Die Standortwahl spielt eine entscheidende Rolle für den Erfolg von Solarkraftwerken

Die Standortwahl spielt eine entscheidende Rolle für den Erfolg von Solarkraftwerken. Die Ausnutzung der Sonnenenergie hängt stark von der Verfügbarkeit und Intensität der Sonneneinstrahlung ab. Daher sind sonnenreiche Gebiete ideal für Solarkraftwerke, da sie eine optimale Ausbeute an Solarenergie ermöglichen.

Solarkraftwerke funktionieren durch die Umwandlung von Sonnenenergie in elektrischen Strom mithilfe von Solarzellen. Die Sonneneinstrahlung ist dabei der Schlüsselfaktor. Regionen mit hoher Sonneneinstrahlung bieten ein größeres Potenzial für die Erzeugung von Solarenergie. Daher werden Standorte in sonnenreichen Gebieten bevorzugt, um eine maximale Ausbeute zu gewährleisten.

Darüber hinaus ist die Ausrichtung und Neigung der Solarmodule von großer Bedeutung. Eine optimale Ausrichtung nach Süden und eine Neigung, die der geografischen Breite entspricht, ermöglichen eine maximale Sonneneinstrahlung auf die Module. Dies erhöht die Effizienz der Solarmodule und steigert die Stromproduktion.

Ein weiterer Faktor, der bei der Standortwahl berücksichtigt werden muss, ist die Verschattung. Schatten von Gebäuden, Bäumen oder anderen Hindernissen können die Leistung der Solarmodule erheblich beeinträchtigen. Daher sollten Standorte mit minimaler Verschattung gewählt werden, um die Effizienz der Solarkraftwerke zu maximieren.

Bei der Standortwahl für Solarkraftwerke müssen weitere Aspekte berücksichtigt werden

Neben der Verfügbarkeit von sonnenreichen Gebieten sollten auch technische und ökonomische Faktoren berücksichtigt werden. Die Nähe zur Strominfrastruktur und zu Verbrauchszentren, um den erzeugten Strom effizient ins Netz einzuspeisen und die Stromversorgung zu gewährleisten, ist von großer Bedeutung. Darüber hinaus können Freiflächen wie ungenutzte Brachflächen oder landwirtschaftliche Flächen ideal sein, um Solarkraftwerke zu errichten, da sie ausreichend Platz für die Installation der Solarmodule bieten.

Der Ort für Solarkraftwerke spielt eine zentrale Rolle in der Umsetzung der Energiewende und der Transformation der Stromversorgung hin zu erneuerbaren Energien. Durch die optimale Nutzung von sonnenreichen Gebieten, die Berücksichtigung technischer Faktoren wie Ausrichtung und Verschattung sowie die Auswahl geeigneter Standorte wie Freiflächen können Solarkraftwerke effizient arbeiten und eine bedeutende Menge sauberen Stroms für Haushalte und Unternehmen liefern.

Solarkraftwerke

Solarmodule eines Solarkraftwerks Solarkraftwerke lassen sich in zwei Klassen einteilen. Während Photovoltaikanlagen mit Hilfe von Solarzellen direkt Sonnenlicht in elektrischen Strom umwandeln, erzeugen thermische Solarkraftwerke indirekt Strom über Wärme aus dem Licht der Sonne.

Thermische Solarkraftwerke

Bei den thermischen Solarkraftwerken existieren wiederum unterschiedliche Methoden der Stromgewinnung, wobei drei davon mit konzentrierenden Spiegelflächen arbeiten.

Parabolrinnen

So bündeln Parabolrinnen die Sonnenstrahlung auf ein Absorberrohr, das ein Thermoöl enthält, welches dann wiederum als Dampf eine Turbine und somit einen Stromgenerator antreibt.

Parabolspiegel

Dagegen sind Parabolspiegel große, zweiachsige Spiegel, in deren Brennpunkt sich ein Stirlingmotor befindet, an den direkt ein Stromgenerator angeschlossen ist. Bei Experimenten wurden bei großen Anlagen dieses Typs Wirkungsgrade von etwa 20 Prozent erzielt.

