Energiepotential der Sonne

Das Energiepotential der Sonne

Sonne - eine natürliche, fast unerschöpfliche Energiequelle. Es ist der wichtigste Energielieferant der Welt. Sie ist eine gigantische Energiequelle, die Licht und Wärme in den Raum abstrahlt. Environmental Science - Klima & Energie.

Hightech-Solarmodule oder traditionelles Brennholz - Solarenergie kann vielfältig genutzt werden.

Information über das Energiepotential der Sonne

Sonne â eine natürlicher, fast unerschöpfliche Quelle der Kraft. Es ist der bedeutendste Energieversorger der Welt. All life hängt aus dieser Quelle. Sogar unsere fossile Energieträger wie Öl, Erdgas und Steinkohle sind über Millionen von Jahren gespeichert Solarenergie. Die Sonne gibt in nur 30 minuten so viel Strom unentgeltlich an die Erdoberfläche ab, wie jährlich auf der ganzen Welt konsumiert wird.

Sogar auf der Fläche der BRD gibt die Sonne jährlich das hundertfache der benötigten Energie ab. Rund 80% des Energieverbrauches einer Wohngebäudes in Deutschland entfällt zur Versorgung von Wärme für Heizungs- und Wasser. Einen Teil davon kann man auf umweltfreundliche Weise von der Sonne beziehen.  Neben der Passivnutzung der Sonne über groÃ?en, nach Süden ausgerichteten Fensterflächen, hierfür bietet sich ein aktives System wie zum Beispiel eine thermale Solarfabrik an.

Mithilfe dieses Solarsystems können ca. 60 Prozent des Strombedarfs für durch Trinkwassererwärmung abgedeckt werden. Mit der Kombination Solar Trinwassererwärmung und Heizungsunterstützung können je nach Gebäude auch 20 - 30% des gesamten Energiebedarfes für Trinkwassererwärmung und die Raumwärme mit der Sonne abgedeckt werden. Das moderne Solar-System der Firma Knorr-Bremse AG bietet Ihnen viele Möglichkeiten, die Solarenergie bestmöglich zu nützen.

Der Einfluss des Sonnenlichts

In der Sonne ist es unglaublich heiß: 15 Mio. Grade. Auf der Sonnenoberfläche sind es immer noch 5.600°C. Die Sonne ist also glühend und wirkt für unsere Augen wie eine weisse Sphäre. Es gibt kein Lebewesen auf diesem Planet, zumindest nicht so, wie wir es heute wissen.

Sie ist eine riesige Kraftquelle, die in den Weltraum ausstrahlt. Auch ein Teil seiner Ausstrahlung gelangt auf die Erdoberfläche. Sie wärmt unsere Stimmung, den Boden und die Ozeane. Die Sonne erhitzt den Bereich um den Aequator am meisten, da ihre Strahlungen vertikal auf eine vergleichsweise kleine Flaeche auftreffen.

Andererseits gelangen die Stöcke in einem flachen Neigungswinkel zu den Strahlen der Sonne. Die Solarenergie wird hier also auf eine grössere Oberfläche aufgeteilt und in diesen Gebieten kälter. Beispielsweise entstehen durch die unterschiedlichen Sonneneinstrahlungen verschiedene Zonen. Saison und Witterung sind auch das Resultat unterschiedlicher Einstrahlungen. Wäre die ganze Solarenergie auf der Welt gespeichert, wäre es hier in der kürzesten Zeit nicht erträglich.

Dies ist bereits an einem heissen Tag im Sommer zu beobachten, wenn die Temperaturen innerhalb kurzer Zeit nach dem Aufgang auf 30°C ansteigen. Um ein jahrhundertelang stabiles Raumklima zu erhalten, muss die Welt etwa die selbe Energiemenge an Solarenergie abgeben. Dies wird durch die Bestrahlung der Erdoberfläche in den Weltraum erreicht.

Rund ein Viertel der Solarenergie wird unmittelbar von der Erdatmosphäre, den Land-, Wasser- und Eisflächen reflektiert. Das Erdreich absorbiert zunächst den Restbestand seiner Energien in Gestalt von Hitze. Wie ist unser Solarsystem und wie hat es sich entwickelt? Im Weltraum ist die Welt nicht allein: Seit langer Zeit beobachtet man Sonne, Sonne, Sonne, Mond und Sterne am Sternenhimmel.

