NEWS / Wie neueste Hardware im Energiesparbereich die Welt verändert

Zukunftstechnologien tragen zur Veränderung bei
05.03. 18:00 Uhr    Kommentare

Das Thema Hardware ist längst nicht mehr nur auf den Elektronik- bzw. Computerbereich beschränkt. In unserem modernen Leben kommt die neueste Hardware auch in vielen anderen Bereichen zum Einsatz, z. B. in unseren Häusern und Wohnungen, aber auch im öffentlichen Bereich. Hier trägt sie u. a. dazu bei, dass wir so wenig Energie wie möglich verbrauchen. Wir stellen die Zukunftstechnologien in diesem Bereich etwas näher vor.

Solarthermie: Mehr Energie, als der Mensch benötigt

Als Solarthermie wird die Umwandlung von Sonnenenergie in nutzbare Wärmeenergie mittels geeigneter Hardware bezeichnet. Die weltweite Strahlung der Sonne, die auf die Erde trifft, hat fünftausend Mal mehr Energie als die Menschheit überhaupt benötigt. Auch wenn sie sich dieser Zahl noch nicht bewusst waren, nutzen schon Menschen der Antike, also schon im Jahr 800 vor Christus, die Sonnenenergie, indem sie sie durch Spiegel fokussierten. Auch in Ägypten machte man sich die Sonnenenergie zunutze und richtete Häuser so aus, dass beispielsweise Türen von der Mittagshitze abgewandt waren. In kälteren Klimazonen richtet man die Türen und Fenster extra zur Sonne hin aus.

Wie neueste Hardware im Energiesparbereich die Welt verändert.

Wie neueste Hardware im Energiesparbereich die Welt verändert. (Bildquelle: FINANZCHECK)

Hardware-Kunde: Wie funktioniert eine Solarzelle?

Eine Solarzelle wird auch als sogenannte photovoltaische Zelle bezeichnet, wobei man unter diesem Element ein elektrisches Bauteil bzw. ein Bauelement versteht. Dieses wandelt gemäß seines Namens und seiner Aufgabe eine kurzwellige Strahlungsenergie in nutzbare elektrische Energie um, wobei es sich bei der kurzwelligen Energieform regelmäßig um Sonnenlicht handelt.
Dabei nutzt das Bauteil für seine Funktion die physikalische Gesetzmäßigkeit des photovoltaischen Effekts. Dieser ist eine Sonderform des photoelektrischen Effekts. Durch die Nutzung dieser Funktion unterscheiden sich die verwendeten Solarzellen grundsätzlich von allen anderen Arten einer sogenannten regenerativen Erzeugung von Energie. Dabei ist dies meist auch der Punkt, an dem sich Anhänger alternativer Energiekonzepte oftmals von den Energieversorgern betrogen fühlen, denn bei allen anderen Formen außer der Nutzung von Sonnenenergie wird lediglich die nötige Energie für den Antrieb des Generators aus alternativen Energieformen verwendet und die Umwelt im Anschluss daran weiter auf herkömmliche Art geschädigt.

Wer also wirklich sicher gehen will, dass sein Haushalt Sonnenergie nutzt, sollte selbst vorsorgen und sich eine entsprechende Solaranlage auf dem Dach des Eigenheims installieren lassen. Entsprechende Informationen und Produkte sind dabei im Internet in zahlreichen Onlineshops und auf einschlägigen Portalen erhältlich. Dabei findet sich in der Regel problemlos ein kompetentes Unternehmen in der unmittelbaren Umgebung des Kunden für die Installation der Anlage, so dass sich der Kunde hier gleich noch über einen zusätzlichen Preisvorteil freuen kann. Immerhin berechnen viele Unternehmen im nahen Umkreis bei Aufträgen mit höheren Volumina ihren Kunden z. B. häufig keine Fahrtkosten.

Solarthermie für Jedermann

Manche sind sich dessen gar nicht bewusst, sondern folgen einfach den Tipps, die sie schon von ihren Eltern bekommen haben, wenn sie beispielsweise ein Gewächshaus bauen oder das typische kleine Dach über einem Tomatenstrauch. Aber auch dabei wird die Sonnenenergie genutzt, um das Wachstum der Pflanzen zu fördern. Architekten planen schon lange die Sonneneinstrahlung mit ein, wenn sie den Bau eines Hauses planen. Wie in der Antike wird die Strahlung dann so genutzt, dass sie entweder abgekühlt wird oder der Erwärmung von Zimmern und einzelnen Hauspartien dient. Es mag paradox klingen, aber die Sonnenenergie kann auch direkt zur Kühlung genutzt werden. Wenn die Wärme ohne Zwischenspeicher direkt als Treibenergie für Kühlsysteme verwendet wird, können damit ganze Gebäude klimatisiert werden.

