Solarwärme

hab irgendwo gelesen das wäre die Energiequelle der zukunft weis einer wie sowas funktioniert?
 
Hi,

eine Solarzelle ist im Prinzip eine Halbleiterdiode, hauchdünn und mit großer fläche.

Bei einer Diode kann nur in einer Richtung Strom fließen. Trifft ein Photon (Licht) jetzt auf diese Diode, so wird ein Elektron durch die Sperrschicht der Diode geschupst und kann nicht mehr zurück. Dadurch entsteht eine Spannung.
Die herausgeschlagenen Elektronen wollen aber durch das Ladungsungleichgewicht wieder zurück. Das können die nur, in dem die durch einen verbraucher fließen, wo sie dann elektrische Arbeit verrichten.

Das ist jet nur mal ganz grob und vereinfacht gesagt. Genaueres findest Du bestimmt im Internet. Z.B. hier

Gruß
Elmar
 
P.S.:

Solarwärme an sich wird genutzt, indem die Sonne irgenwie eingefangen oder gebündelt wird. Solarkolektoren auf dem Dach arbeiten nach dem Treibhauseffekt. Die Strahlung wärmt ein Medium (Wasser o.ä.). Mittels einer Wärmepumpe kann diese Wärme "konzentriert" werden. Per Wärmetauscher kann man die Wärme dann nutzen um Luft aufzuheitzen oder Wasser zum Duschen erwärmen.

Gruß
Elmar
 
Solarenergie wird sich hier schon gar nicht durchsetzen.
Die Energiequelle der Zukunft ist die Atomenerge und jetzt bald die kalte Fusion.

Erstens brauch man verdammt viel Akkus um die Energie zu speichern. Die kosten eine Menge Geld. In den Akkus laufen chemische Prozesse ab, die kannst du mit der Zeit wegwerfen weil sie nicht mehr ausreichend Ladungsträger speichern. Dann brauchst du eine Anlage die den Solarstrom mit dem nativen Stromnetz koordiniert. Kostet auch Geld. Die Solarzellen, kosten noch viel viel mehr Geld LOL soviel wie man sich gar nicht leisten kann. Das zahlt sich vielleicht in 20 Jahren aus, aber bestimmt nicht demnächst. Aber in unseren Breiten ist das uninteressant. Was soll man im Winter mit einer Solarzelle anfangen?
Und wenn man eine hier hat dann brauch man noch einen Motor und eine Logik dass sich die Solarpannels immer mit der dem Stand der Sonne drehn und optimal ausrichten. Das kostet auch Geld.

Das lohnt sich nicht. Nie und nimmer. Das Geld einfach sparen und was Schönes von kaufen ist da schon eher angebracht. Vielleicht auch den Stromanbieter wechseln?
 
Post Scriptum

Wie sowas funktioniert?

Nach der Quantentheorie mit Hilfe der Photovoltaik.

Licht strahlt auf die Zellen, Elektronen verlassen Umlaufbahn, springen sozusagen heraus, reflektierte Strahlung besitzt weniger Energie, Elektron springt zurück.
Das ist der Zauber.
 
Das Atomenergie sich durchsetzen wird ist
falsch. Wenn man zusammen rechnet wieviel
Atommüll jahrlich entsteht wird man schnell
feststellen das in wenigen Jahrzehnten die
Erde mit Atommüll überquillt. Die Kernfusion
werden wir warscheilich nicht mehr erleben
allerdings wird sie zu den Hauptenergiequellen
der Menschen in der Zukunft gehören.
Wenn wir betrachten wieviel Energie die Sonne
freisetzt oder auch viel kleine Sterne wird man
feststellen das es ein Profitables Geschäft ist
die Kernfusion einzusetzen.
@Darkfire:
Ich glaube schon das sich erneuerbare energie
wie man sie durch Solarzellen oder Sonnenkolektoren
gewinnt durchsetzen werden dein einwand mit den
Akkus ist gut aber dort wird es in der Zukunft auch
Möglcihkeiten geben die Energie auf andere Weise
zu Speichern. Außerdem können wir von der Energie der
sonne noch Milliarden von Jahren zerren. Ausserdem werden
Solarzellen immer günstiger werden, noch dazu kommt das man
sie im All noch effecktiever einsetzen kann. Folge noch mehr
Enrgie.

