Um das 1,5 Grad-Ziel bis 2030 erreichen zu können1, müssen wir die produzierte Menge an CO2-Äquivalenten2 drastisch reduzieren.
Vor allem die Energieversorgung muss hier in der sogenannten Energiewende weg von den fossilen Brennstoffen und hin zu erneuerbaren Energien: Geothermie, Wasser-, Wind-, und Solarenergie!
Es gibt zwei Arten von Solaranlagen:
Die thermische Solaranlage wandelt Sonnenlicht in thermische Energie (Solarthermie) fürs Heizen, Duschen oder Baden um, während die Photovoltaik-Anlage3 (PV-Anlagen) das Sonnenlicht in elektrische Energie umwandelt. Die erzeugte Energie kann dann entweder direkt verbraucht werden, in einem Stromspeicher für einen begrenzten Zeitraum zwischengespeichert werden oder dem Stromnetz hinzugefügt werden. [1]
Mit Hilfe von Solarkollektoren wandeln die thermischen Solaranlagen die eingefangenen Sonnenstrahlen in Wärmeenergie um.
Die Solarkollektoren bestehen aus Absorberblech, das dann 95 % des Lichtes in Wärme umwandelt. Die Wärme wird dann durch Rohre zum Solar-Wärmetauscher im Speicher abgeleitet. Dieser überträgt daraufhin die Wärme mit einer Umwälzpumpe an das Wasser. Sie schaltet sich nur dann an, wenn der Kollektor deutlich wärmer ist als der Speicher und braucht hierfür jährlich weniger als 100 Kilowattstunden Strom. [2]
Eine PV-Anlage besteht aus mehreren Solarmodulen, diese wiederum bestehen aus mehreren Solarzellen. In diesen einzelnen Solarzellen befinden sich eingebaute Halbleiter. Treffen nun die Energieträgerteilchen des Sonnenlichts (Photonen) auf die Solarzelle, werden die Elektronen der Halbleiter angestoßen und sie fangen an, sich zu bewegen (photoelektrischer Effekt).
In dieser Bewegung wandern die negativ geladenen Elektronen zum Plus-Punkt der Zelle. Diese Wanderung produziert Strom, der dann an den Rand der Solarzelle weitergeleitet wird. Dort wandelt ein sogenannter Wechselrichter den Gleichstrom in Wechselstrom um, der dem Stromnetz hinzugefügt wird. [3]
Solarenergie ist in der Energieerzeugung nicht nur treibhausgasfrei, auch ist es „die günstigste Energiequelle weltweit mit einzelnen Ausnahmen“, so Christian Breyer, Professor für Solarökonomie an der LUT University in Finnland.
Deshalb werden immer mehr sogenannte Solarparks gebaut. Genau wie bei Windparks werden hier auf einer Fläche eine große Anzahl an Solaranlagen platziert. Wegen der dort hohen Sonneneinstrahlung stehen die größten Solarparks mit Höchstleistungen bis zu 2.200 Megawatt (MW) in den Wüstenregionen Chinas, Indiens, Nordafrikas und auf der arabischen Halbinsel. Aber auch in den USA, Mexiko und Südeuropa gibt es Parks mit über 500 MW Kapazität.
In Deutschland steht der größte Solarpark in der Nähe von Berlin (Weesow, 187 MW). Insgesamt 465.000 Solarmodule versorgen hier in etwa 50.000 Haushalte mit Strom. Es gibt aber Überlegungen die Gruben von stillgelegten Braunkohletagebau-Gebieten zu Solarparks umzuwandeln. Auf fast 500 Tagebauseen wäre hierfür 470km2 Platz. [4]
Der momentan weltweit größte Solarpark, welcher seit Mai diesen Jahres voll funktionsfähig ist, steht in den Vereinigten Arabischen Emiraten.
35 Kilometer von der Hauptstadt Abu Dhabi entfernt, auf rund 20km2 und mit rund vier Millionen Modulen versorgt der Solarpark „Al Dhafra PV2“ mit einer Leistung von 2.100 MW rund 160.000 Haushalte. [5]
Auch wenn Solarenergie den Treibhausgasausstoß in der Energiegewinnung drastisch reduziert, kann sie bisher noch nicht mit den fossilen Brennstoffen in Sachen Energiespeicherung und -transport mithalten, weshalb Staaten weiterhin auf die umweltschädliche Kohlekraft setzen. Es gilt hierbei: dort, wo das Sonnenlicht in Energie umgewandelt wird, in dessen Umgebung muss auch die Energie verbraucht werden.