Lange Zeit wurden ihre Bewegungsabläufe nicht verstanden - bis vor etwa fünfhundert Jahren ein Mann namens Nikolaus Kopernikus das Geheimnis lüftete: Die Masse und die "wandernden Sterne" sind in Wahrheit Himmelskörper, die alle in unterschiedlicher Entfernung um die Sonne umkreisen. Quecksilber ist der sonnennächste Nachbarplanet.

Danach kamen noch die Venus, die Masse und der Mars. Die vier Innenplaneten haben eine solide Gesteinsoberfläche und sind noch relativ nahe an der Sonne - nur wenige hundert Mio. km. Etwas weiter draussen, etwa ein bis 4,5 Mrd. km von der Sonne weg, umkreisen die äusseren Planeten: Der Jupiter und der Saturn sind etwa zehnmal so groß wie die Erdoberfläche, weshalb sie auch die Gasgiganten genannt werden.

Endlich gibt es um die Sonne kreisende Sternen, Sternschnuppen, Kometen und Wolken. Der Reiz der Sonne fesselt all diese Gestirne und treibt sie wie auf einer großen Linie im Kreise. All dies wird als Solarsystem bezeichnet. Warum hat die Sonne überhaupt solche Pläne? Dies hat mit der Entstehung der Sonne zu tun: eine Gaswolke und eine Staubwolke, die sich durch ihre eigene Gravitation zusammenzieht und zu einem Star wird.

Als die Sonne dann zu scheinen anfing, schob die Bestrahlung den Rest der Sache wieder nach aussen. Das leichte Gas wurde weit nach draußen gedrückt, der stärkere Schmutz und die Steine bleiben in der Sonne. Deshalb gibt es auf der Außenseite des Sonnensystems Gas-Planeten, weiter drinnen - unter unserer Erdoberfläche - und in der Sonne in der Bildmitte.

Es beinhaltet 99% der Massen des Solarsystems und trägt alles mit seiner Gravitation zusammen. Wieso ist die Sonne auf verschiedenen Höhen am Horizont? Man genießt an heissen Tagen einen kalten Farbton, aber im kalten Wetter will man nicht im Regen und Frost liegen. Jedoch ist die Erde ungerecht: Gerade im Hochsommer sind die Schlagschatten kurz, weil die Sonne hoch am Horizont steht.

Die Sonne steht im Sommer so tief, dass selbst kleine Berge lange Schattierungen haben. Doch warum steht die Sonne tatsächlich auf verschiedenen Höhen am Horizont? Die Sonne steht in der Realität immer am selben Ort, im Zentrum des Solarsystems. Lediglich aus unserer Sicht scheint die Sonne aus verschiedenen Blickwinkeln zu kommen.

Die Art und Weise, wie das Sonnenlicht den Globus erreicht, ist abhängig davon, wo Sie sich auf diesem Globus befinden. Steht man exakt am "Bauch", also dem Ort, der exakt auf die Sonne ausgerichtet ist, trifft die Lichtstrahlung exakt im rechten Winkel auf die Oberfläche der Sphäre. Also ist die Sonne direkt über dir am Horizont.

Geht man von dort nach Norden, beugt sich die Oberfläche der Sonne weg. Aus diesem Grund trifft die Sonne nicht mehr im rechten, sondern im schrägen Bereich von der Südseite. Die Sonne steht dann von der Masse nicht mehr exakt über dir, sondern etwas im SÃ?den. Je weiter man nach Norden geht, desto geringer werden die Strahlen, d.h. je niedriger die Sonne über dem Himmel steht.

Wenn man dagegen vom "Bauch" nach unten geht, ist es das genaue Gegenteil: Die Sonne kommt von oben, und je weiter man nach unten geht, desto schmeichelhafter. Doch damit nicht genug: Da die Achse der Erde geneigt ist, verändert sich unsere Position relativ zur Sonne im Jahr.

Wenn die nördliche Erdhalbkugel im Hochsommer zur Sonne geneigt ist, sind wir dem "Bauch" ein Stück weiter angenähert. Deshalb trifft die Sonne in einem steileren Neigungswinkel auf die Erdoberfläche und die Sonne steht weiter oben am Horizont. Die Nordhemisphäre ist im Herbst jedoch von der Sonne weggekippt und wir sind weiter vom "Bauch" weg.