Was die kosten angeht so müsste man die Forschung
an der Kernfusion eigenltich sofort einstellen.
Daswegen halte ich es für unwarscheinlich das
Solarenergie an Finaziellen Schwächen scheitern wird.
soweit erstmal

silent
 
Hi,

strenngenommen ist ja eh alles Solarenergie, was wir nutzen. Der Sauerstoff wurde ja von Pflanzen mit Hilfe von Licht hergestellt, und die Fossilen Brennstoffe sind ja nichts anderes als abgestorbene Pflanzen die mit Hilfe von Licht gewachsen sind.
Wind ist nichts anderes als Druckunterschiede in der Athmosphäre, die von Temperaturdifferenzen und damit ebenfalls Sonnenstrahlung hervorgerufen wurde.
Wasserkraft ist durch Sonneneinstrahlung verdunstetes Wasser, dass mit Hilfe von Wind an einen anderen Ort getragen wurde. Die Hubarbeit ist also auch durch Sonnenenergie entstanden.
Somit ist außer Gezeitenenergie (fliehkraft) und Atomenergie alles Solarenergie! Das Problem ist nur, dass wir zur Zeit mehr Energie verbrauchen als erneuert wird.

Gruß
Elmar
 
Schaust du die Sendung mit der Maus?
Dort wurde einmal plastisch sehr schön erklärt wie das funktioniert.
Es ist wie eine Kettenreaktion:
Stell dir einen Raum mit lauter Mausefallen vor auf die immer ein Tischtennisball geklemmt wurde. Wenn ich jetzt einen Ball reinwerfe in den Raum wird eine Kettenreaktion ausgelöst . Der Ball löst eine Falle aus und springt weiter zusammen mit dem nun zweiten Ball. Die lösen zwei Fallen aus, dann vier, usw. ...

Bei der Kernfusion trifft ein Neutron auf den stabilen Kern eines Atoms. Dabei wird dieser instabil und zerfällt. Beim Zerfall werden mehr Neutronen freigesetzt die jetzt dasselbe machen. Wenn dem kein Einhalt geboten wird, ist es eine unkontrollierte Spaltung. Beim Zerfall wird auch Strahlung freigesetzt, a, b und g.

Bei einer kontrollierten Spaltung dient Wasser als Moderator.
 
Ich hoffe natürlich auch, dass sich Solarenergie in Zukunft durchsetzen wird (also die direkte Gewinnung derselben aus ihrem Licht :D ).
Was aber auch noch eine interessante Alternative wäre wäre die Erschaffung von Energie aus Materie ? la Star-Trek-Replikator. Rein theoretisch soll das ja durchaus möglich sein. Man könnte dann aus Müll Energie gewinnen.
 
Das liegt aber in weiter ferne *Auf Teppich hol* ;)
Falls es denn jemals möglich sein sollte. Der Glaube daran war bisher immer der Vorreiter zur Verwirklichung.
Nur bei einem muss ich dir widersprechen: Es wird niemals möglich sein Energie zu erschaffen oder im umgangssprachlichen Sinne zu verbrauchen. Denn Energie geht nicht verloren...
Materie erschaffen, ACK...
 
Den Energieerhaltungssatz hau ich mir momentan dank Abitur selbst täglich um die Ohren, dennoch besitzt Materie sog. "Ruheenergie", die sich mithilfe der Formel E=mc? (E: Energie, m: Masse) bestimmen lässt. Diese ist theoretisch umsetzbar in andere Energieformen wie elektr. Energie. Natürlich ist das Teilchen dann weg vom Fenster. ;)

Nachtrag:
afaik lässt sich das mit Hilfe von Teilchen und deren Antiteilchen machen. Wenn sie kollidieren, wird Energie frei...
 
