Türchen 19 – Solarenergie: Energiewende und die Kraft der Sonne

Zugegeben, an einem trüben Wintertag über die Kraft der Sonne nachzudenken, ist vielleicht nicht das Naheliegendste. Dabei hat die Sonne eine wirklich gewaltige Kraft! Und wir können sie nutzen, um daraus Strom zu gewinnen.

In diesem Türchen erfährst du spannende Fakten über die Energiewende und welche Rolle die Solarenergie dabei spielt.

Was ist Solarenergie?

Solarenergie oder Sonnenenergie bezeichnet die Energie, die aus der Sonnenstrahlung gewonnen werden kann. Sie kann als elektrischer Strom, Wärmeenergie oder chemische Energie technisch genutzt werden.

Das Praktische dabei: Sonnenenergie ist eine unerschöpfliche, erneuerbare Energiequelle.

Und wir können die Kraft, die die Sonne uns schenkt, auf verschiedenen Wegen nutzen: direkt, z.B. mit einer Photovoltaikanlage oder Sonnenkollektoren, aber auch indirekt, z.B. indem wir Pumpspeicherkraftwerke mit Solarstrom betreiben oder Biomasse zur Energiegewinnung nutzen.

Welche Intensität die Sonnenstrahlung hat, variiert und hängt stark vom Wetter und vom Sonnenstand ab. Besonders deutlich wird das in sehr nördlichen oder sehr südlichen Breiten: Hier scheint die Sonne z.B. im Winter deutlich kürzer (oder auch gar nicht), im Sommer dafür länger. Ebenso haben natürlich Wolken einen Einfluss: An einem stark bewölkten Tag erreichen weniger Sonnenstrahlen deinen Wohnort.

Und hast du gewusst, dass auch Eiskristalle, Staub, flüssige Schwebeteilchen oder gasförmige Bestandteile in der Atmosphäre Einfluss haben, wie viel Sonnenstrahlung auf der Erdoberfläche ankommt? Denn ein Teil der Sonnenstrahlung wird von der Atmosphäre reflektiert und gestreut.

Insgesamt ist die Leistung der Sonne aber enorm: Pro Jahr stellt sie uns Energie in Höhe von 1445 kWh zur Verfügung – pro Quadratmeter! (Durchschnittswert, die realen Werte schwanken stark je nach Breitengrad, Höhenlage und Witterung)

Wenn wir den gesamten Energiebedarf der Menschheit nehmen – dann ist die Energiemenge, die pro Jahr von der Sonne auf der Erdoberfläche ankommt, mehr als 5.000 mal größer! Das ist eine unglaubliche Menge.

Solartechnik

Mithilfe technischer Methoden lässt sich die Sonnenenergie vielfältig nutzen, z.B. mit

• Sonnenkollektoren (Wärmegewinnung)
• Solarzellen / Photovoltaik (elektrischer Strom)
• Sonnenwärmekraftwerke (elektrischer Strom durch Wärme und Wasserdampf)
• Aufwindkraftwerke (Stromerzeugung)
• Solarkocher, Solaröfen – damit kann übrigens auch medizinisches Material sterilisiert werden

Hinzu kommt die indirekte Nutzung von Solarenergie.

Übrigens wird Sonnenenergie seit dem Mittelalter genutzt. Damals spielte sie in der Pharmazie und in der Alchemie eine bedeutende Rolle bei der Sonnenwärmedestillation.

Ein unglaubliches Potential

Wie oben bereits erwähnt, steckt in Sonnenenergie ein unglaubliches Potential. Sie ist die größte Energiequelle der Erde und liefert pro Jahr weltweit eine Energiemenge von etwa 1,5 ·10⁸ kWh.

Zwar unterscheiden sich die Energiemengen je nach Region, doch es wäre definitiv möglich, den gesamten Energiebedarf der Menschheit durch Solarenergie zu decken.

