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Die Menschen in den hochindustrialisierten Staaten begannen in den letzten Jahren, ihre Einstellung zur Umwelt, zu den Rohstoffen und zu den Energiereserven zu ändern. Die größte Gefahr für die Zukunft der Menschheit ist unsere falsche, umweltzerstörende Energiepolitik. Statt Energie umweltfreundlich aus Sonne, Wind, Wasser und Biomasse zu gewinnen, benutzen wir umweltfeindliche Energiequellen. Mit Öl, Gas und Kohle schaffen wir uns ein lebensfeindliches Treibhausklima. Und Atomkraftwerke sind allein dadurch, dass sie dastehen, lebensgefährlich.
Aus dieser Problematik heraus, angespannt durch die steigenden Energiekosten und Risiken in der Atomenergie, bemühen sich verantwortungsbewußte Techniker, mit Energie sparsamer umzugehen und die vorhandenen Energiequellen effektiver nutzbar zu machen. Ganz besonders bemüht man sich in Europa seit wenigen Jahren, wieder Sonnenenergie zu gewinnen und zu verwerten. Aber Ingenieure, die die zeitgemäße Technik beherrschen, sehen sich jetzt mit der Technologie der Solarenergienutzung, der \"HELIOTECHNIK\", häufiger konfrontiert.
Durch ihre Nutzung werden keine Emissionen an die Umwelt abgegeben, die unsere Gesundheit schädigen und weltweit eine Gefahr für unser Klima bedeuten. Es gibt also auch kein Entsorgungsproblem wie z.B. bei der Urannutzung.
Die Sonne
Die Sonne besitzt eine Struktur und Eigenschaften; die die Art der Energie, die die Sonne in den Raum abstrahlt bestimmen. Bei der Kernfusion auf und in der Sonne werden in jeder Sekunde ca. 650 Millionen Tonnen Wasserstoff in ca. 646 Millionen Tonnen Helium umgewandelt. Die Differenz wird als Strahlungsenergie in den Weltraum gesandt (Materie wird in Energie gewandelt). Die Erde empfängt entsprechend der Entfernung nur den 2000 milliardsten Teil auf. In jeder Stunde empfängt die Erdkugel und die sie umgebenen Atmosphäre 175 Milliarden Megawattstunden
Deutlich gesagt: Bereits der winzige Anteil ihrer Kraft, der nicht in den Tiefen des Raums verschwindet, sondern die Erde trifft, bringt alle 20min eintausendmal mehr Energie als wir pro Jahr verbrauchen. Das Problem vor dem die Techniker heute stehen ist diesen großen Überfluss zu nutzen. Im Moment liegt die Ausbeute dieser Energie bei nur 13% im Vergleich zu min. 30% bei z.B. der Wasserkraft.
Die Solarzelle
Man spricht von Photovoltaik, wenn die Energie des Sonnenlichts mit Solarzellen in Strom verwandelt wird.
Im Grunde gehen alle fossilen und erneuerbaren Energien auf die Sonne zurück. Das gilt für Kohle, Erdgas und Öl ebenso wie für Wasserkraft, Windenergie, Biogas oder nachwachsende pflanzliche Rohstoffe. Die Photovoltaik ist aber sicher die eleganteste Art, die Sonnenenergie in Strom zu verwandeln: Man braucht lediglich die Solarzelle dem Licht auszusetzen und an ihren Kontakten den elektrischen Strom abzugreifen. Die Solarzelle stellt sozusagen ein elektrisches Mini-Kraftwerk dar.
Sie ersetzt Dampfkessel, Turbine und Generator. Sie wandelt die Sonnenenergie ganz unmittelbar in Strom um. Physiker haben errechnet, daß der Wirkungsgrad von Solarzellen, je nach Material, theoretisch an die 30 % betragen könnte.
Auch wenn die Photovoltaik bisher nur einen verschwindend geringen Anteil an der Deckung des gesamten Strombedarfs hat (ca.0,02% in der BRD), so liegt dies weniger an ihrem Wirkungsgrad sondern an den bislang noch relativ hohen Kosten und dem beträchtliche Energieaufwand für die Herstellung der Solarzellen.
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