wird ein anderer Teil von der Luft aufgenommen und bereits in Hitze umgerechnet. Die übrigen gehen durch die Erdatmosphäre und erreichen die Erdschicht.

Hier wird es teilweise gespiegelt und teilweise aufgenommen und in Hitze umgerechnet. Diese wird unter anderem in der Fotosynthese, der Photothermie und der Fotovoltaik genutzt. Der prozentuelle Anteil der Bestrahlungsstärke an Reflektion, Absorbtion und Durchlässigkeit ist abhängig vom entsprechenden Klima. Die Feuchtigkeit, die Wolken und die Weglänge der Strahlung durch die Luft spielt dabei eine wichtige Rolle. 2.

Der Tagesmittelwert der weltweiten Belastung der Erde (bezogen auf 24 Stunden) liegt immer noch bei 165 W/m²[2] (mit starken Abweichungen je nach Breite, Höhe und Wetterlage). Der Gesamtenergiebedarf der Erde ist mehr als fünftausend Mal höher als der des Menschen. 2 ] Letztendlich wird die ganze Sonnenenergie in Gestalt von Wärmeabstrahlung wieder ins All freigesetzt.

Die größte Sonnenenergie ist die Erderwärmung, so dass die Biologie in den bekanntesten Erscheinungsformen im Oberflächenbereich möglich ist, mit anschließender Fotosynthese von Alge und höher gelegenen Gewächsen. Viele Lebewesen, auch der Mensch, sind entweder unmittelbar (als Pflanzenfresser) oder mittelbar (als Fleischfresser) von der Sonnenenergie angewiesen.

Solarenergie ist auch für atmosphärische Druckunterschiede zuständig, die zu Windenergie induzieren. Die Wasserkreisläufe der Welt werden ebenfalls durch Sonnenenergie getrieben. Mithilfe der Solartechnologie kann die Solarenergie sowohl unmittelbar als auch mittelbar vielfältig eingesetzt werden: Die Solarenergie wird mittelbar genutzt: 4 ] Sonnenenergie wird in künstliches Gas umgesetzt und in Form von Gas zwischengespeichert.

Bei Warmwassergeräten genügen diese in der Regel für einige Tage, so dass - jedenfalls in den Sommermonaten - auch nachts und bei schlechtem Wetter genügend Hitze bereitgestellt werden kann. Langzeitspeicher, die Sommerwärme in den Winterschlaf überführen, sind zwar technologisch möglich, aber dennoch sehr aufwendig. Bei Solarthermiekraftwerken wird die gebündelte Sonneneinstrahlung von Spiegeln zur Verdampfung von Flüssigkeit und zur Stromerzeugung mittels Gasturbinen ausgenutzt.

Wärmeakkumulatoren (z.B. Flüssigsalztanks) können auch einen Teil der Hitze (mit niedrigen Verlusten) am Tag abspeichern, um kurzzeitige Schwankungen der Nachfrage zu kompensieren oder die Turbine in der Nacht voranzutreiben. Bei der grössten Energieversorgung der Erde versorgt die Erde jährlich etwa 1.5 - 1018 kWh[6] mit Energie. Das Sonnenspektrum, die Dauer der Sonneneinstrahlung und der Neigungswinkel der Sonnenstrahlung auf die Erde hängen von der Tageszeit, der Saison und dem geographischen Einflussbereich ab.

Dies ist auch die Differenz zwischen der abgestrahlten Wärme. Die satellitengestützten Untersuchungen des DLR haben beispielsweise gezeigt, dass mit weniger als 0,3 Prozent der verfügbaren Wüstenflächen in Nordafrika und im Mittleren Osten solarthermische Kraftwerke genügend Strom und Wärme erzeugen können, um den wachsenden Bedürfnissen dieser Staaten und Europas gerecht zu werden.

7] Die Trans-Mediterrane Renewable Energy Cooperation, ein internationaler Verbund von Wissenschaftlerinnen und Forschern, Politikerinnen und Forschern sowie Expertinnen und Spezialisten auf dem Gebiet der regenerativen Energie und ihrer Entwicklung, engagiert sich für eine solche gemeinsame Sonnenenergie. Aus den USA wird in einer Publikation mit dem Titel Solar Grand Plan ein vergleichbarer Einsatz von Sonnenenergie in den USA vorgeschlagen.

Überlegt wurde auch, die Sonnenenergie per Satelliten zu erfassen und auf die Welt zu übertragen. Der Haupteinflussfaktor der Wetterereignisse und des Regional- und Weltklimas ist die Sonnenstrahlung auf der Welt. Der Wärmestromdichte (Bestrahlung), d.h. die Strahlungsleistung pro Flächeneinheit und Zeit, ist abhängig vom Einstrahlungswinkel.

Die Wirkung wird durch die große Entfernung unterstützt, die das Sonnenlicht in flachem Winkel durch die Umgebung durchläuft. Bei der Nutzung der Sonnenenergie werden keine luftverunreinigenden Stoffe, wie z.B. Feinstaub, freigesetzt. Die Nutzung der Sonnenenergie ist klimafreundlich und verursacht keine Treibhausgasemissionen. Die Nutzung der Solarenergie spart den Import von fossilen oder nuklearen Brennstoffen und verringert damit die Abhängigkeiten von potenziellen Brandherden und länderübergreifenden Auseinandersetzungen, wie zum Beispiel im Nahen Osten.

Solarenergie ist in unbegrenzter Menge nach menschlicher Wahl zu haben. Solarenergie erlaubt aufgrund der witterungs-, tages- und jahreszeitlich bedingten Sonnenstrahlung keine gleichmäßige oder bedarfsorientierte Energiebereitstellung. Aufgrund der niedrigen Leistungsdichte benötigt die Solarenergienutzung einen vergleichsweise großen Platzbedarf und kann mit der landwirtschaftlich genutzten Fläche bei der Verwendung von photothermischen oder photovoltaischen Anlagen konkurrieren. Basics und praktische Beispiele, zweite, komplett neu aufgelegte Ausgabe, Wiesbaden 2012, ISBN 978-3-8348-1281-0 Bernward Janzing: Solare Zeiten im Überblick.

Ort: Sun, Windkraft & Hitze. 07/2012, S. 10-12. xx10. xx111. xxxxxx.com Grundsätze der Solarenergieeinstrahlung.