Solarenergie nachhaltig nutzen: Drei Möglichkeiten fürs Eigenheim

Hier erfährst du, warum es sinnvoll und nachhaltig ist, auf Solarenergie zu setzen. 

In Zeiten von globaler Erwärmung und Energiekrise wird es immer wichtiger, Alternativen für fossile Brennstoffe zu finden. Ein Rohstoff, der quasi unendlich vorhanden ist, ist das Sonnenlicht. Solarzellen, die auf Dächern oder in Gärten platziert werden, kennt mittlerweile jeder. Doch warum lohnt es sich, die Kraft der Sonne für sich zu nutzen? Und welche Möglichkeiten haben Verbraucher, um auf diese Weise nachhaltiger zu leben? Im folgenden Artikel werden die drei häufigsten Techniken vorgestellt, sodass du dir selbst ein Bild dazu machen kannst.

Viele gute Gründe für Solarenergie

Die Nutzung von Solarenergie ist in vielerlei Hinsicht sinnvoll. Zum einen handelt es sich um eine saubere, erneuerbare Energiequelle. Im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen entstehen beim Einsatz von Solarenergie keine Treibhausgase. Dadurch wiederum trägt sie zur Verringerung der Luftverschmutzung und des CO₂-Ausstoßes als Hauptursache für den Klimawandel bei. Darüber hinaus ist die Sonne eine unerschöpfliche Energiequelle. Tag für Tag werden immense Mengen an Energie auf die Erde gestrahlt. Im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen wie Öl, Gas und Kohle wird die Sonne sich in den nächsten Milliarden von Jahren nicht erschöpfen.

Die Investition in eine Photovoltaik- oder Solaranlage ist anfangs nicht ganz günstig und will gut überlegt sein. Über einen langen Zeitraum amortisieren sich diese Investitionen jedoch häufig, zudem kann man zusätzlich mit einer Photovoltaik-Förderung sparen . Nach der Installation sind die Betriebskosten von Solarsystemen im Vergleich zu konventionellen Stromquellen dann äußerst niedrig – Sonnenlicht ist immerhin kostenlos. Zuletzt bietet die Nutzung von Solarstrom eine gewisse Energiesicherheit. Die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen wird verringert – somit auch die Anfälligkeit für Preisschwankungen und geopolitische Konflikte, welche die Energieversorgung beeinträchtigen. Insgesamt kann man also sagen, dass die Nutzung von Solarenergie eine Vielzahl an Vorteilen für Umwelt, Wirtschaft und Gesellschaft bietet. Sie spielt somit eine wichtige Rolle bei der Transition zu einer nachhaltigeren Energiezukunft. Wie also kann der Einzelne die Kraft der Sonne für sich nutzen?

Photovoltaikanlagen

Photovoltaikanlagen sind Systeme, die Sonnenlicht direkt in elektrische Energie umwandeln. Sie bestehen aus Solarzellen, die in Module oder Paneele unterteilt sind. Diese Solarzellen bestehen meist aus Silizium oder anderen Halbleitermaterialien. Trifft das Sonnenlicht auf eine Solarzelle, wird im Inneren der Zelle ein elektrisches Feld erzeugt. Elektronen geraten in Bewegung. Diese Bewegung wiederum erzeugt Gleichstrom. Der Einsatz von Wechselrichtern ermöglicht dann die Umwandlung in Wechselstrom, welcher genutzt werden kann, um elektrische Geräte zu betreiben. Diese Photovoltaikanlagen können unterschiedliche Maßstäbe haben. Wer nicht viel Platz hat, könnte dennoch eine Solaranlage auf dem Balkon, ein sogenanntes Balkonkraftwerk aufbauen. Größere Anlagen lassen sich auf Hausdächern anbringen oder im Garten aufstellen.