Die Sonne steht dann weiter unten am Firmament. Außerdem rotiert auch die Masse, und so kommt jeden Tag eine zweite Umdrehung dazu: Tagsüber bewegt sich die Sonne von Ost nach West über den Sternenhimmel - je nach Saison mehr oder weniger hoch über dem Sternenhimmel.

Am Nachmittag scheint die Sonne bei 16 bis 22 Grad", ist vielleicht die Wettervorhersage für Süddeutschland. Aber warum ist das Erdklima so anders? Das Sonnenlicht ist nicht auf der ganzen Welt gleich groß. Die Intensität der Erderwärmung ist abhängig vom Sonneneinstrahlungswinkel und damit vom Längengrad.

Da die Sonne das ganze Jahr über in Äquatornähe steht, wird die Sonne hier sehr aufheizt. Zu den Polen hin trifft die Sonne in einem immer flacher werdenden Winkel: Dieselbe Solarenergie wird über eine immer grössere Oberfläche verteil. Vier unterschiedliche Klimabereiche auf dem Kontinent können nach der Intensität der Sonnenstrahlung eingeteilt werden:

Sie schleppen diese klimatischen Zonen wie Gurte um die Erdoberfläche in Ost-West-Richtung. Doch nicht nur das Wetter ist abhängig vom Spielraum, auch andere Faktoren sind mitentscheidend. Das Gebirgsklima ist daher immer kälter als in tieferen Lagen. Solarwärme kann über das ganze Land hinaus gespeichert werden. Der Innenraum hat diese Wärmebilanz nicht und das Wetter ist kontinental, die Temperatur schwankt viel mehr als im Meeresklima am Meer.

Im Frühjahr geniessen wir die ersten wärmenden Strahlen der Sonne, erfreuen uns an Schwimmbadbesuchen im Hochsommer und stampfen im herbstlichen Wechsel durch bunte Blätter. Es ist im Hochsommer heiß, im Wintersommer kühl. Da die Hitze hauptsächlich von der Sonne kommt, muss der Temperaturunterschied zwischen Sonne und Schnee etwas mit der Sonne zu tun haben.

Die Tage im Hochsommer sind lang und die Abende kurz. So bleibt viel Zeit, um sich am Tag im Hochsommer zu erwärmen und in der kleinen Dunkelheit nur wenig abzukühlen. In den Wintermonaten ist es umgekehrt: Die Sonne holt nur für kurzzeitig etwas Hitze hervor, und die Sonne und der Erdreich kühlt in den längeren Naechten ab.

Zudem sind die Wärmestrahlen der Sonne im Laufe des Winters nachlassend. Im Vergleich zum Hochsommer ist die Sonne am Horizont niedriger. Also trifft die Sonnenstrahlung gleichmäßiger auf den Untergrund. So wird das Tageslicht auf eine grössere Oberfläche aufgeteilt, so dass jeder Punkt am Erdboden weniger Sonne und Hitze erhält. Zudem müssen die flächigen Strahlen der Sonne einen größeren Weg durch die Luft nehmen und verlieren dadurch mehr Zeit.

In der Sommersaison steht die Sonne jedoch hoch am Horizont. Doch während wir uns auf der nördlichen Hemisphäre über den heißen Winter erfreuen, ist es auf der südlichen Hemisphäre kühl. Ob die Sonne hoch oder niedrig am Horizont steht und ob die Tage lang oder kurz sind, ist davon abhängig, ob die Nord- oder Südhemisphäre der Sonne zugewandt ist.

Am Äquator ändert sich die Länge des Tages und der Stand der Sonne im Jahresverlauf nur geringfügig, so dass es dort das ganze Jahr über warm ist. Durch die Verglasung - oder gar eine transparente Schicht - können die Kurzwellenstrahlen der Sonne ungestört in den Innenraum eindringen: So etwas passiert in großem Stil auf der Welt.

Die beiden Treibhausgase haben die gleiche Wirkung wie das Treibhausglas: Sie ermöglichen das Eindringen der kurzweiligen Sonnenstrahlung in die Erdatmosphäre. Doch ohne diesen natÃ?rlichen Treibhausgaseffekt wÃ?re das Erdenleben kaum möglich, weil es fÃ?r die meisten lebenden Wesen viel zu kÃ?hl wÃ?re. Da all diese Dämpfe die Wärmestrahlung der Erdatmosphäre verlangsamen, steigt die Temperatur auf unserem Planeten weiter an.

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