Die Sonne - Energie im Überfluss

 

Machen wir uns nichts vor - in der Industriegesellschaft des 21. Jahrhunderts geht ohne Strom gar nichts mehr. Darum sind wir auf eine reibungslose Stromversorgung angewiesen. Strom kommt in der Natur jedoch in keiner für uns direkt nutzbaren Form vor und muss deshalb aus anderen Energieträgern in Elektrizität umgewandelt werden. Heute werden dafür primär fossile Brennstoffe wie Öl, Kohle und Erdgas eingesetzt leider haben alle diese Stoffe entscheidende Nachteile: Beim Umwandeln werden unerwünschte Stoffe freigesetzt. Zum einen Schwefel, Dioxine und weiteres, was aufwendig herausgefiltert werden muss. Zum anderen unvermeidbar eine große Menge CO2, was zumindest im Verdacht steht, zum Klimawandel beizutragen und unsere Atmosphäre zu erwärmen. Der größte Nachteil ist jedoch, dass diese Rohstoffe nur begrenzt verfügbar sind. Führt man sich vor Augen, dass fast alle gebräuchlichen Kunststoffe ebenfalls aus diesen Rohstoffen erzeugt werden und es bislang keinen Ersatzstoff als Ausgangsbasis gibt, dann muss man sich zwangsläufig die Frage stellen, ob es sinnvoll ist, Erdöl & Co. einfach zu verbrennen. In der folgenden Abbildung werden die geschätzten Energiereserven dem derzeitigen jährlichen Weltenergieverbrauch gegenübergestellt.

 

 

Was in dieser Abbildung auch deutlich wird, ist die begrenzte Verfügbarkeit von Uran, die die Sinnlosigkeit der momentan wieder verstärkt geführten Debatte um die Verlängerung der Laufzeiten von Atomkraftwerken oder gar den Bau neuer Reaktoren deutlich werden lässt.

Dabei ist Kernkraft eine tolle Sache - nur nicht hier auf der Erde. Aber das ist auch überhaupt nicht notwendig. Es gibt einen riesigen Kernreaktor, der alle Atomkraftwerke zusammen wie Spielzeuge wirken lässt, jedes Jahr das 10.000-fache der benötigten Energie auf die Erde bringt und trotzdem für uns ungefährlich ist: Die Sonne!

 

 

Im Sonnenkern werden in jeder Sekunde durch Kernfusion ca. vier Millionen Tonnen Masse "verbrannt" (vier Wasserstoffatome verschmelzen zu einem Heliumatom, dabei wird 1% der Masse in Energie umgewandelt). Dabei entstehen Temperaturen von 14-15 Mio. Grad Celsius. Die gigantische Menge an Energie legt in Form von Licht die Strecke von ca. 150 Millionen Kilometern zur Erde in 8 Sekunden zurück und hat beim Auftreffen auf die Erdatmosphäre immer noch eine Energie von 1.367 Watt pro Quadratmeter. Diese sogenannte Solarkonstante ist an jeder erdnahen Stelle außerhalb der Atmosphäre gleich groß. Innerhalb der Atmosphäre ergibt sich ein anderes Bild. Durch Einflüsse der Luft selbst sowie darin enthaltener Feuchtigkeit und Staub verlieren die Lichtstrahlen teilweise ihre Energie. Auch der Weg, den die Strahlung von der Atmosphäre zur Erdoberfläche zurücklegen muss, beeinflusst den Energiegehalt bedeutend, wobei diese Strecke jahreszeitlich bedingt durch das Kippen des Erdballs um seine Längsachse variiert. Deshalb ist es in Deutschland auch kälter als am Äquator und im Sommer wärmer als im Winter! Technisch spricht man dabei von der sogenannten Airmass. Diese beträgt am Äquator 1,0 und in Mitteleuropa im Durchschnitt 1,5, d.h. die Sonnenstrahlung muss zu uns die 1,5-fache Strecke zurücklegen.

 

 

Dabei bleibt einiges an Energie wortwörtlich "auf der Strecke". Und dazu kommt bei uns noch ein wesentlich schlechteres Wetter mit mehr Wolken als am Äquator, was die Einstrahlung weiter abdämpft. Aber trotz allen Widrigkeiten kommt auch in unseren Breiten noch genug Sonnenstrahlung auf der Erdoberfläche an, um sie wirtschaftlich sinnvoll nutzen zu können - um genau zu sein je nach Standort in Württemberg durchschnittlich zwischen 1.100 und 1.150 kWh je Quadratmeter. Wie diese enorme Energiemenge genutzt werden kann, erfahren Sie auf den nächsten Seiten.