Während Mega-Solarparks in zwei der drei Säulen der Nachhaltigkeit (ökologisch, ökonomisch, sozial) gut abschneiden (keine Treibausgasausstöße (ökologisch) und billige Strompreise (ökonomisch)), gibt es in der sozialen Dimension große Bedenken.
Einige befürchten, dass Mega-Solarparks, beispielsweise in der damals geplanten Ausführung des Desertec-Projektes, ganz neue Machtverhältnisse und Ausbeutestrukturen schaffen werden. [7]
Genau aus diesen beiden Kritikpunkten wurde 2014 das Desertec-Projekt in Nordafrika eingestellt. Dieses sollte die dort produzierte Solar- und Windenergie in Fernleitungen auch nach Europa transportieren.
Die Volksrepublik China plant momentan ein Mega-Solarpark in der Gobi-Wüste im Norden des Landes.
Insgesamt sollen dort bis zum Jahr 2030 Anlagen mit einer Gesamtkapazität von 450 Gigawatt (GW) gebaut werden.
Zum Vergleich, seit 2000 wurden in ganz Europa Solar- und Windanlagen gebaut, die insgesamt eine Kapazität von 385 GW haben. Expert*innen sind auch zuversichtlich, dass die bisherigen Probleme von Mega-Solarparks hier gelöst werden können. [6]
Wie die erzeugte Energie der bisher laufenden Mega-Solarparks in den Vereinigten Arabischen Emiraten und Marokko, in welchen diese direkt in den naheliegenden Großstädten verwendet wird, soll auch der geplante Mega-Solarpark in der Gobi-Wüste innerhalb Chinas verbraucht werden. Mit Hilfe von Hochspannungstrassen sollen hier vor allem die chinesischen Großstädte mit Energie beliefert werden. Diese werden dadurch weniger von den bisher benötigten Kohlekraftwerken abhängig und die Einwohnenden würden in Städten mit deutlich besserer Luftqualität leben können.
1 Klimawandel: 1,5-Grad-Grenze laut Weltklimarat bald erreicht | tagesschau.de
2 Produzierte und ausgestoßene Treibhausgase beschleunigen die Klimakrise. Diese Gase beschleunigen alle die Klimakrise auf eine andere Art und Weise und bleiben unterschiedlich lange in unserer Atmosphäre. Um die Treibhausgase und ihre Auswirkungen auf unser Klima vergleichbar machen zu können, gibt es die Maßeinheit „CO2-Äquivalente“. (https://www.myclimate.org/de/informieren/faq/faq-detail/was-sind-co2-aequivalente/)
3 Das Wort ist ein Zusammenschluss aus dem griechischen Wort für Licht, „Photo“, und dem Namen des Erfinders der elektrischen Batterie, Alessandro Volta. (Funktionsweise der Photovoltaik-Anlage (solaranlage-ratgeber.de))
[1] Funktionsweise einer Solaranlage leicht erklärt von NEW Energie (new-energie.de)
[2] Thermische Solaranlage im Überblick: Technik und Wirtschaftlichkeit ☀ (solaranlagen-portal.com)
[3] Photovoltaik: Funktionsweise einfach erklärt | FOCUS.de
[4] Wo lohnen sich große Solarparks? – DW – 26.07.2021
[5] Al Dhafra PV2: The Largest single site solar plant in the world – BNP Paribas CIB
[6] China: Die gigantischen Pläne Pekings in der Wüste Gobi (fr.de)
[7] Strom aus der Wüste: Ist das Desertec-Projekt gescheitert? | tagesschau.de
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Projektträger von PRIO1 ist die Klimastiftung für Bürger. Initiatoren und Förderer sind die Dietmar Hopp Stiftung gGmbH und die Klaus Tschira Stiftung gGmbH. Der Rhein-Neckar-Kreis ist Partner von PRIO1.
