Definition und technik
Als Sonnenenergie oder Solarenergie bezeichnet man die von der Sonne durch Kernfusion erzeugte Energie, die in Teilen als elektromagnetische Strahlung zur Erde gelangt. Solarenergie kann direkt durch die Sonneneinstrahlung auf Kollektoren zur Erzeugung von Strom (Photovoltaik) und Wärme (Solarthermie) genutzt werden. Solarenergie ist aber auch für alle anderen erneuerbaren Energien notwendig: Wind entsteht durch sonnenerwärmte und kalte Luft (Windkraft), Biomasse wächst nur mit Hilfe der Sonne (Biomasse / Biogas) und Regen fällt nur, wenn auch Wasser an anderer Stelle durch Sonneneinstrahlung verdampft (Wasserkraft).
geschichte
Die Wertschätzung der Solarenergie reicht weit zurück: In nahezu allen Kulturen, von den Ägyptern bis in die Neuzeit, findet sich ein mehr oder weniger ausgeprägter Sonnenkult. Erste Ansätze passiver Nutzung sind bereits in der Architektur der alten Ägypter, in Mesopotamien und den frühen südamerikanischen Hochkulturen zu entdecken. Die aktive Nutzung der Sonnenenergie ist jedoch eine Errungenschaft der Neuzeit.
Der französische Naturforscher George Buffon baute im Jahr 1774 Apparate, bei denen die Sonnenstrahlen mit Hilfe von Spiegeln auf einen Punkt konzentriert wurden. Der erste Kollektor, der Wasser mit Hilfe der Sonne erwärmte, wurde 1891 vom kalifornischen Unternehmer Clarence M. Kemp zum Patent angemeldet. Henry Becquerel, ein französischer Physiker, entdeckte 1839 den Photoeffekt und schuf so die Voraussetzungen für die Solarzellen von heute.
Mit Beginn des 20. Jahrhunderts werden erste Solarprojekte Realität: 1904 entstand in St. Louis die erste Solarfarmanlage, 1932 entstanden in Chicago sogar ganze Solarhäuser. Das Prinzip der Solarzelle wurde 1954 in den USA entwickelt und schon 1958 auf amerikanischen und sowjetischen Weltraumsatelliten eingesetzt.
SolarEnergie Heute
Solarenergie wird heutzutage in verschiedenen Bereichen der Energiegewinnung genutzt, die wichtigsten Anwendungen sind Photovoltaik und Solarthermie. Alleine im Jahr 2020 wurden weltweit Photovoltaik-Anlagen mit einer Leistung von insgesamt 139 GW (Strom) installiert, Solarthermie-Anlagen mit einer Leistung von 25,2 GW. Die meisten Solarthermieanlagen findet man in China, Österreich liegt weltweit auf Platz 8 vor Indien und den USA. Weltmarktführer der Photovoltaik-Produzenten ist seit einigen Jahren China, gefolgt von Japan und Deutschland. Bei Solarthermie liegt ebenfalls China vorne, gefolgt vom größten Flachkollektorhhersteller weltweit in Österreich.
Österreich
In Österreich liegt die jährliche mittlere Sonneneinstrahlung bei rund 1.000 kWh/m2. Dies ist mehr als die Hälfte der Intensität, die auf die Sahara trifft und entspricht einem Energiegehalt von jährlich rund 100 l Öl auf jeden Quadratmeter der Landesfläche gerechnet. Schon beim heutigen Stand der Technik wäre das genug, um Solarenergie zur tragenden Säule der österreichischen Energieversorgung auszubauen.
Wie der Ausbau an Photovoltaik-Freianlagen in Österreich natur- und raumverträglich umgesetzt werden kann, zeigen die aktuellen Planungsleitlinien für PV-Freiflächenanlagen von PV Austria: