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Energiewissen für Schüler: Solarenergie

Sonnenlicht für die Energiegewinnung zu nutzen, ist ein alter Menschheitstraum. Heute gibt es Photovoltaikanlagen in Solarparks, auf Dächern oder im Taschenrechner. Sie wandeln die Energie der Sonne direkt in Strom um. Solarthermische Anlagen hingegen liefern Wärme für das Warmwasser im Haushalt, die Heizung oder die Industrie.

Solaranlagen von oben

Wie aus Sonne Energie wird

Sonnenenergie ist sauber und im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen unendlich verfügbar. Mit Solaranlagen können wir die Sonnenenergie einfangen und daraus Strom erzeugen.

Unsere Animation zeigt, wie wir aus der Energie der Sonne Strom erzeugen. Los geht's!

Spannende Fakten zur Solarenergie

Solarzellen auf einem Dach in der Abendsonne

  • In einer Stunde liefert die Sonne so viel Energie, dass die ganze Erde ein Jahr lang mit Strom versorgt werden könnte.
  • Solarmodule können 30 bis 40 Jahre umweltfreundlichen Strom erzeugen.
    Danach lassen sich die meisten Solarzellen recyceln, da sie aus ungiftigem Silizium hergestellt sind.
  • Acht bis zehn Quadratmeter Dachfläche reichen, um den Strombedarf eines durchschnittlichen Haushalts zu decken.
  • Bei der Umwandlung von Sonnenlicht in Strom sind Verluste unabdingbar. So kann eine Solaranlage lediglich 22 Prozent des Lichts in Energie umwandeln. 
  • Eine Solaranlage ist nicht nur was für sonnenreiche Sommerstunden. Im Winter gewinnt sie 30 bis 35 Prozent ihres Jahresertrags.
  • Solarmodule sind das Herzstück einer Photovoltaikanlage. Bei deren Herstellung wird natürlich auch Energie verbraucht: Jedes Solarmodul produziert aber zehn- bis 15-mal mehr Energie, als für seine Herstellung benötigt wird. 
  • Mit 21,5 Prozent Anteil am Strommix erneuerbarer Energien ist Solarenergie nach Windkraft der zweitstärkste regenerative Energieträger.
  • 2020 betrug die weltweit installierte Nennleistung von Photovoltaikanlagen rund 760 Gigawatt. Spitzenreiter ist dabei Asien, gefolgt von den Regionen Nordamerika und Europa.

Solarenergie in Deutschland

Photovoltaikanlagen auf einer Wiese

  • Ende 2020 gab es knapp 2 Millionen Photovoltaik-Anlagen mit einer installierten Leistung von 54 Gigawatt.
  • Diese produzierten etwa 51,4 Terrawattstunden elektrische Energie.
  • Im Jahr 2021 wurden 8,8 Prozent des erzeugten Stroms durch Photovoltaik produziert.
  • 41 Prozent der in Deutschland installierten Solarleistung steht in Bayern (11.637 Megawatt) und Baden-Württemberg (5.393 Megawatt).
  •  In Bayern ist pro Quadratkilometer Fläche die meiste Leistung (164,9 Kilowatt) installiert.
  • In Werneuchen in Brandenburg steht seit Ende 2020 Deutschlands größter Solarpark. Auf 164 Hektar speisen 465.000 Solarmodule mit einer Leistung von 187 Megawatt Sonnenstrom ins Netz. Die umweltfreundliche Energie versorgt rund 50.000 Haushalte. Die Einsparung an Kohlendioxid beträgt jährlich 129.000 Tonnen.
  • Würden wir lediglich zwei Prozent der Fläche Deutschlands mit Solarmodulen bestücken, so wäre unser gesamter Strombedarf gedeckt.

Lust auf Basteln?

Solarkarussell

Bau dir ein Solar-Karussell, welches du nur mit der Energie der Sonne in Bewegung versetzt.

Dazu benötigst du:

  • schwarzes Buntpapier
  • Alufolie
  • Bindfaden
  • Einmachglas

Und so geht es:

Beklebe das schwarze Buntpapier auf einer Seite mit Alufolie und schneide zwei schmale Streifen ab.

Die beiden Streifen knickst du in der Mitte, so dass ein ‚V‘ entsteht.

Danach schneidest du das eine ‚V‘ in der Mitte ein Stückchen von oben, das andere ein Stückchen von unten ein. Nun kannst du die beiden Streifen ineinanderstecken.

Binde nun ein Stück Bindfaden in der Mitte des ‚V‘ fest und das andere Ende an einem Streifen Pappe, welchen du quer über das Einmachglas legst. Fertig ist dein Solar-Karussell. Stell es nun an einen warmen Ort in die direkte Sonne, damit es sich drehen kann.

Wusstest du schon?

  • Bereits im Jahr 1958 hob ein mit Solarmodulen bestückter US-Forschungssatellit ins All ab und ebnete so den Weg für die Nutzung von Sonnenenergie auf der Erde. Bis heute wird jeder Satellit – und sogar die Raumstation ISS - durch Sonnenenergie mit Strom versorgt.
  • Seit 1978 feiern wir am 3. Mai den Internationalen Tag der Sonne (Englisch: International Sun Day oder International Day of the Sun oder World Sun Day). Es geht an diesem Tag vor allem um die Rolle der Sonne als Energielieferant. Der ehemalige US-Präsident Jimmy Carter hat diesen Aktionstag ins Leben gerufen, um die amerikanische Bevölkerung auf das Potenzial von Solarenergie hinzuweisen. Am Tag der Sonne finden in vielen Ländern der Welt Veranstaltungen zum Thema statt.