Nachhaltig Strom aus frei verfügbarer Sonnenenergie erzeugen? Dank moderner Solaranlagen ist das heute in kleinem und großem Maßstab möglich. Aber wie funktioniert eigentlich eine PV-Anlage? Erfahrt im ersten Teil unserer neuen Serie mehr über den umweltschonenden Solarstrom.
Sonnenstrom - was steckt dahinter?
Ohne Sonne, kein Leben – so prägnant kann man die Bedeutung dieses Himmelskörpers auf den Punkt bringen. Denn nicht nur für sämtliches Leben auf der Erde ist die Sonne eine unerschöpfliche Quelle, die Kraft der Sonne lässt sich auch in Strom umwandeln. Verantwortlich dafür ist der photoelektrische Effekt, der bereits im Jahr 1839 vom französischen Physiker Alexandre Edmond Becquerel entdeckt wurde. Er stellte bei Experimenten fest, dass bei Tageslicht zwischen zwei Elektroden mehr Strom fließt als im Dunkeln. Es mussten jedoch über 100 Jahre Forschung vergehen, damit im Jahr 1953 die ersten Silizium-Solarzellen, wie wir sie heute kennen, in den USA hergestellt wurden.
So funktioniert eine Solaranlage
Verantwortlich für die Stromerzeugung einer Solarzelle sind sogenannte Photonen. Es sind kleine Energieträger, die in den Sonnenstrahlen enthalten sind. Treffen die Sonnenstrahlen auf eine Solarzelle, sorgen die Photonen dafür, dass sich die in der Zelle befindlichen Elektronen in Bewegung setzen. Je nach ihrer elektrischen Ladung bewegen sich die Elektronen entweder zu der negativen oder der positiven Elektrode der Solarzelle. Die leitenden Metallschichten einer Solarzelle führen den Fluss der Elektronen zu einem Wechselrichter ab. Dieser wandelt den gleichgerichteten Strom der Elektronen (Gleichstrom) in Wechselstrom um und speist ihn in das Stromnetz ein.
Ein Elektriker installiert ein Solarpanel-System - inklusive der elektrischen Verkabelung, Wechselrichter und Schaltkasten. (Bild: AdobeStock)
Die Geschichte der Photovoltaik
Für die ersten Solarzellen ging es zunächst hoch hinaus. Sie wurden zur Stromversorgung der ersten Weltraumsatelliten eingesetzt. Erst seit den 1970er Jahren setzten sich Photovoltaikanlagen auf der Erde durch. Dabei wurden sie zuerst für den Betrieb von Signalanlagen auf unbemannten Ölbohrinseln eingesetzt. Der erste Solarpark wurde schließlich im Jahr 1982 in Kalifornien in Betrieb genommen. Seitdem ist die Nutzung der Solarenergie weltweit kräftig gewachsen. Heute steht der größte Solarpark der Welt im indischen Bhadla. Er hat eine Gesamtleistung von 2245 Megawatt und erstreckt sich über eine Fläche von 56,66 Quadratkilometer. Das ist mehr als ein Viertel der Fläche der Stadt Köln.
PV-Serie
In unserer PV-Serie stellen wir euch ab sofort regelmäßig spannende Themen aus der Photovoltaik vor; erklären, wie Solaranlagen funktionieren und was die RheinEnergie mit dem Solar-Ausbau in Köln zu tun hat.
Schaut auch mal auf unserer Website vorbei, wenn ihr euch für eine Solaranlage interessiert. Oder besucht das Kölner Solarberatungszentrum Treffpunkt Solar und lasst euch von den Expertinnen und Experten beraten.
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