Hallo,

wenn Materie mit Antimaterie zusammen knallt ist die Erde weg vom Fenster, soviel Energie wird dabei sogar frei. Jedoch wird dabei Energie nicht neu erschaffen, wo soll die denn herkommen?

BTW, welche Stufe machst du grad?
 
Hi,

oben wurde eine kettenreaktion beschrieben.

Bei Kernenergie werden Atome zerdeppert. Der Trick an der Sache ist, dass Atome geteilt werden. Die beiden Einzelstücke haben eine geringere masse als das Atom was geteilt wurde. Die Massedifferenz wird in Form von Energie frei.

E=m*C?

bedeutet, dass die Massedifferenz m multipliziert mit der Lichtgeschwindigkeit c zum Quadrat (irre hohe Zahl übrigens) die Energie, die frei wird ergibt.
Eigentlich wird nur Masse in Energie umgewandelt. Eine schöne Sache, wenn die übrigbleibende Masse durch die Strahlung nicht weiter zerfallen würde und so praktisch Jahrhundertelang gefährliche Strahlung frei setzt. Zur Zeit ist es so, dass diese Strahlung aber zu gering ist, um da vernünftig Energie draus zu gewinnen und so immer viel gefährlicher Abfall übrigbleibt.

Bei der Kernfusion werden Atome, in der Regel Wasserstoffatome wie bei der Sonne, verschmolzen. Auch hier ist die Masse eines Heliumatoms, was durch die verschmelzung durch zwei Wasserstoffatome entsteht geringer als die Ausgangsatome. Dadurch wird also wieder ein Teil der Masse in viel Energie umgewandelt. Das schöne daran ist, dass hier keine Neutronenstrahlung von Nöten ist und auch nur unwesentlich viel davon entsteht. Das wäre eine Saubere Sache. Das Problem an der Kernfusion ist, dass man sehr hohe Temperaturen benötigt, die erst einmal in Form von Energie reingesteckt werden muss. Bei der Wasserstoffbombe (arbeitet mit Kernfusion) wird das durch eine Atombombe, also mit einer Kettenreaktion ausgelöst.

Der Begriff Atomreaktion bei Nuklearenergieerzeugung ist übrigens falsch, da bei jeder Chemischen Reaktion (Feuer, Chemie allgemein) Atome miteinander reagieren. Eine Atomreaktion ist nicht zwingend eine Nuklearreaktion, so wie ein Dackel ein Hund ist, aber ein Hund nicht unbedingt ein Dackel ist.

Gruß
Elmar
 
Ich hab gerade was von der Kalten fussion gelesen, kann mal einer sagen, wie das funktionieren soll??

Ich weis, googel, aber trozdem.

Wir unterhalten hier ja ein Physik- , Chemie - Studium...

mfg
Sven
 
Das Problem mit der guten kalten Fusion ist, das man immernoch ^2 an Energie reinsteckt, als man herausbekommt. Und damit ist eine probate Nutzung noch in weiter Ferne. Ich meine, wer möchte denn gerne nur 10 Euro am Geldautomaten bekommen, obwohl er eigentlich 1000 wollte? ;)