Zuletzt gibt es größere Solarfarmen, die mehrere Megawatt Strom produzieren. Ein solches Mega-Projekt wurde beispielsweise in Marokko umgesetzt. Auf über 3000 Hektar Wüstenboden steht hier eine Solarfarm, die 400 Gigawattstunden Strom im Jahr produziert. Das ist so viel, wie 400 000 Menschen in Marokko verbrauchen. Ursprünglich wurden Photovoltaikanlagen vor allem in der Raumfahrt genutzt. Heutzutage handelt es sich jedoch um eine Möglichkeit, mit der auch Hausbesitzer kostengünstig und lokal produzierten Ökostrom erhalten können. Als Kleinstanwendungen dieser Technologie findet man mittlerweile sogar Solarzellen zum Camping, solarbetriebene Ladegeräte oder Lampen.

Solarthermieanlagen

Solarthermieanlagen sind – ebenso wie Photovoltaikanlagen – Technologien zur Nutzung von Sonnenenergie. Sie haben jedoch eine etwas andere Arbeitsweise. So nutzen Solarthermieanlagen die Wärmeenergie der Sonne, um Wasser zu erwärmen oder Dampf zu erzeugen. Sie besitzen thermische Kollektoren, welche das Sonnenlicht absorbieren. Die dabei aufgenommene Wärme wird direkt an einen Wärmeträger, also beispielsweise Wasser oder eine Wärmeträgerflüssigkeit, abgegeben. Diese Wärme wiederum kann genutzt werden, um Warmwasser aufzubereiten oder Räume zu beheizen. Mitunter werden Solarthermieanlagen auch in Verbindung mit Wärmepumpen genutzt, um die Effizienz zu erhöhen. Der Hauptunterschied zwischen den beiden Technologien liegt also in der Art der erzeugten Energie: Solarthermieanlagen erzeugen Wärmeenergie, während Photovoltaikanlagen elektrische Energie erzeugen. Die Wahl zwischen den beiden hängt von den spezifischen Energiebedürfnissen und den örtlichen Gegebenheiten ab. In einigen Fällen können sie auch kombiniert werden, um sowohl Wärme- als auch Strombedarf abzudecken.

Passive Nutzung von Solarenergie

Man kann Solarenergie nutzen, ohne dass sie aktiv durch bestimmte Technologien in Wärmeenergie oder Strom umgewandelt wird. Das ist zum Beispiel bei Gewächshäusern der Fall. Durch die Wärme der Sonne erhitzen sich geschlossene Räume, sodass es innen warm und feucht bleibt. In Bezug auf den Hausbau kann man so indirekt Maßnahmen ergreifen, um sich Solarenergie zu eigen zu machen: Werden beispielsweise Gebäude nach Süden hin ausgerichtet, maximiert dies die Sonneneinstrahlung im Winter und minimiert sie im Sommer. Das Ziel: Eine natürliche Heizung in der kalten Jahreszeit und eine angenehme Kühle, wenn draußen die Temperaturen in die Höhe klettern. Zusätzlich könnte man große Fenster oder andere Glasflächen an der Südseite eines Gebäudes nutzen und die Anzahl und Größe der Fenster auf der Nordseite reduzieren. Dies verstärkt den beschriebenen Effekt noch zusätzlich. Darüber hinaus gibt es bestimmte Materialien, die Wärme besonders gut speichern. Dazu gehören zum Beispiel Beton, Steine oder Ziegelsteine. Werden diese Materialien in Gebäuden genutzt, führt das dazu, dass die Sonnenwärme während des Tages absorbiert und nachts freigesetzt wird. Dies trägt dazu bei, eine gleichmäßige Raumtemperatur aufrechtzuerhalten.

Solarenergie als echter Alleskönner

Solarenergie bietet eine breite Palette an Vorteilen, die sowohl Umwelt und Wirtschaft als auch der Gesellschaft zugutekommen. Als saubere, erneuerbare und unerschöpfliche Energiequelle spielt Solarenergie eine entscheidende Rolle bei der Bekämpfung des Klimawandels. So handelt es sich um eine wertvolle Möglichkeit, um die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern und die Energiesicherheit zu steigern. Insgesamt handelt es sich also um eine wichtige und vielseitige Lösung für einige der größten Herausforderungen unserer Zeit. Ihre breite Palette von Anwendungen macht die Solarenergie zu einer entscheidenden Säule der globalen Energietransformation hin zu einer nachhaltigeren Zukunft.