Die direkte Wärmenutzung ist selbstverständlich kostensparender als das Verfahren, bei dem die Energie zunächst mittels Hardware gespeichert und dann weitergeleitet wird. Praktisch ist dabei, dass natürlich dann, wenn die meiste Kühlung benötigt wird - beispielsweise in der Mittagszeit - auch am meisten Energie zur Verfügung steht. Je mehr Sonne, desto mehr Strahlung und auch mehr Energie für die Kühlsysteme. Das ist ein der vielen Gründe, warum Solarthermie andere Energiequellen in Qualität und Nutzbarkeit übertrifft.

Energie-Hardware: Einsatzbereiche von Sonnenkollektoren

Die Einsatzbereiche von Sonnenkollektoren sind extrem vielfältig, wobei natürlich auch hier nie von einem statischen Zustand ausgegangen werden sollte, da die entsprechenden Forschungs- und Entwicklungsarbeiten selbstverständlich noch anhalten und es nicht im Vorfeld gesagt werden kann, wozu Sonnenkollektoren in einigen Jahren möglicherweise noch verwendet werden können.
Derzeit ist es als ein interessanter Fortschritt zu werten, das man sich die Energie der Sonne an sich nutzbar machen und damit beispielsweise Wasserkreisläufe in Eigenheimen oder Industriegebäuden erhitzen kann. Hier liegt auch gleichzeitig die derzeit bekannteste Nutzung der Sonnenenergie und der Einsatzbereiche von entsprechenden Kollektoren, denn die Verwendung der gewonnen Energie zur Bereitung von warmen Brauchwasser in der Hausversorgung ist die derzeit wichtigste Art der Nutzung von Solarenergie.

Dabei reicht diese in Mitteleuropa- und somit auch in Deutschland – während der gesamten Sommerzeit zum Baden und Waschen aus, so das hier – eine fachgerechte Installation der Kollektoren vorausgesetzt – ein erhebliches Potenzial zur Kostenersparung im Bereich der Betriebskosten von Eigenheimen liegt. In günstigen Fällen ist es dabei sogar möglich, auch im Winterhalbjahr den anfallenden Bedarf eines durchschnittlichen Haushalts ausschließlich über Sonnenenergie zu decken, so dass der Strom aus der Sonne immer beliebter wird.

Der einzige Nachteil besteht dabei darin, dass die zu installierende Anlage dann sehr viel größer sein muss und in den Sommermonaten natürlich auch mehr Energie liefert als selbst verwendet werden kann. Mittlerweile ist es allerdings möglich, diese Energie in das zentrale Netz gegen eine Vergütung einzuspeisen. So kann sich dabei sogar eine zusätzliche Einkommensquelle für den jeweiligen Haushalt ergeben, welche die anfänglichen Anschaffungskosten erwirtschaftet.

Deutsche Städte rüsten auf: Kommunale Klimaschutzkonzepte liegen immer mehr im Trend

Viele Kommunen haben erkannt, dass mit einem Klimaschutzkonzept nicht nur eine Planungshilfe für die Reduktion von CO2-Emissionen vorliegt, sondern damit auch die Gelegenheit für eine generelle Entwicklungsplanung der Gemeinde besteht. Am erfolgversprechendsten sind die Pläne, die mit genügend Einsatz und Umsicht verfolgt werden.

In den Konzepten wird eine Datengrundlage über alle Energie verbrauchenden Bereiche und die Herkunft und Art der Energie erstellt. Das betrifft den Zustand privater und kommunaler Gebäude, den gesamten Verkehr inklusive dem Angebot von öffentlichen Verkehrsmitteln, der Abfallentsorgung und dem Energieverbrauch in Unternehmen. In einem integrierten Konzept wird auch die zukünftige Entwicklung der Bevölkerung und Flächennutzung berücksichtigt.

Für eine erfolgreiche Erstellung und Umsetzung müssen frühzeitig alle Bürger, Unternehmen und Einrichtungen der Kommune mit einbezogen werden. Das stärkt die Identifikation mit den Zielen und vereinfacht die Erhebung von Daten und die Planung von Maßnahmen. Wichtig ist eine zentrale Stelle in der Kommunalverwaltung, die als Schwerpunkt die Koordination und Zielverfolgung übernimmt.

