Energiegewinnung durch Solar - Erwärmung

Wissenschaft Naturwissenschaften allgemein
#1

Hallo,
Ich hätte mal eine Frage, die ich so meinem Sohn nicht erklären kann, vielleicht könnt ihr helfen.

Thema Solarenergie z.B. in der Wüste.

In der Schule lernen sie, Energie geht nicht verloren, sie wandelt sich höchstens, aber die bleibt in irgend einer Form immer erhalten. Soweit klar.

Nun lernt man das ein Teil der Sonnenenergie die z.B. auf den Hellen Sand der Wüste trifft Reflektiert wird und teilweise zurück ins All geht, teilweise natürlich auch innerhalb der Atmosphäre bleibt.

Bauen wir nun Große Solaranlagen in der Wüste absorbieren diese ja die Energie und Wandeln sie für uns Nutzbar um.
Aber sie verbleibt damit auf der Erde (zu mindestens mehr wie wenn sie Reflektiert wird).

Wir halten also mehr Energie der Sonne auf der Erde die hier dann genutzt wird, aber eben nicht verschwindet sondern sich höchstens Wandelt (z.B. Als Strom und dann zu Wärme o.ä.).

Treibt man damit, wenn man das langfristig in Größerem Stile betreibt dann nicht auch die Erderwärmung voran? Immerhin erwärmt man damit ja auch die Atmosphäre.

Klar vermutlich weniger als mit CO2, aber ein wenig trägt man dann schon mit bei oder?

Oder fehlt mir bei meinem Gedankengang etwas, was diese Energie ausgleicht?

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#2

Den Gedankengang finde ich nachvollziehbar, ist mir auch schon so durch den Kopf gegangen.

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#3

Das Albedo der Erde, also der Anteil der Sonnenstrahlung, der reflektiert wird, liegt bei 30%, d.h. 70% wird sowieso zunächst einmal auf der Erd- und Wasseroberfläche i.W. in Wärme umgewandelt.

Der zweite wichtige Punkt ist, dass wir Kohle, Gas und Öl ja nicht nur verbrennen, um Wärme zu erzeugen, sondern auch um Dinge zu bewegen, chemische Prozesse in Gang zu setzen bzw. am Laufen zu halten, Materialien zu verformen usw. Mit anderen Worten: die „aufgefangene“ Solarenergie wird nicht nur in Wärme umgesetzt.

Aber ja: Sand hat eine geringere Wärmespeicherfähigkeit als Dachschindeln, reflektiert aber mehr Sonnenlicht. Insofern sind Solaranlagen auf Sand anders zu bewerten als solche auf Dächern oder Grünflächen. Dennoch ist eine Solaranlage in der Wüste immer noch sinnvoller als ein Kohle- oder Gaskraftwerk.

Hier hat jemand auch noch ein paar Worte dazu verloren:
Frage an die Wissenschaft - Tragen PV-Anlagen zur Erderwärmung bei? - BVZ.at

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#4

Ein interessanter Aspekt zu Beginn des PV-Booms:

Man rechnete mit ca. 10.000 kWh/kWp Energieaufwand zur Herstellung, als Ertrag waren rund 1.000 kWh/kWp im Jahr zu erwarten.
Das heißt:
Die Zellen benötigten damals rund 10 Jahre, um die zur Herstellung benötigte Energie zu kompensieren.

Der Anstieg der installierten PV-Leistung war aber weit größer als 10%.

Wenn ich im Jahr 0 100 MWp verbaue, im Folgejahr 120 MWp, dann 144 MWp (also 20% Anstieg des Zubaus) und davon ausgehe, dass der jährliche Ertrag 10% der Herstellungsenergie beträgt, dann wäre die Energiebilanz der Summe als bis dato verbauten Solarzellen zu jedem Zeitpunkt negativ.

Erst wenn der Zubau schrumpft, würde die Produktion recht zügig massiv aufholen und den Erzeugungsaufwand überschreiten.

(Ich habe das damals mal im Usenet geschrieben und ich wurde nicht verstanden, vielleicht auch absichtlich missverstanden und sehr unsachlich kritisiert.)

Nun ist es zum Glück so, dass der Energieaufwand zur Zellenherstellung sank - und die Zubauraten stiegen ja auch nicht ins Unermessliche.

Daten dazu:

#5

Was wir an Verbrennungswärme durch Verbrennen von Kohle, Erdgas und Erdöl der Erde zuführen, ist nur ein winziger Bruchteil dessen, was das dabei freigesetzte CO2 durch den Treibhauseffekt an Wärme erzeugt (Eingestrahlte Sonnenenergie wird weniger zurückgestrahlt weil das CO2 mit dem Sonnenlicht wechselwirkt und in Wärme umgewandelt wird). Während die Verbrennungswärme nur für die Dauer der Verbrennung freigesetzt wird, wirkt das dabei freigesetzte CO2 durch den Treibhauseffekt auf nahezu ewig, zumindest solange es in der Atmosphäre verbleibt und nicht durch Pflanzenwachstum, Lösung im Meerwasser oder geologische CO2 Bindungsprozesse aus der Atmosphäre eliminiert wird.
Udo Becker

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#6

tja… setzen wir das mal ins Verhältnis:
Durch verbrennen von Fossilen Energieträger (wie schon angemerkt) erwärmen wir die Umwelt und setzen zusätzlich CO2 frei.
Durch die geringere Strahlungsreflektion, die zum größten Teil dennoch in der Atmosphäre verbleiben würde (auch schon erwähnt) meine ich, dass letztlich sogar etwas weniger die oberen Luftmassen erwärmt werden.

Noch ein Effekt, der dabei entsteht: der beschattete Wüstensand wird wesentlich weniger stark erwärmt und wenn denn mal Wasser vor Ort ist, könnte die Verweildauer länger werden - evtl. siedeln sich dort dann Pflanzen an.

Wenn man die Menge an auf der einen Seite eingespart mit dem, was man belastet gegenrechnet… ich finde: es lohnt sich