Sonne = Energie
aber nicht immer und überall
Die Sonne und ihre unvorstellbare Energie fasziniert die Menschen seit jeher. Die NASA Sonde Parker Solar Probe ist 2021 zum ersten Mal in die mit 1,5 Mio Grad extrem heiße äußere Hülle der Sonne - der Korona - eingedrungen und hat das Sonnenwind-Plasma untersucht. Mehr dazu zeigt der kurze Film der NASA:
Diese gewaltige Energiequelle ist 150 Millionen Kilometer von der Erde entfernt. Aber es braucht nur
8 Minuten und 20 Sekunden bis die Energie zuverlässig bei uns auf der Erde zur Verfügung steht - um einen Großteil unserer Aktivitäten auf der Erde mit Energie zu versehen. Bereits das Sonnenlicht, daß während einer halben Stunde auf die Erde trifft, reicht aus, um den Energiebedarf der gesamten Menschheit für ein Jahr zu decken. Fantastisch.
Baden-Württemberg ist das sonnenenergiereichste Bundesland in Deutschland.
Der Deutsche Wetterdienst ermittelt wann wo welche und wieviel Sonnenenergie auf die Erde trifft. Diese Energie gilt es optimal zu nutzen - insbesondere im Winter, wenn die Sonnenenergie nur im geringen Umfang zur Verfügung steht, aber gleichzeitig der Energiebedarf, z.B. für die Wärmepumpe, sehr hoch ist.
Ein Dach mit vorwiegend Süd-Ausrichtung ist immer gut. Fast genauso gut ist jedoch auch eine horizontale Ausrichtung mit einem hohen Ertrag an diffusem Sonnenlicht, z.B auf einem Flachdach. Aber auch eine vertikale Ost-West-Ausrichtung mit bifazialen (zweiseitigen) PV-Modulen in Form eines Solarzauns bringt - über den ganzen Tag verteilt - einen hohen Ertrag.
Während die Südausrichtung besonders im Sommer zur Mittagszeit sehr hohe Erträge bringt, bringen die anderen Anordnungen die Erträge homogener über die Tages- und Jahreszeit verteilt.
Eine homogenere Energieproduktion entspricht mehr dem Energieverbrauch, und ist somit auf jeden Fall zu bevorzugen. Es reduziert den Speicherbedarf und wirkt sich finanziell positiv - bei einem zukünftigen Tages- und Jahreszeit abhängigen Strompreis - aus.
Je geringer die Neigung ist, desto stärker sind die Verunreinigungen und desto geringer sind die Selbstreinigungskräfte. Verunreinigungen reduzieren den Ertrag. Planen Sie also - besonders bei der horizontalen Montage - auch die Möglichkeit der manuellen Reinigung / Schneebeseitigung mit ein.
Windlast (graue Karte) und Schneelast (grüne Karte) haben Einfluss auf die Belastungen, die auf das PV-Kraftwerk wirken. Eine erste schnelle Orientierung findet man auf den oberen beiden Karten. Die offiziellen Eingruppierungen findet man auf der Internetseite des Deutschen Instituts für Bautechnik DIBt.
In der folgenden Grafik sind die Kilowattstundenpreise für Haushaltsstrom in Dollar im Jahr 2022 angegeben. Mit Beginn des Ukraine-Krieges explodierten die Strompreise. Inzwischen hat sich das Preisniveau wieder deutlich normalisiert. Die Relationen dürften jedoch annähernd erhalten geblieben sein.
Den aktuellen Stand der eingesetzten Technologien zur Stromerzeugung in Deutschland sieht man in der folgenden Grafik. Mehr davon unter www.energy-charts.info.
Es ist zu erwarten, daß sich dieser positive Trend hinzu erneuerbaren Energien wieder deutlich beschleunigt. Der explosionsartige Anstieg der Energiepreise 2021 trägt seinen Teil dazu bei. Einen weiteren Teil trägt im Jahr 2022 die unsichere Energieversorgung durch Russland dazu bei.
Am 5.7.2023 erschien der Artikel "Die verblüffende deutsche Strombilanz nach dem Atomausstieg" von Florian Reiter auf FOCUS online. Daraus die folgenden Auszüge:
"Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE hat die Zahlen zur deutschen Stromerzeugung fürs erste Halbjahr 2023 vorgestellt.
Die benötigte Leistung, die Deutschland braucht, um sicher über die Runden zu kommen, liegt je nach Tages- und Nachtzeit zwischen 40 und 65 Gigawatt. Alleine die sogenannte „gesicherte Kraftwerksleistung“, also die Summe der Stromerzeugung ohne die fluktuierenden erneuerbaren Quellen, liegt bei 90 Gigawatt. Solar- und Windstrom kommen dann noch obendrauf.
Die abgeschalteten drei Kernkraftwerke wiesen zusammen eine Leistung von vier Gigawatt auf. Auch deshalb ist Deutschland seit jeher ein sogenannter „Nettoexporteur“, liefert also übers Jahr betrachtet mehr Strom ins Ausland, als es importiert.
Warum dann also der massenhafte Import?
Das hängt mit den Kräften des Marktes zusammen, erklärt Bruno Burger, Experte am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme. „Ob ein Land Strom importiert oder exportiert, ist abhängig von den Börsenstrompreisen im Land, also den Erzeugungspreisen, und den Börsenstrompreisen in den Nachbarländern“, sagt Burger zu FOCUS online Earth. Für das Fraunhofer-Institut hat Burger die Statistik-Plattform „Energy Charts“ aufgebaut, kaum jemand beobachtet den Strommarkt in Deutschland so aufmerksam wie er.
Anders formuliert: Wenn es billiger ist, den Strom im Ausland einzukaufen als die heimischen Kraftwerke anzuwerfen, dann kaufen die Akteure auf dem deutschen Markt eben den Importstrom. Im Sommer ist zum Beispiel der französische Atomstrom günstig, weil sich Kernkraftwerke nur schwer drosseln lassen und somit gewissermaßen „zu viel“ Strom produzieren. Die Konsequenz sind Dumping-Preise, mit denen ein deutsches Kohlekraftwerk nicht mehr mithalten kann. Das ist billiger für die Verbraucher - und besser fürs Klima.
Die Vorstellung, ein Land könne sich selbst nicht mit Strom versorgen, nur weil es aus dem Ausland welchen importiere, sei „ein Trugschluss und komplett falsch“, sagt Burger. Tatsächlich ist es ein Merkmal des europäischen Strommarktes, dass ständig irgendwo gehandelt wird, je nach Tageszeit, Preis und benötigter Last."
Viel Energie verwenden wir, um den menschlichen Körper auf Temperatur zu halten. Der menschliche Körperkern wird permanent auf ca. 37 Grad geheizt. Die Heizleistung beträgt dabei ca. 120 Watt. Diese wird erzeugt durch die "Verarbeitung" der Nahrung in den Organen und durch Muskelarbeit. Ohne Muskelarbeit - z.B. abends auf dem Sofa vor dem Fernseher - fangen wir schneller an zu frieren. Das gleiche gilt bei zu geringer Nahrungszufuhr.
Wir fangen an zu zittern. Durch diese Art der Muskelarbeit versucht der Körper die Temperatur wieder hochzufahren. Wenn uns jedoch zu warm ist, fangen wir an zu schwitzen und das verdampfende Wasser auf der Haut kühlt den Körper wieder ab. So reguliert der Körper seine Heizung.
