Solarenergie: Schlüsselrolle in der Stromversorgung - SENEC
Vorteile · Solarenergie ist emissions-, geräusch- und geruchsfrei · Solarenergie in Form von Sonnenlicht ist kostenlos, unendlich und nahezu ...
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![Solar-Panels mit großer Sonne und schönem rotem Himmel.](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAAAAACH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBAAA=)

[Solarenergie](/de/magazin?field_tags_target_id=4)

19.03.2024

# Solarenergie: Schlüsselrolle in der Stromversorgung der Zukunft

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Solarenergie ist die Zukunft – aber warum eigentlich? Die frei verfügbare und unendliche Strahlungsenergie der Sonne lässt sich auf der Erde effektiv für die Stromerzeugung nutzen. Wir erklären auf dieser Seite die Entstehung und die Eigenschaften von Solarenergie, ihre Vor- und Nachteile und welche Rolle die Solarenergie künftig für uns spielen wird.

## Das erwartet Sie hier:

[Was ist Solarenergie?](#definition)

[Die physikalische Entstehung von Solarenergie](#physikalische-entstehung)

[Wie viel Solarenergie liefert die Sonne?](#solarenergie-sonne)

[Solarenergie in Strom umwandeln](#umwandeln-in-strom)

[Wie kann man Solarenergie speichern?](#solaranergie-speichern)

[Vorteile und Nachteile der Solarenergie](#vorteile-nachteile)

[Blick in die Zukunft](#zukunft)

[Nachhaltigkeit und Umweltaspekte](#nachhaltigkeit)

[Geschichte der Solarenergie](#geschichte)

## Was ist Solarenergie?

Solarenergie ist die Energie der Sonnenstrahlung. Man nennt sie daher auch Sonnenenergie. Auf der Erde nehmen wir die Sonnenenergie zum Beispiel in Form von Lichtenergie und als thermische Energie wahr, wenn die Sonne unsere Haut wärmt.

Mithilfe einer [Solarzelle](https://senec.com/de/magazin/solarzelle) kann Solarenergie aber auch in elektrische Energie umgewandelt werden. Diesen Prozess bezeichnet man als [Photovoltaik](https://senec.com/de/magazin/photovoltaik): Trifft das Sonnenlicht auf die Solarzellen, beginnen sich die Elektronen im Inneren der Zellen zu bewegen und erzeugen eine elektrische Spannung.

Die **Sonne** ist eine **kostenlose, unendliche und saubere Energiequelle**. Daher bietet die Solarenergie enormes Potenzial für eine nachhaltige Energieversorgung. Es gibt aber auch Herausforderungen für eine flächendeckende Energieversorgung mit Solarstrom oder Sonnenstrom, etwa dadurch, dass die Sonne nicht permanent scheint.

![Die Infografik zeigt den Photovoltaik-Rechner von Senec.](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAAAAACH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBAAA=)

## Unser Solar-Rechner hilft Ihnen

Um die Kraft der Sonne optimal für Ihre unabhängige Energieversorgung nutzen zu können, benötigen Sie eine [Photovoltaikanlage](https://senec.com/de/magazin/photovoltaikanlage), die genau auf Ihr Dach und Ihre Bedürfnisse zugeschnitten ist. Unser Solar-Rechner gibt Ihnen einen ersten Überblick, ob sich eine Photovoltaikanlage für Ihr Haus lohnt und wie groß die Anlage sein sollte.

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Mit nur wenigen Klicks und unter Angabe der wichtigsten Eckdaten erhalten Sie Ihr persönliches Solarexposé als Entscheidungshilfe für eine nachhaltige Stromversorgung.

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## Die physikalische Entstehung von Solarenergie

Die Sonnenenergie, die wir als Sonnenlicht auf der Erde wahrnehmen, entsteht durch einen Kernfusionsprozess im Inneren der Sonne. Der Sonnenkern besteht im Wesentlichen aus Wasserstoff (70 %) und Helium (23 %) sowie geringen Mengen an Sauerstoff und Kohlenstoff.