Dazu gibt es sogar verschiedene technische Szenarien, z.B. dass Europa mittels Energiewandlung in Nordafrika (in der Sahara ist die Sonneneinstrahlung sehr hoch) und Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung mit reiner Solarenergie versorgt werden könnte.

Schon mit einer Fläche von weniger als 0,3% der Wüstenfläche Nordafrikas könnten alle nordafrikanischen und europäischen Länder mit Solarenergie versorgt werden. Um Tag-Nacht- und andere Schwankungen auszugleichen, ist parallel jedoch eine entsprechende Infrastruktur an Speichermöglichkeiten erforderlich.

Und was in Nordafrika möglich wäre, wäre auch an anderen Orten der Welt denkbar. Die folgende Grafik zeigt die örtliche Sonneneinstrahlung zwischen 1991 und 1994 (Mittelwerte). Um den derzeitigen Bedarf der Menschheit an Primärenergie zu decken, wären die Flächen ausreichend, die in der Grafik dunkel eingefärbt sind.

Vor- und Nachteile der Solarenergie

Vielleicht fragst du dich jetzt: Hat Solarenergie also nur Vorteile? Oder auch Nachteile? Schauen wir uns das abschließend noch an.

Es ist bereits angeklungen, dass Solarenergie viele Vorteile hat:

• Umwelt- und klimafreundlich, da keine CO2-Emissionen entstehen
• Unerschöpflich: Solange die Sonne scheint, steht Solarenergie unbegrenzt zur Verfügung
• Wirtschaftlich: Solarenergie wird staatlich gefördert und Solarmodule werden immer günstiger. Das macht Solarenergie meist günstiger als fossile Energien.

Aber es stimmt, es gibt auch Nachteile:

• Wetterabhängigkeit: Nachts oder bei Bewölkung wird keine oder nur wenig Energie erzeugt
• deswegen sind Speichersysteme erforderlich
• Platzbedarf: gerade große Solarparks brauchen große Flächen, die evtl, in Konkurrenz mit anderen Nutzungen wie Landwirtschaft stehen. Abhilfe kann sogenannte Agrophotovoltaik schaffen, bei denen eine Doppelnutzung der Fläche möglich ist
• Rohstoff- und Energiebedarf: Solarmodule benötigen in der Herstellung seltene Rohstoffe und viel Energiebedarf

Insgesamt überwiegen aber die Vorteile deutlich und die Nachteile können immer besser ausgeglichen werden, z.B. durch bessere Speichermöglichkeiten und den Einsatz von erneuerbarer Energie bei der Herstellung von Solarmodulen.

Quellen

Wikipedia: „Sonnenenergie“, unter https://de.wikipedia.org/wiki/Sonnenenergie (Zugriff am 19.12.2025)

Energieheld / Nina Grimmeiß: „Was ist Solarenergie?“, unter https://www.energieheld.de/solaranlage/solarenergie (Zugriff am 19.12.2025)

Bildquellen:
Grafik zur Solarenergie: Von Mlino76 – https://www.ez2c.de/ml/solar_land_area/ (archived), CC BY 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=652995 (Zugriff am 19.12.2025)

Sonnenwärmekraftwerk Ivanpah, USA: Von Aioannides – Taken from side of the Road near I15. Previously published: https://solar-direktinvest.de None, CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=25841974 (Zugriff am 19.12.2025)

Solarkocher: Von Stephan Zech, Sun and Ice GmbH – Sun and Ice GmbH, Bild-frei, https://de.wikipedia.org/w/index.php?curid=5253541 (Zugriff am 19.12.2025)

Skizze einer möglichen Infrastruktur für eine nachhaltige Stromversorgung in Europa, dem Nahen Osten und Nordafrika: Von DESERTEC Foundation, www.desertec.org – http://www.desertec.org/fileadmin/downloads/press/DESERTEC-Map.zip, CC BY-SA 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6096923 (Zugriff am 19.12.2025)