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1.1 Allgemeine Bemerkungen zu erneuerbaren Energien

Die Rohstoffvorräte, aus denen der Hauptteil der Energie heutzutage auf der Erde gewonnen wird, wie Erdgas, Erdöl, Kohle, Torf (also die fossilen Brennstoffe) sowie Thorium und Uran (Kernbrennstoffe), schwinden langsam. Das Ende dieser Rohstoffe ist absehbar. So müssen dringend neue Möglichkeiten geschaffen werden, den ständig wachsenden Energiebedarf der Erde zu decken, ohne die Umwelt immer mehr mit Kohlendioxid und anderen Treibhausgasen, die in den Kraftwerken entstehen, zu belasten. Ansonsten droht das Klima der Erde aus dem Ruder zu laufen, so dass die Erwärmung der Erdatmosphäre durch den Treibhauseffekt (*) mit seinen fatalen Folgen immer weiter voranschreitet.
(*) Im Internet-Lehrangebot der ETH Zürich haben wir eine umfangreiche Ausarbeitung zum Klimaproblem gefunden.

Deshalb ist es sehr wichtig, neue Formen der Energiegewinnung zu entwickeln, die die Umwelt nicht so sehr belasten und nie erschöpft sein werden, sogenannte "erneuerbare oder regenerative Energien". Neben der Energie, die direkt aus Sonnenstrahlung gewonnen werden kann, gibt es noch weitere erneuerbare Energien, d.h. Energiequellen die - zumindest für einige Milliarden Jahre - als praktisch unerschöpflich gelten , wie z.B. Biomasse, Meereswärme, Wasser- , Wind- und Wellenenergie (diese alle ja sekundär auch Sonnenenergien), Erdwärme, Gezeitenenergie; oft wird auch Müll dazugezählt.

Zur Energie aus Sonnenstrahlung:

Um die Sonnenstrahlung, die in Form von elektromagnetischer Energie auf die Erde kommt, nutzen zu können, muss man sie in eine andere Energie umwandeln. Dazu gibt es vier verschiedene Möglichkeiten:

  1. Die fotomechanische Wandlung
  2. Die fotochemische Wandlung
  3. Die fotoelektrische Wandlung
  4. Die fotothermische Wandlung

Die fotoelektrische Wandlung, die auf den folgenden Seiten "in Theorie und Praxis" vorgestellt wird, ist die direkte Umwandlung von Strahlungsenergie in elektrische Energie. Diesen Vorgang bezeichnet man als "Fotovoltaik" - der Begriff bedeutet Spannung (Voltaik) aus Licht (Foto) - und findet in Solarzellen statt. Mehrere Solarzellen werden dann zu Solarmodulen, mehrere Solarmodule zu Solargeneratoren zusammengefasst, um mehr elektrische Energie erzeugen zu können.

Da außer bei der Herstellung weder Abgase, Abfall noch Lärm oder sonst irgend etwas entsteht, das der Umwelt schadet, könnte diese Form von Energiegewinnung in der Zukunft größere Bedeutung gewinnen.

Ein entscheidender Nachteil ist z. Z. allerdings noch, dass eine Fotovoltaikanlage mit erheblichen Kosten verbunden und die Ausbeute eher gering ist.

1.2 Zur Gliederung der vorliegenden Arbeit



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Erstellt am 01.03.2000; zuletzt geändert am 12.09.2004 . (Ka)