Aufgrund der enormen Temperatur von **15 Millionen Grad Celsius** kommt es im Inneren der Sonne ständig zur sogenannten **Kernfusion**: Dabei verschmelzen die leichteren Atomkerne (Protonen) des Wasserstoffs zu Helium. Dieser Vorgang wird als Wasserstoffbrennen bezeichnet. Das Wasserstoffbrennen lässt **elektromagnetische Wellen** entstehen, die wir auf der Erde als Sonnenstrahlung wahrnehmen.

![Rechts im Bild ist die Sonne mit heißen Ausbrüchen zu sehen und in der Mitte bis nach links erstreckt sich ein Ausbruch.](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAAAAACH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBAAA=)

## Wie viel Solarenergie liefert die Sonne?

Von der Solarenergie, die die Sonne abstrahlt, erreichen nur 10–20 % die Erdoberfläche. Sie wird in Watt (W) angegeben, der Einheit für elektrische Leistung. An der Grenze zur Erdatmosphäre liegt die Strahlungsintensität noch bei 1367 W/m². Dieser Wert wird als Solarkonstante bezeichnet.

Ein Großteil dieser Strahlung verbleibt allerdings in der Erdatmosphäre oder wird von dieser reflektiert. Die **Strahlungsenergie, die auf der Erdoberfläche ankommt, liegt je nach Region zwischen 114 bis 268 W/m²**, wobei der weltweite Durchschnitt 165 W/m² beträgt.

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## Solarenergie in Strom umwandeln

Die Sonnenenergie, die auf die Erdoberfläche trifft, liefert nicht nur Licht und lebensnotwendige Wärme für Menschen, Tiere und Pflanzen, sie kann auch in elektrische Energie umgewandelt werden. Das funktioniert mit Hilfe von [Photovoltaikanlagen](https://senec.com/de/magazin/photovoltaikanlage), die aus einer Vielzahl miteinander verbundener Solarzellen bestehen.

Solarzellen  machen sich den **photoelektrischen Effekt** zunutze, nach dem sich Elektronen aus einem Feststoff herauslösen, sobald Sonnenlicht darauf trifft. Trifft das Sonnenlicht auf die [Solarzelle](https://senec.com/de/magazin/solarzelle), lösen sich die Elektronen aus der negativ dotierten Schicht der Zelle. Durch die **Bewegung der Elektronen** entsteht **elektrische Spannung**, die durch Kontakte abgeleitet werden kann.

![Die Grafik zeigt, wie eine Solarzelle funktioniert und was in der Zelle passiert.](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAAAAACH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBAAA=)

Infobox

## Sonneneinstrahlung: Wichtig zu wissen

Wie viel Strom eine [Photovoltaikanlage](https://senec.com/de/magazin/photovoltaikanlage) mithilfe des Sonnenlichts erzeugt, hängt in erster Linie von der Intensität der [Sonneinstrahlung](https://senec.com/de/magazin/sonneneinstrahlung) ab. Die Sonneneinstrahlung, die die Erdoberfläche erreicht, wird als Globalstrahlung bezeichnet. Sie wird in kWh/m² angegeben.

**In Deutschland beträgt die Globalstrahlung durchschnittlich 1.100 kWh/m²**, wobei es im Süden Deutschlands bis zu 1.200 kWh/m² sein können und im Norden zwischen 800–1000 kWh/m². Die Globalstrahlung ist eine wichtige Kennzahl für die Planung der Anlagengröße – je geringer die Sonneneinstrahlung, desto mehr [Solarmodule](https://senec.com/de/magazin/solarmodul) benötigt man, um die gewünschte Leistung zu erzielen.

## Wie kann man Solarenergie speichern?

Immer dann, wenn die Sonne scheint, erzeugt eine [Photovoltaikanlage](https://senec.com/de/magazin/photovoltaikanlage) nachhaltigen, emissionsfreien Strom. Abends und nachts findet also keine Stromerzeugung statt. Das ist aber häufig die Zeit, in der im Haushalt besonders viel Strom benötigt wird – etwa für den Herd und die Spülmaschine, für den Fernseher oder um das [E-Auto zuhause zu laden](https://senec.com/de/magazin/e-auto-zuhause-laden).

