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Solarenergie. Woher nimmt die Sonne ihre Energie? Die Sonne ist ein riesiger Kernfusionsreaktor. Kernenergie kann nicht nur durch Spaltung von Kernen.

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1 Solarenergie

2 Woher nimmt die Sonne ihre Energie? Die Sonne ist ein riesiger Kernfusionsreaktor. Kernenergie kann nicht nur durch Spaltung von Kernen (mit hohen Massenzahlen), sondern auch durch Verschmelzung von Kernen mit niedrigen Massenzahlen freigesetzt werden. In der Sonne verschmelzen (schwere) Wasserstoffkerne zu Helium Zur Überwindung der abstoßenden el. Kräfte ist eine sehr hohe Temperatur (ca °C) nötig Video zur Kernfusion

3 Fakten über die Sonnenenergie Betrachtet man auf der Erde eine Fläche von 1 m 2, so trifft bei senkrechtem Einfall eine Strahlungsleistung von ca W. Solarkonstante Die Strahlung der Sonne stellt indirekt andere (erneuerbare) Energieformen bereit: Motor für Wind- und Wasserkreislauf Erzeugung von Biomasse durch biologisch-chemische Vorgänge

4 Solarthermie (Umwandlung der Sonnenenergie in Wärme) Flachkollektoren nehmen durch schwarze Absorberplatte Strahlung auf und wandelt sie in Wärme um In den Kupferrohren fließt ein Wärmetransportmittel, das zu einem Warmwasserspeicher führt Glassscheiben verhindern, dass Wärme nach außen abgestrahlt wird (Treibhausseffekt!) Isolierung behindern Wärmeabgabe zum Dach hin 1. Flachkollektoren

5 Solarthermie (Umwandlung der Sonnenenergie in Wärme) Ineinander liegende Glasröhren beinhalten luftleeren Raum Prinzip Thermoskanne In der Absorberröhre befindet sich Öl, das zum Transport der Wärme dient Parabolspiegel lenken Sonnenstrahlen aus allen Richtungen auf die Röhre Bessere Wirkungsgrade als Flachkollektoren 2. Röhrenkollektoren

6 Solarthermie (Umwandlung der Sonnenenergie in Wärme) Wärmetransport durch ein Feld von Röhrenkollektoren 3. Solarwärmekraftwerke Parabolrinnenkraftwerke Sonnenenergie wird zunächst in innere Energie eines Transportmittels umgewandelt

7 Solarthermie (Umwandlung der Sonnenenergie in Wärme) Mehrere Spiegel richten Sonnenlicht auf zentralen in einem Turm gelegenen Absorber 3. Solarwärmekraftwerke Solarturmkraftwerke

8 Fotovoltaik (Umwandlung der Sonnenenergie in elektrische Energie) Zusammenfassen von Solarzellen zu Solarmodulen Größere Leistungen Grundprinzip der Solarzelle

9 Fotovoltaik (Umwandlung der Sonnenenergie in elektrische Energie) Anschaffung wird heute durch staatliche Gelder gefördert Montage auf Dächern mit Südlage Ein Modul liefert ca Wh pro Tag Private Solaranlagen Verbraucher bleibt am Verbundnetz angeschlossen, denn o Spitzenbedarf kann meist nicht vollständig gedeckt werden o Intensität der Sonnenstrahlung jahreszeiten- und wetterbedingt

10 Fotovoltaik (Umwandlung der Sonnenenergie in elektrische Energie) Versorgungen von (abgelegenen) größeren Gebäuden (Schulen, Krankenhäuser, Industriebetriebe) Zum Teil kämen Leitungen teuerer Kleinere kompakte Anlagen im Kilowatt-Bereich Inselstromversorgung

11 Fotovoltaik (Umwandlung der Sonnenenergie in elektrische Energie) Größere Anlagen im Megawatt-Bereich Gesamtleistung durch Fotovoltaik in Deutschland heute ca. 10 GW (Stand 2010) ca. 4% der Gesamtleistung Solarparks Solarpark in Arnstein

12 Zusammenfassung Solarenergie -Keine Belastung der Umwelt durch Abgase oder Schadstoffe -Regenerativ -Geringe Störung (evtl. Montage) -Staatliche Förderung -Kein Lärm oder Belästigung -Geringe Wirkungsgrade (ca %) -Begrenzte Lebensdauer (ca. 20 Jahre) -Problem der Entsorgung -Hohe Anschaffungskosten -Wetter- und jahreszeitabhängig Vorteile Nachteile


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