Sonnenkraftwerke

Solarkraftwerke – Physik

Über das Sonnenlicht trifft in jeder Stunde genug Energie auf unsere Erde, um den Energiebedarf der gesamten Menschheit für ein Jahr zu decken. Jeden Monat liefert uns die Sonne mehr Energie als alle fossilen Brennstoffe zusammen.

Doch warum sind wir immer noch auf die Nutzung fossiler Brennstoffe angewiesen? Warum erzeugen wir nicht einfach unseren Strom ausschließlich durch Solarzellen und Solarkraftwerke?

Was ist ein Solarkraftwerk?

Um dies besser zu verstehen, schauen wir uns im Folgenden an, wie heutzutage die Solarenergie genutzt wird und wie ein Solarkraftwerk tatsächlich funktioniert.

Es gibt also zwei primäre Methoden, die zu zwei verschiedenen Arten von Solarkraftwerken führen. Beide bringen jedoch den Nachteil mit sich, dass sie, aufgrund der Abhängigkeit von der Sonne und der schlechten Möglichkeit zur Speicherung der Energie, keine alleinige Alternative für die durchgehende Stromversorgung darstellen.

Fotovoltaikanlagen

Fotovoltaikanlagen basieren auf Solarzellen. In ihnen wird der fotoelektrische Effekt genutzt, um aus dem Sonnenlicht einen Gleichstrom zu erzeugen. Der Gleichstrom kann anschließend in einen Wechselstrom umgewandelt werden, so wie wir ihn aus der Steckdose kennen. Der bereitgestellte elektrische Strom lässt sich jedoch in großen Mengen nur sehr schwer speichern, weshalb auf diesem Weg eine Stromversorgung insbesondere bei Sonnenschein möglich ist.

Thermische Solaranlagen

Eine weitere Methode zur Nutzung der Sonnenenergie bieten thermische Solaranlagen (im großen Maßstab auch Sonnenwärmekraftwerke genannt). Es wird auch schlicht von Solarthermie gesprochen, wenn allgemein die Bereitstellung von thermischer Energie (also Wärme) durch Sonnenergie gemeint ist.
Das funktioniert über Sonnenkollektoren (auch: thermische Solarkollektoren), in denen die Strahlungsenergie der Sonne in thermische Energie umgewandelt wird. Das geschieht in der Regel, indem durch die Energie des Sonnenlichts Wasser erhitzt wird.
Hierdurch ist es zum Beispiel möglich, Gebäude zu heizen oder Meerwasser für die Trinkwasseraufbereitung zu entsalzen.

In großen Sonnenwärmekraftwerken wird das Sonnenlicht über eine Anordnung von Spiegeln gebündelt und auf das Wasser oder eine andere Flüssigkeit gerichtet, wodurch diese verdampft. Mit dem Dampf kann dann eine Turbine angetrieben und elektrischer Strom erzeugt werden.

Das erhitzte Wasser lässt sich zwar verglichen mit dem Strom etwas besser speichern, aber eine wirklich langfristige und effektive Speichermöglichkeit gibt es auch hierfür nicht, weshalb sich auch hier die Verfügbarkeit stark nach der Sonne richtet.

Solarkraftwerke – Zusammenfassung

In diesem Video hast du auf eine einfache Art die Funktionsweise von Solarkraftwerken erklärt bekommen. Du hast gelernt, was Solaranlagen sind und wie Solarzellen und Sonnenkollektoren die Energie der Sonne in für uns nutzbare Energie umwandeln. Zudem kennst du nun auch den Grund, warum die Solarenergie keine alleinige Lösung für eine nachhaltige Energieversorgung ist.

Falls du dich auf ein Referat über Solarkraftwerke vorbereiten willst, bietet der folgende Steckbrief noch einmal eine gute Übersicht. Mit dieser dürfte deine Präsentation kein Problem mehr werden.

Zusammenfassend lässt sich somit sagen, dass Solarkraftwerke einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen Energieversorgung liefern. Solange es keine effektiven Möglichkeiten zur Speicherung der erzeugten Energieformen gibt, sind wir jedoch auf ein breites Spektrum an Kraftwerken angewiesen, um eine durchgängige Energieversorgung gewährleisten zu können. Beispiele hierfür sind Windkraftanlagen oder Geothermiekraftwerke.