Um den Solarstrom nicht nur tagsüber, sondern möglichst ständig nutzen zu können, kann man die PV-Anlage mit einem [Stromspeicher](https://senec.com/de/magazin/stromspeicher) verbinden. Diese Heimspeicher bestehen aus großen, leistungsstarken Batteriemodulen und sind häufig zusätzlich mit einem [Heim-Energiemanagementsystem](https://senec.com/de/magazin/hems) ausgestattet, um die Stromerzeugung aus der Solaranlage und den Stromverbrauch im Haushalt möglichst optimal aufeinander abstimmen zu können.

![Die Infografik zeigt, wie ein Stromspeicher im Wechselspiel mit PV-Anlage, Stromzähler, Wechselrichter, öffentlichem Netz und Verbrauchern im eigenen Haushalt interagiert. ](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAAAAACH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBAAA=)

### Wie funktioniert ein Stromspeicher und ab wann lohnt er sich?

Alles Wissenswerte zum Thema Stromspeicher haben wir für Sie in einem umfassenden Guide zusammengetragen. Sie finden die großen Themenseite unter dem folgenden Link: [Stromspeicher](https://senec.com/de/magazin/stromspeicher)

## Vorteile und Nachteile der Solarenergie

![Eine Hand zeigt Daumen nach oben und im Hintergrund ist eine Solaranlage zu sehen.](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAAAAACH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBAAA=)

### Vorteile

- Solarenergie ist **emissions-, geräusch- und geruchsfrei**
- Solarenergie in Form von Sonnenlicht ist **kostenlos**, unendlich und nahezu überall verfügbar
- Solaranlagen sind **langlebige und robuste Energieerzeugungsanlagen**
- Solarenergie bietet **viel Potenzial**, etwa für den Ausbau von E-Mobilität und elektrischen Heizsystemen
- Solarenergie macht **unabhängiger** von schwankenden Energiepreisen und potenziellen Versorgungsengpässen


![Ein Mann sitzt über den Wolken und schaut in das wolkige Tal während am Horizont die Sonne untergeht. ](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAAAAACH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBAAA=)

### Nachteile

- Solarenergie ist **nur tagsüber verfügbar**
- Solarenergie bzw. Solarstrom lässt sich nur für einen **begrenzten Zeitraum speichern**
- Solaranlagen und die dazugehörigen Speicher bedeuten **hohe Investitionskosten**
- Solaranlagen und Speicher sind **(noch) nicht komplett recycelbar**
- **Nicht alle Dächer eignen sich** für Solaranlagen


## Solarenergie: Blick in die Zukunft

Die **Sonne** ist die **größte uns bekannte Energiequelle** und hat ein enormes Potenzial, uns **zuverlässig und langfristig** mit **nachhaltiger Energie** zu versorgen. Laut Statista betrug der [Anteil der Photovoltaik an der Bruttostromerzeugung 2023 noch rund 12 %](https://de.statista.com/statistik/daten/studie/250915/umfrage/anteil-der-photovoltaik-an-der-stromerzeugung-in-deutschland/).

![Die Statistik illustriert den Anteil der Photovoltaik an der Stromerzeugung in Deutschland bis ins Jahr 2023.](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAAAAACH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBAAA=)

Diese Zahl wird in den nächsten Jahren vermutlich deutlich steigen: So geht eine aktuelle [Studie der University of Exeter](https://www.nature.com/articles/s41467-023-41971-7) davon aus, dass **Solarenergie noch vor 2050 die weltweit vorherrschende Energiequelle** sein wird. Entscheidend für diese Entwicklung ist, dass die Technologien noch effizienter und kostengünstiger werden: So können die Photovoltaikflächen weiter ausgebaut und zusätzliche Speicherkapazitäten geschaffen werden, um eine flächendeckende Versorgung mit Solarstrom zu sichern.

