Geographie Infothek: Solarenergie

Die Sonne stellt physikalisch gesehen einen Fusionsreaktor dar. Aufgrund ihrer hohen Masse und der damit einhergehenden Massenanziehung werden vorwiegend Wasserstoffatome miteinander verschmolzen und zu Helium umgewandelt. Ein kleiner Teil der dadurch entstehenden Energie erreicht als elektromagnetische Strahlung nach 150 Millionen Kilometern und etwa 8,3 Minuten die Erde.
Die gesamte Sonneneinstrahlung oder Globalstrahlung wird in direkte und in diffuse Strahlung differenziert. Die direkte Strahlung erreicht ohne Ablenkung auf direktem Weg die Erde, wohingegen die diffuse Strahlung durch Wolken oder Schmutzpartikel in der Atmosphäre gestreut wird. Da diese aus sämtlichen Richtungen auf die Erde trifft, kann sie im Gegensatz zur direkten Strahlung nicht gebündelt bzw. konzentriert werden. Die Anteile direkter und diffuser Strahlung schwanken je nach Jahreszeit, d. h. durch klare Tage im Sommer steigt die direkte Strahlung und damit der Energiegehalt der Globalstrahlung, durch trübe Tage im Winter sinkt sie durch einen höheren Anteil an diffuser Strahlung. Weiteren Einfluss auf die Energiemenge nehmen der Wechsel von Tag und Nacht und die Jahreszeiten. Im Winter ist die Energiemenge durch die kürzeren Tage und die niedrig stehende Sonne deutlich geringer als im Sommer.
Um sich die Energie der Sonne technisch nutzbar zu machen, existieren verschiedene Möglichkeiten. Diese sind Photovoltaik, solarthermische Kraftwerke, Sonnenkollektoren und darüber hinaus die passive Nutzung der Solarenergie.