Umweltfreundliche Energiegewinnung mit Photovoltaik

Photovoltaik ist die Umwandlung des Sonnenlichts in elekrischen Strom. In den Solarzellen, welche hauptsächlich aus Silizium bestehen, wird die Sonnenenergie in elektrische Energie umgewandelt. Dabei wird der sogenannte Photoeffekt ausgenutzt. Positive und negative Ladungsträger werden durch Lichteinstrahlung freigesetzt. Die dadurch erzeugte Energie wird als Solarenergie bezeichnet.

Die Intensität der Sonneneinstrahlung innerhalb eines Tages wird als Solarkonstante bezeichnet. Sie beträgt etwa 1,4 Kilowatt pro Quadratmeter an der Grenze der Atmosphäre.

Anlagen zur Umwandlung von Sonnenergie

• Solarzellenkraftwerke:
  Photovoltaik-Anlage zur Erzeugung von Solarenergie mittels Solarzellen
• Sonnenturmkraftwerke:
  Auf einen Strahlungsempfänger sind viele Spiegel gerichtet. Es entstehen sehr hohe Temperaturen (500°C - 1200°C). In dem Strahlungsempfänger wird z.B. Wasser erhitzt. Dieses Wasser gibt die Energie an eine Dampfkraftanlage zur Erzeugung von elektrischem Strom ab.
• Sonnenfarmen:
  Beckenförmige Kollektoren fangen die Sonnenstrahlen ein. An diesen Sonnenfarmen befinden sich Rohre in denen Wasser erhitzt wird. Es kommt zum Wärmeaustausch und dadurch zu einer Energiegewinnung.

Vor- und Nachteile von Photovoltaikanlagen

Die umweltschonende Stromerzeugung durch die Nutzung natürlicher Ressourcen ist der entscheidende Vorteil des Photovoltaikverfahrens. Die Freisetzung von umweltbelastenden Treibhausgasen und Russpartikeln wird vermieden. Energieverluste werden nahezu ausgeschlossen. Das Sonnenlicht steht als Energiequelle praktisch unbegrenzt zur Verfügung. Der so erzeugte elektrische Strom kann durch die Verbraucher unabhängig vom Stromnetz genutzt werden.

Als Nachteil muss nach wie vor das ungünstige Preis-Leistungsverhältnis bei Photovoltaik-Anlagen genannt werden. Die Herstellung der Solaranlagen ist mit hohen Kosten verbunden. Ausserdem verbraucht die Herstellung der Anlagen Chemikalien und Wasser. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, das durch die Abhängigkeit von Tages- und Jahreszeiten keine konstante Energieversorgung möglich ist.

Trotz einiger Nachteile ist die Energiegewinnung durch Photovoltaik-Anlagen derzeit eine der am häufigsten angewendeten Methode zur alternativen Stromerzeugung.