Heliostaten-Solarturmkraftwerk

Die dritte Methode arbeitet hingegen mit großflächigen Spiegeln, die sich Heliostaten nennen und das einfallende Sonnenlicht auf einen zentralen Absorber an der Spitze eines Turmes konzentrieren. Daher spricht man bei dieser Art auch von einem „Solarturmkraftwerk“. Durch die Bündelung auf die Turmspitze erzeugt diese Art des Solarkraftwerkes sehr hohe Temperaturen, die ein nachgeschaltetes Wärmekraftwerk dann zur Stromerzeugung nutzen kann.

Solarteichkraftwerk

Eine vierte Alternative stellt das Solarteichkraftwerk dar, das aus einem flachen Salzsee besteht, dessen unterschiedliche Schichten verschiedene Salzgehalte aufweisen. So ist das Wasser an der Oberfläche nicht so salzhaltig und dicht wie am Grund. Dadurch heizen sich die tieferen Wasserschichten auf bis zu 90 Grad auf. Die Temperatur kann aber aufgrund der unterschiedlichen Salzkonzentrationen im Wasser nicht aufsteigen und wird daher im grundnahen Wasser gespeichert. Mit Hilfe eines Turbinen-Generator-Blockes kann diese gespeicherte Wärme dann in Strom umgewandelt werden. Der Wirkungsgrad eines Solarteichkraftwerks ist zwar gering, maximal etwa bloß 15 Prozent, dafür fällt der Investitionsaufwand aber auch niedrig aus.

Solarkraftwerke in Deutschland

In Deutschland besteht indes eine Dominanz der Photovoltaikkraftwerke, was sich damit erklärt, dass thermische Solarkraftwerke sich nur in extrem sonnenreichen Gebieten wirtschaftlich rechnen. Dafür erreichen sie jedoch höhere Wirkungsgrade als Photovoltaikanlagen, benötigen aber auch höhere Kosten in Betrieb und Wartung.

Stromerzeugung deutscher Solarkraftwerke

Die deutschen Photovoltaikkraftwerke, die dem Netz bereits Strom liefern, sind alle in Bayern oder Sachsen zu finden. So etwa in Arnstein (Leistung: 11,4 MWp), Mühlhausen/Sulz (6,3 MWp), Velburg (1,9 MWp), Dietersburg (1,9 MWp), Espenhain (5 MWp), Pocking (10 MWp), Königsbrück (4,5 MWp), Borna (3,44 MWp) und Oberndorf am Lech (0,99 MWp). Einzig die Photovoltaikanlage Neurather See in Grevenbroich (0,34 MWp), ein Testfeld der RWE, steht in Nordrhein-Westfalen. Das größte solare Kraftwerk Deutschlands stellt indes der Solarpark Waldpolenz der juwi Holding AG im sächsischen Brandis dar, das mit seinen Photovoltaikanlagen derzeit 24 MWp erreicht und ab 2009 auf eine Leistung von 40 MWp kommen wird.

Solarkraftwerke weltweit

Außerhalb der Bundesrepublik sind dagegen auch viele Thermische Solarkraftwerke in Betrieb. Vor allem in sonnenreichen Ländern wie Spanien, Portugal oder den USA. Die neun „Solar Elictricity Generation System“-Kraftwerke in Südkalifornien, wo schon 1984 der kommerzielle Betrieb startete, bringen es etwa auf eine Leistung von 354 MW. 2007 ging das Nevada Solar One in Boulder City/Nevada mit einer Leistung von 64 MW und einem Wirkungsgrad von 14 Prozent ans Netz. Und auch die Zukunft deutet auf thermische Solarkraftwerke in sehr sonnigen Gegenden hin. In Marokko, Ägypten, Mexiko und Algerien laufen bereits die Planungen für neue Solarkraftwerke.

Solarmodule, Wechselrichter oder PV-Anlage finden

Um die Photovoltaik-Preise für eine Installation, eine Wartung oder eine Photovoltaik-Komplettanlage zu berechnen, können Sie kostenlos über das Angebotsformular gemeinsam mit unserem Kooperationspartner den passenden Solar-Fachbetrieb aus Ihrer Region finden. Jetzt von der Einspeisevergütung profitieren und bei Photovoltaikanlagen, Module, Speicher oder Wechselrichter sparen. Durch Angaben der gewünschten kWp Leistung Ihrer PV-Solaranlage wird im Formular der Energieverbrauch der Photovoltaikanlage für ein Angebot berechnet. Durch diese Angaben bearbeiten Solarfachbetriebe aus ganz Deutschland Ihre Anfrage. Eine gute Planung der Wirtschaftlichkeit und den Wirkungsgrad mit oder ohne Einspeisevergütung ist aufgrund der langen Finanzierung, die sich meistens über mehrere Jahre zieht, von großer Bedeutung.

