Probleme bei der Nutzung von Sonnenenergie

Leider erfährt die Sonnenenergie, die durch Strahlung auf die Erde gelangt, auf dem Weg bis zur Erdoberfläche einen Exergieverlust. Während die innere Energie der Sonne bei rund 15 Millionen Kelvin noch praktisch aus reiner Exergie besteht, strahlt die Sonne mit einer Oberflächentemperatur von rund 6000 K auf die Erdoberfläche, deren Temperatur mit ca. 300 K erreicht wird.


Durch Konzentration der nützlichen Sonnenstrahlen in einem Kollektor käme man also auch im möglichen Hochgebirge, wo die mögliche Absorption durch die vorhandene Erdatmosphäre kaum noch eine Rolle spielt, über die hohe Temperatur der Sonnenoberfläche natürlich nicht weiter hinaus. Mit der heutigen Nutzung der Sonnenenergie ergäbe sich über den genannten Carnot-Faktor ein Wirkungsgrad von weiteren möglichen ca. 95 %. Dann würde jedoch keine Energie mehr damit übertragen. Das thermodynamische Limit liegt, laut Wiki, darunter bei einer Absorbertemperatur von möglichen 2500 K mit einem Wirkungsgrad von ca. 85 %. In der heutigen Praxis vorkommenden noch weitere Verluste hinzu, angefangen von der möglichen Absorption in der Atmosphäre, über die vorhandenen Materialeigenschaften der kristallinen Solarzellen bis zum ohmschen elektrischen Widerstand der neuen Fotovoltaikanlagen, sodass zur Zeit nur kleine Wirkungsgrade von weniger als 20 % erreicht werden können. Der höchste mit diesen Anlagen derzeit erreichte Wirkungsgrad bei guten Solarzellen ist 18,7 %.

Tipp: Jeder kann die Sonnenenergie nutzen, wie kann man bei einer kostenlosen Energieberatung erhalten.

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