Gleichzeitig muss die **Elektrifizierung weiter vorangetrieben werden**. Künftig wird Solarstrom nicht mehr nur die Haushalte versorgen, sondern auch E-Autos antreiben und elektrische Heizsysteme wie [Wärmepumpenheizungen](https://senec.com/de/magazin/waermepumpenheizung) und Fußbodenheizungen betreiben. Die Solarenergie bzw. [Photovoltaikanlagen](https://senec.com/de/magazin/photovoltaikanlage) werden damit zum Mittelpunkt ganzheitlicher 360-Grad-Energielösungen.

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SENEC.360 ist die ganzheitliche Energielösung, die alle Komponenten Ihrer Solarstromversorgung perfekt miteinander vernindet. Von der Solaranlage über den smarten Stromspeicher bis hin zur Ladestation für Ihr E-Auto.

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## Nachhaltigkeit und Umweltaspekte der Solarenergie

Solarenergie ist eine emissionsarme, nicht endliche Ressource – damit ist die **Umweltbilanz von Photovoltaikstrom deutlich besser als die von konventionell erzeugtem Strom, etwa durch Kohlekraft**. Dennoch werden auch für die Erzeugung von Solarstrom Energie und Ressourcen benötigt, in erster Linie für die Produktion der [Photovoltaikanlagen](https://senec.com/de/magazin/photovoltaikanlage). Deren energetische Amortisationszeit ist allerdings sehr kurz: Eine aktuelle [Berechnung des Umweltbundesamts](https://www.umweltbundesamt.de/themen/klima-energie/erneuerbare-energien/photovoltaik#%C3%96kobilanz) geht davon aus, dass es in Deutschland **ein bis maximal zwei Jahre dauert, bis eine PV-Anlage so viel Energie erzeugt hat, wie für ihre Herstellung aufgewendet worden ist**.

Auch wenn **PV-Anlagen zu 95 % recycelbar sind**, stehen die Wiederverwertungsprozesse noch am Anfang. Das liegt vor allem an der langen Lebensdauer der Solaranlagen: Bisher wurden nur vergleichsweise **kleine Mengen an Solaranlagen verschrottet**, erst um 2030 wird deren Zahl spürbar steigen.

![Grüner Grashüpfer sitzt auf Solar-Panels.](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAAAAACH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBAAA=)

### Noch mehr Informationen zum Recycling von PV

Wie das Recycling abläuft und wie der aktuelle Stand in Deutschland ist, erfahren Sie in unserem Beitrag [Recycling von PV-Modulen](https://senec.com/de/magazin/recycling-von-pv-modulen).

## Geschichte der Solarenergie

Die Solarenergie ist eine Grundvoraussetzung für das Leben auf der Erde: Ohne Sonnenwärme und Sonnenlicht könnten die Pflanzenwelt und die meisten Lebewesen nicht existieren. Dass man die Energie der Sonne aber auch gezielt nutzen kann, ist schon **seit dem Altertum bekannt**. Damals nutzte man vor allem die Wärmeenergie der Sonne, etwa zum Trocknen von Lebensmitteln.

**Vor knapp 200 Jahren** fand der französische **Physiker Alexandre Edmond Becquerel** heraus, dass man aus Solarenergie **elektrische Energie erzeugen** kann. Die Entdeckung des sogenannten **photoelektrischen Effekts** und die Entwicklung der ersten **Silizium-Solarzellen** Mitte des 20. Jahrhunderts entstanden die Grundlage für die [Photovoltaikanlagen](https://senec.com/de/magazin/photovoltaikanlage), die heute auf Dächern und Freiflächen viele Gigawatt sauberen Strom erzeugen.

Einen ausführlichen Überblick über die Entwicklung von Photovoltaik und Solarzellen bekommen Sie in unserem Beitrag zur [Geschichte der Photovoltaik](https://senec.com/de/magazin/photovoltaik-geschichte-und-spannende-fakten).

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