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(keystone)
Sonne
Die Sonne kommt auf verschiedene Arten bei der Energiegewinnung zum Einsatz. Zum einen wird über so genannte Photovoltaikzellen oder in solarthermischen Kraftwerken Strom erzeugt, zum anderen kommen Kollektoren für die Wärmegewinnung zum Einsatz.
Photovoltaik: Zellen für Strom
Bei der Stromgewinnung durch Photovoltaik wird die Sonnenenergie genutzt, um in Siliziumplatten Elektronen freizusetzen. Die Energie, welche in einem Sonnenkraftwerk gewonnen werden kann, hängt von der Sonneneinstrahlung ab. Zum Vergleich: In Bern beträgt die Sonneneinstrahlung rund 1100 kWh/m2, in Kalifornien 1900 kWh/m2 und Jahr.
Photovoltaik kommt in Sonnenkraftwerken zum Einsatz, in kleineren Anlagen auf öffentlichen oder privaten Gebäuden und auch zum Beispiel bei solarbetriebenen Taschenrechnern.
Der Nachteil der Photovoltaik sind die noch immer sehr hohen Kosten. Experten wie die Schweizerische Akademie für Technische Wissenschaften gehen aber davon aus, dass diese bei zunehmender Nachfrage und weiteren technischen Fortschritten sinken werden. Problematisch hingegen bleibt die unregelmässige Verfügbarkeit der Sonnenkraft.
Solarthermie: Kraftwerke für Solarstrom
Die zweite Möglichkeit, mittels der Energie der Sonne Strom zu erzeugen, ist das solarthermische Kraftwerk. Die Technik für solarthermische Kraftwerke wurde schon vor etwa 100 Jahren von einem deutschen Ingenieur entwickelt, die ersten industriellen Anlagen entstanden aber erst in den 1980er Jahren bei Los Angeles.
In der Schweiz könnten solarthermische Kraftwerke nicht betrieben werden, die heissen Regionen in Spanien oder Nordafrika sind dagegen ideale Standorte.
Bei Grosskraftwerken stehen Parabolspiegel auf einer Länge von bis zu 80 Kilometern und fokussieren die Sonnenstrahlen auf die zentral darüber montierten Receiver. Das in diesen Rohren zirkulierende Spezialöl wird auf 400 Grad Celsius erwärmt. Die Hitze wird über Wärmetauscher in Wasserdampf umgewandelt, mit dem dann Turbinen zur Stromproduktion betrieben werden.
Ein Teil der Wärme kann zudem in einem Salztank zwischengespeichert werden, damit auch in der Nacht Elektrizität erzeugt werden kann.
Kollektoren: Wärme aus Sonnenenergie
Grosses Potenzial sehen die Experten im Einsatz von Sonnenkollektoren für die Wärmeproduktion. Kosten und Schadstoffemissionen sind nach ihrer Einschätzung niedrig.
Eine Solaranlage zur Wärmegewinnung besteht in der Regel aus einem Kollektor auf dem Dach eines Gebäudes, einer Steuerungseinheit und einem Speicher. Eine Pumpe sorgt dafür, dass ein flüssiger Wärmeträger die auf dem Dach gewonnene Sonnenenergie in den Speicher transportiert.
Derzeit spielt Sonnenenergie gesamthaft gesehen in der Schweiz praktisch keine Rolle. Gemäss Angaben des Bundesamtes für Statistik deckt die Sonne nur etwa 0,1 Prozent des gesamten Energieverbrauchs in der Schweiz.
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