Klimaschutz als kommunale Wertschöpfung

Mit einer Mitwirkung aller Einrichtungen und Unternehmen kann die Wertschöpfung bei der Umsetzung in der Gemeinde erfolgen. Wenn die Finanzierung durch die örtlichen Geldinstitute erfolgt und die Durchführung der Einzelmaßnahmen vom ortsansässigen Handwerk, entstehen neben dem Erreichen der ökologischen Ziele auch ökonomische Vorteile. Ein kommunaler Energieversorger kann als Energiedienstleister beratend zur Verfügung stehen und sein Angebot an erneuerbaren Energie entsprechend den Zielen der Kommune erweitern. Ein Investor könnte in diesem Fall von einer Energiewende profitieren, indem er ein Teil seines Kapitals in den Bereich des Klimaschutzes oder in die Energieerzeugung anlegt.

Die Kosten für die Erstellung von integrierten Klimaschutzkonzepten und Teilkonzepten wird auf Bundesebene mit bis zu 65 Prozent bezuschusst. Eine noch höhere Effizienz bei der Umsetzung der Konzepte ist möglich, wenn das Ziel in einer interkommunalen Allianz mit Nachbargemeinden verfolgt wird. Einrichtungen zur Ver- und Entsorgung und zur Gewinnung von Wind- oder Solarenergie können gemeinsam geplant werden, die ansonsten so möglicherweise nicht umsetzbar wären.

Klimaschutzkonzepte ermöglichen (bei einem systematischen Vorgehen) neben dem Erreichen der Klimaschutzziele weitere Gewinne für die Kommune. Wirtschaft und Kommune profitieren nachhaltig mit der Umsetzung der Maßnahmen und der Wartung und Instandhaltung von Anlagen zur Energiegewinnung auf dem Gemeindegebiet. Der soziale und politische Frieden ist gesichert, wenn der Plan von der Leitung der Kommune aktiv unterstützt wird und jeder Bürger und Unternehmer sich in öffentlichen Veranstaltungen beteiligen kann.

Nutzungsmöglichkeiten der Solarenergie zusammengefasst: Die Hardware macht´s möglich!

Solarenergie wird zum einen passiv durch den Planeten selbst genutzt, aber auch der Mensch macht sich Sonnenergie immer öfter zunutze, um deren Wärme unter anderem zur Stromerzeugung und für andere sinnvolle Zwecke zu nutzen. Automatisch genutzt wird hauptsächlich die Wärme, ohne die weder Menschen noch Tiere oder Pflanzen existieren könnten. Ohne Sonnenenergie wäre gewissermaßen kein Leben auf unserem Planeten möglich. Sie wird darüber hinaus für die Photosynthese benötigt - ganz ohne menschliches Zutun findet dieser Prozess statt, der ebenfalls für das Leben auf der Erde unverzichtbar ist.

Der wichtigste Vorteil besteht darin, dass die Sonnenenergie als erneuerbare Energiequelle nahezu unbegrenzt zur Verfügung steht. Messungen besagen, dass die Sonneneinstrahlung immer konstante Werte liefert und im Moment sogar die zehntausendfache Menge des gesamten Energieverbrauchs der Bevölkerung auf der ganzen Welt bereithält. Das sind doch beruhigende Nachrichten, wenn man bedenkt, dass fossile Brennstoffe irgendwann nicht mehr vorhanden sein werden. Somit ist erneuerbare Energien, und allen voran die Sonnenenergie zukunftsweisend. Die Sonnenergie hat dabei den größten Stellenwert, weil die Menschheit wohl niemals an die Kapazitätsgrenzen stoßen wird. Weiterhin ist es sehr positiv zu bewerten, dass bei der Herstellung von Sonnenenergie keinerlei Treibhausgase erzeugt werden. Somit ist diese Energie schonend für das Klima auf der gesamten Welt.

Mit der entsprechenden Hardware können wir die Energie der Sonne einfangen, speichern und uns in vielfältiger Weise zunutze machen. Das gelingt dank der ständigen Weiterentwicklung der Hardware immer effizienter und besser. Wenn das nicht gute Zukunftsaussichten sind!

Quelle: Hardware-Mag, Autor: Patrick von Brunn
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