Solarenergie

Solarzellen erzeugen elektrischen Gleichstrom (Photovoltaik)

Solarzellen zur Stromerzeugung gibt es in den unterschiedlichsten Größenordnungen. Kleinstzellen gelangen in Taschenrechnern und Uhren zum Einsatz. Im Kilowatt-Bereich können Zellen, in Modulen zusammengefasst, Häuser mit Strom versorgen. Zu großen Solarfeldern zusammengestellt, dringen Solarzellen aber auch in den Megawattbereich vor. Da Solarzellen auch den diffusen Anteil der Strahlung energetisch umsetzen, lohnt sich Photovoltaik auch in Deutschland. Auf einen Quadratmeter fallen jährlich zwischen 1.200 und 900 Kilowattstunden Strahlungsenergie (in Augsburg über 1.100 kWh); eine moderne Solaranlage setzt davon im Schnitt ein Zehntel in Wechselstrom um.

Solarkollektoren gewinnen Wärme (Solarthermie)

Mit Solarkollektoren wird die Strahlung der Sonne in Wärme umgesetzt, um Wasser für den täglichen Bedarf zu erwärmen oder Gebäude zu heizen. Das Prinzip ist ähnlich der Erwärmung eines Gartenschlauchs in der Sonne: In kurzer Zeit erhitzt sich in seinen Windungen das Wasser. Auch zum Kühlen der Raumluft und zur Reduzierung der Luftfeuchtigkeit kann die Wärme eines Kollektors verwendet werden. Für eine Solarkollektoranlage ist ein Speicher notwendig. Er nimmt die vom Kollektor bereitgestellte Wärme auf und gibt sie ab, sobald Bedarf besteht.

Solarthermische Kraftwerke erzeugen mit Hilfe von Wärme und Dampf elektrischen Strom

In solarthermischen Kraftwerken werden die Sonnenstrahlen mit Brennspiegeln, sogenannten konzentrierenden Spiegelsystemen, gebündelt. Sie erhitzen eine Flüssigkeit, die dann eine konventionelle Turbine antreibt. Die Anlagen können zur reinen Stromerzeugung oder zur Kraft-Wärme-Kopplung eingesetzt werden, also zur Erzeugung von Strom und Prozesswärme. Als Standorte für solarthermische Anlagen kommen hauptsächlich die sonnenreichen Zonen der Erde südlich des 40. Breitengrades in Frage, da lediglich der direkte Anteil der Sonnenstrahlung gebündelt werden kann.

Solarkocher oder Solaröfen erhitzen Speisen und sterilisieren medizinisches Material

Der Solarkocher funktioniert ähnlich wie ein Brennglas. Es werden annähernd parallele Sonnenstrahlen auf einen Brennpunkt reflektiert. Aufgrund der Konzentration der Sonnenstrahlen entstehen hohe Temperaturen. Wird nun in den Brennpunkt ein Topf oder eine Pfanne gestellt, kann darin gekocht oder gebraten werden.

Solarstrahlung beheizt Gebäude (passive Nutzung)

Nutzung der Solarenergie über südorientierte Fensterflächen zur Wärmeversorgung gut gedämmter Gebäude. (Flyer des Fachforum Energie mit Informationen zum Passivhaus und Beispielen realisierter Gebäude aus Augsburg und der Region)

Solare Kühlung

Nutzung der Solarenergie zur Kühlung von Gebäuden und Geräten durch Umwandlung von Wärme in Kälte in Sorptionskältemaschinen.

Bayern zählt zu den von der Sonne verwöhnten Gebieten Deutschlands. Auf Augsburger Dachflächen und an Häuserfassaden liegt ein riesiges Solarenergie-Potenzial brach, das es verstärkt zu nutzen gilt. Bisher werden erst etwa 10% der geeigneten Flächen genutzt.

Photovoltaik:
Im Jahr 2016 erzeugten die 1.745 im Stadtgebiet nach EEG gemeldeten Photovoltaikanlagen rund 31,2 Mio. kWh Strom. Die installierte Leistung lag bei 35.400 kWp

Solarkollektoren:
2016 wurden  rund 14.000 Quadratmeter Kollektorfläche zur Warmwasserbereitung und zur Heizungsunterstützung in Augsburg genutzt. Nimmt man einen durchschnittlichen Ertrag von 400 kWh je Quadratmeter und Jahr an, beträgt die erzeugte Wärmemenge rund 5,5 Mio. kWh .

Potenziale:
In der Stadt Augsburg liegt das Solarenergiepotenzial bei jährlich etwa 325 Mio. kWh Strom und 340 Mio. kWh Wärme.. Quelle für diese Abschätzung ist das Regionale Klimaschutzkonzept für den Wirtschaftsraum Augsburg (siehe Seite 96), wobei die solarthermische Nutzung vorrangig berücksichtigt wurde.