Die Solarenergie ist die Energie, die aus der Strahlung der Sonne gewonnen und in eine nutzbare Form umgewandelt wird, elektrisch oder thermisch. Das ist kein neues Konzept: Die Sonne wird seit Jahrtausenden als Wärmequelle genutzt, doch die Möglichkeit, sie direkt in elektrische Energie umzuwandeln, ist eine relativ junge Errungenschaft, die über ein Jahrhundert an Forschung und Experimenten erforderte, bevor die Paneele entstanden, die wir heute auf den Dächern sehen.
Zu verstehen, wie es dazu gekommen ist, und welches die tatsächlichen Vorteile und Grenzen dieser Technologie sind, hilft dabei, sie objektiv zu beurteilen, ohne in unkritische Begeisterung oder in ebenso unbegründete Skepsis zu verfallen.
Was ist Solarenergie
Solarenergie ist die Strahlungsenergie, die von der Sonne durch die in ihrem Inneren ablaufenden Kernfusionsreaktionen abgegeben wird und die Erde in Form von elektromagnetischer Strahlung erreicht, grösstenteils als sichtbares Licht und Wärme. Es handelt sich also nicht um eine einzige Energieform, die eingefangen wird, sondern um einen kontinuierlichen Fluss, der je nach eingesetzter Technologie in Strom oder Wärme umgewandelt werden kann.
Wenn von Solarenergie die Rede ist, sind eigentlich zwei unterschiedliche Technologien gemeint, die die Sonnenstrahlung auf verschiedene Weise nutzen. Die Photovoltaik wandelt das Licht dank des photovoltaischen Effekts, der in den Siliziumzellen der Paneele stattfindet, direkt in Strom um. Die Solarthermie hingegen nutzt die Wärme der Sonne, um ein Fluid, meist Wasser, zu erwärmen, das für die Raumheizung oder die Warmwasserbereitung bestimmt ist.
Die beiden Technologien stehen nicht in Konkurrenz zueinander, sondern erfüllen unterschiedliche Bedürfnisse: Die Wahl zwischen der einen oder anderen hängt vom Energiebedarf des Gebäudes und davon ab, wie die erzeugte Energie genutzt werden soll.
Die Ursprünge der Solarenergie: vom ersten Experiment bis zu den modernen Paneelen
Der photovoltaische Effekt wurde 1839 erstmals vom französischen Physiker Edmond Becquerel beobachtet, damals gerade neunzehnjährig, während eines Experiments mit Elektroden in einer leitfähigen Lösung. Über ein Jahrhundert lang blieb diese Entdeckung jedoch eine Laborkuriosität ohne praktische Anwendung.
Die Wende kam 1954, als Forscher der Bell Labs die erste Silizium-Solarzelle entwickelten, die Licht mit einem nutzbaren Wirkungsgrad von rund 6 % in Strom umwandeln konnte. Von da an ging die Entwicklung schrittweise weiter: Die ersten praktischen Anwendungen betrafen in den 1960er-Jahren Weltraumsatelliten, dann trieb die Ölkrise der 1970er-Jahre die Investitionen in die Forschung nach Alternativen zum Erdöl an. Erst in den letzten zwei Jahrzehnten, mit sinkenden Produktionskosten der Paneele und einem verbesserten Wirkungsgrad der Zellen, ist die Photovoltaik zu einer für den Wohnbereich zugänglichen Technologie geworden.
Die Vorteile der Solarenergie
Im Vergleich zu fossilen Energiequellen bietet die Solarenergie eine Reihe konkreter Vorteile, die über den rein ökologischen Aspekt hinausgehen und sich direkt auf die Energiekosten auswirken:
- tiefere Stromkosten dank Eigenverbrauch der erzeugten Energie
- keine direkten CO2-Emissionen bei der Stromerzeugung
- modulare Technologie, anpassbar an sehr unterschiedliche Energiebedürfnisse
- Nutzungsdauer der Paneele von über 25 Jahren, bei geringer Leistungsminderung
- Möglichkeit, die Anlage mit einer Wärmepumpe oder einem Speichersystem zu kombinieren, wodurch der Eigenverbrauchsanteil steigt
Hat die Solarenergie auch Grenzen?
Ja, die Solarenergie hat auch Grenzen, die vor der Installation einer Anlage berücksichtigt werden sollten. Die wichtigste ist die Unregelmässigkeit: Die Produktion hängt von der Sonneneinstrahlung ab, also variiert sie je nach Tageszeit, Jahreszeit und Wetterbedingungen, mit einem deutlichen Rückgang in den Wintermonaten, genau dann, wenn der Energiebedarf für die Heizung am höchsten ist.
Solarenergie ist eine wichtige Entscheidung
Von den ersten Laborexperimenten des 19. Jahrhunderts bis zur heutigen breiten Verbreitung hat die Solarenergie einen langen, aber geradlinigen Weg zurückgelegt: steigender Wirkungsgrad, sinkende Kosten, immer mehr Anwendungen auf Wohn- und Geschäftsgebäuden. Die Grenzen bestehen und müssen ehrlich bewertet werden, doch die Gesamtbilanz spricht heute, gerade im Schweizer Kontext, klar für diese Technologie.
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