Solartechnik

Solartechnik, zuweilen noch präziser als „Solarenergietechnik“ bezeichnet, (englisch „solar energy technology“) ist die Nutzbarmachung der solaren Einstrahlung der Sonne mittels technischer Hilfsmittel und Einrichtungen. Verschiedene Energiegewinnungstechniken, welche die Sonne als Energielieferant nutzen, werden unter der oberbegrifflichen Klammer der Solartechnik bzw. Solarenergietechnik zusammengefasst.

Solarmodul von BP an einer Autobahnbrücke

Solarthermisches Kraftwerk in der kalifornischen Wüste

Grundlegendes

Die Sonnenstrahlung kann in Wärme (z. B. Prozesswärme) oder auch in elektrische Energie umgewandelt werden. Dabei kann die Primärenergiequelle „Sonne“ kostenlos genutzt werden. Es fallen nur Kosten für die Installation und den Unterhalt der Anlagen an. Mit dem stetigen technischen Fortschritt wird die Solartechnik heutzutage sowohl in ihren Eigenschaften, als auch kostenseitig immer effektiver, so dass sie in immer mehr Bereichen Einsatz findet und mit den zuvor genutzten Technologien konkurrieren kann. Dabei profitiert sie auch von steigenden Kosten bei nicht regenerativen Energieträgern.

Da das Energieangebot der Sonne tages- und jahreszeitlichen Schwankungen unterliegt, ist die Speicherung der Energie ein unverzichtbarer Bestandteil der Solartechnik.

Dezentrale Solarenergienutzung

• Photovoltaik: Umwandlung der Strahlungsenergie der Sonne (Solarenergie) in elektrische Energie (Solarstrom) mit Solarzellen
• Solarthermie: Umwandlung der Strahlungsenergie der Sonne (Solarenergie) durch Erwärmung von Wasser oder anderen Wärmeträgern (Solarkollektoren). Da die Sonneneinstrahlung im Winter sehr viel geringer ist, kann ein hoher solarer Deckungsgrad bei der Warmwassererzeugung und insbesondere bei der solaren Heizungsunterstützung nur mithilfe von Saisonalspeichern erreicht werden.
• Solararchitektur: gezielte bautechnische Nutzung der Sonnenenergie zur Steigerung der Energieeffizienz von Gebäuden (Wintergärten, Passivhäuser, Carports)
• Gewächshaus, Frühbeet, Folientunnel: Verstärkung der Sonnenwärme in der Gärtnerei
• Solarkocher: Kochen mit Sonnenlicht
• Solar-Stirling: Umwandlung der solarthermischen Energie in mechanische Energie unter Benutzung des Stirlingmotors. Solar-Stirling-Anlagen, die einen Generator betreiben, um elektrischen Strom zu produzieren, erreichen einen bis zu 30 % besseren Wirkungsgrad als Photovoltaikanlagen.

Großtechnische Solarenergienutzung

• Solarthermische Kraftwerke
• Solarthermische Großanlagen zur Fernwärmeeinspeisung, Prozesswärmeerzeugung und Kühlung
• Thermikkraftwerke (nur Prototyp)
• Freistehende oder auf Fabrikdächern aufgestellte Photovoltaikanlagen

Siehe auch

• Liste solartechnischer Zeitschriften

Literatur

• Elmar Bollin: „Solartechnik.“ In: Richard Zahoransky (Hrsg.): Energietechnik: Systeme zur konventionellen und erneuerbaren Energieumwandlung. Kompaktwissen für Studium und Beruf. 8., überarb. und erg. Aufl., Springer Vieweg, Wiesbaden [2019], ISBN 978-3-658-21846-1, S. 367–408.
• Hans-Friedrich Hadamovsky, Dieter Jonas: Solarstrom, Solarthermie. 2., aktualis. Aufl., Vogel Verl., Würzburg 2007, ISBN 978-3-8343-3088-8.
• Martin L. Greenwald, Thomas K. McHugh: Practical solar energy technology. Prentice-Hall, Englewood Cliffs 1985, ISBN 0-13-693979-1.
• Roland Krippner (Hrsg.): Gebäudeintegrierte Solartechnik: Architektur gestalten mit Photovoltaik und Solarthermie. Institut für internationale Architektur-Dokumentation, München 2016, ISBN 978-3-95553-325-0.
• Petra Krieg; Hartmut Krieg: „Nachhaltige Energieerzeugung durch Solartechnik: technische Darstellung sowie gesetzliche Rahmenbedingungen, Wirtschaftlichkeitsanalyse und Entwicklung der Solartechnik.“ In: Technologiemanagement und Innovationserfolgsrechnung. / hrsg. von Wilhelm Schmeisser unter Mitarb. von Edith Teschner ... R. Oldenbourg Verl., München 2010, ISBN 978-3-486-59830-8, S. 153–238.