Der Wirkungsgrad von Solarkraftwerken

Der Wirkungsgrad von Solarkraftwerken kann von verschiedenen Faktoren beeinflusst werden. Ein wesentlicher Faktor ist die Qualität der verwendeten Solarzellen. Fortschritte in der Solarzellentechnologie haben dazu geführt, dass immer effizientere Zellen entwickelt wurden. Moderne Solarzellen erreichen mittlerweile Wirkungsgrade von über 20 Prozent. Das bedeutet, dass mehr als ein Fünftel der eingefallenen Sonnenenergie in elektrischen Strom umgewandelt werden kann.

• Ein wichtiger Faktor ist die Ausrichtung und Neigung der Solarmodule. Idealerweise sollten die Module so ausgerichtet sein, dass sie das Maximum an Sonnenlicht einfangen können.
• Verschattung ist ein weiterer Aspekt, der den Wirkungsgrad beeinflussen kann. Schatten von Gebäuden, Bäumen oder anderen Hindernissen auf den Solarmodulen verringern die Energieausbeute.
• Temperatur ist ein weiterer Faktor, der den Wirkungsgrad beeinflusst. Solarzellen arbeiten effizienter bei niedrigeren Temperaturen. Hohe Umgebungstemperaturen können den Wirkungsgrad verringern.
• Es ist auch wichtig zu beachten, dass der Wirkungsgrad von Solarkraftwerken nicht konstant ist, sondern je nach Tageszeit, Wetterbedingungen und Jahreszeiten variieren kann.

Vorteile und Nachteile von Solarkraftwerken

Solarkraftwerke bieten eine Vielzahl von Vorteilen, haben aber auch einige Nachteile, die berücksichtigt werden müssen.

Vorteile von Solarkraftwerken

Die Verfügbarkeit

Die Sonne als Primärenergiequelle ist unendlich verfügbar. Die Menge an Sonnenlicht, die die Erde erreicht, übersteigt bei weitem unseren derzeitigen Bedarf und bietet daher ein enormes Potenzial für die Skalierung von Solarkraftwerken.

Umweltfreundlichkeit

Solarkraftwerke verursachen während des Betriebs keine Treibhausgasemissionen und tragen somit nicht zum Klimawandel bei. Die Umweltbelastung während der Herstellung ist im Vergleich zu fossilen Brennstoffen minimal.

Modulare Bauweise

Solarkraftwerke können je nach Bedarf in verschiedenen Größen und Kapazitäten errichtet werden. Dies ermöglicht eine flexible und modulare Installation, um den Energiebedarf unterschiedlicher Standorte und Anwendungen zu erfüllen.

Nachteile von Solarkraftwerken

Zeitliche Beschränkungen

Da die Sonne nur tagsüber scheint, ist die Verfügbarkeit von Solarstrom zeitlich begrenzt. Die Effizienz der Energieerzeugung durch Solarkraftwerke ist daher von der Tageslichtperiode abhängig. In der Nacht oder bei schlechten Wetterbedingungen ist eine Speicherung der erzeugten Energie erforderlich.

Örtliche Beschränkungen

Die geografische Verteilung der Sonneneinstrahlung ist ungleichmäßig. Bestimmte Regionen erhalten mehr Sonneneinstrahlung als andere. Dies führt zu einer ungleichen Energieerzeugung und erfordert den Transport von elektrischem Strom über weite Strecken, um den Bedarf in Regionen mit geringerer Sonneneinstrahlung zu decken.

Die Kosten und Infrastruktur

Die Installation von Solarkraftwerken erfordert eine erhebliche anfängliche Investition. Obwohl die Kosten für Solarmodule in den letzten Jahren gesunken sind, können die Kosten für den Netzausbau und die Speichertechnologien immer noch eine Herausforderung darstellen.

Der Platzbedarf

Solarkraftwerke benötigen große Flächen, insbesondere bei Freiflächenanlagen. Dies kann zu Konflikten mit anderen Landnutzungen führen, insbesondere in dicht besiedelten Gebieten.