Das mit der Solarenenergie stimmt durchaus. In der jetzigen Form kann sie nicht mit irgendeiner Energieform konkurrieren, die die Menschen sonst "erfunden" haben (Im Grunde haben wir nur schlecht abgeschaut). Aber vor ein paar Wochen erst habe ich gelesen, das es einem Forscherteam gelungen ist, den Wirkungsgrad einer Solarzelle im 45% zu steigern (Vorher lag er bei 21%, jetzt bei 66%). Daraus resultiert 1. gleiche Leistung bei kleinerer Fläche oder 2. mehr Leistung bei gleichbleibender Fläche. Und die Forscher sagten, das sie erst am Anfang stünden und wahrscheinlich bald den Durchbruch schaffen würden. Da muss ich ehrlich gestehen, das die Solarenergie dann wohl schon anmelden könnte, die Kohlekraft (Ja, man mag es kaum glauben, aber wir Menschen verbrennen immer noch Kohle, um zu heizen) und die so unglaublich saubere Atomkraft (Okay, sie verschmutzt nicht unsere Luft und führt damit zum Tod unserer Ozonschicht, aber hey, was solls .. auf tickenden Zeitbomben zu sitzen, die bei einem Schluckauf explodieren, wer hat das nicht gerne?)
Ich gebe zu, das gleich kann man von der kalten Fusion sagen. Allerdings halte ich die Verbesserung in der Solartechnik für eher wahrscheinlich als eine ökonomische Realisierung der kalten Fusion (Der absolute Oberhammer in Sachen Energiebeschaffung, Wasserstoff rein, Helium raus, einmal an, läuft immer ... hoffentlich stupst ihn niemand an .. ansonsten haben wir unsere eigene kleine Sonnenerruption ;)).

Vielleicht sollte Beagle2 mal die Marsmännchen fragen, wie sie bei sich zuhause Licht machen .. so ganz ohne Kohle und Atomenergie ;^)

Moe
 
Hi,

bei der kalten Fusion wird mit extrem hohen Drücken gearbeitet. Kalt ist sie sicher nicht. Genau so wie "Hochtemperatur"-Supraleiter auch unterhalb von -100°C arbeiten.
Bei der herkömmlichen Fusion wird der Wasserstoff so heiß gemacht, dass die Atome durch die Brownsche Bewegung so heftig aufeinanderprallen, so dass sie miteinander verschmelzen. Bei der kalten Fusion wird durch den Druck dafür gesorgt, dass die so eng zusammenkommen dass sie sowiso schon heftig kollidieren.

So weit ich weiss sind die Wissenschaftler so weit, dass die mehr Energie rausbekommen als sie gerade reinstecken. Dafür funktioniert das zur Zeit so kurz, dass die Aufwärmzeit mehr Energie verbraucht als man bei dem Experiment gewonnen hätte. In England wird eine Große Fusionsanlage gebaut und soll in wenigen Jahren mehr Energie erzeugen können als verbrauchen. Bis das aber so weit ist und vor allem alle grösseren herkömmlichen Kraftwerke (Nuklear, Kohle, Gas, Öl,...) verdrängt wird es noch viele Jahrzehnte dauern.

Auch bei der Energiespeicherrung hat sich viel getan. Man kann schon einen Französichen Lieferwagen kaufen, der mit Preßluft fährt. Etwa 60km/h schnell und man kann mit einer Füllung bis zu 20km weit fahren. Für Auslieferungen in der Stadt ideal. Preßluft wird aber elektrisch erzeugt und Strom kommt aus der Steckdose...
Dann gibt es noch die möglichkeit Energie in eine rotierende Masse zu stecken. Ein Bürstenloser Motor dreht eine Masse, die in einem Magnetfeld extrem reibungsarm (im Vakuum) gelagert ist. Wenn man Strom braucht wird der Motor zum Generator. Dabei ist die Energiedichte wesentlich höher als bei allen konventionellen Chemischen Speicherarten wie Akkus oder brennbaren Gasen.

Was ist eigentlich an einem Kohleofen oder besser Herd so schlecht? Im Kraftwerk wird mehr als drei mal so viel Kohle verbrannt als direkt in einem Kohleherd für die selbe Menge Wärmeenergie. Gas ist auch sehr gut zum kochen. Zum einen geht keine Energie bei der Übertragung verloren, zum anderen heitzt man keine Platte mit. Durch Gasabdrehen ist die Hitzequelle aus und man muss den Topf auch nicht wegziehen.

Solarenergie ist ohne Frage die Energie der Zukunft. Man denke nur daran, dass Kraftwerke den Grundbedarf decken (Solar, Fusion oder was auch immer) und man sein Elektro oder Gasauto mit den Solarzellen auf dem eigenen Dach versorgt. Da muss sowiso gespeichert werden. batterien im Keller sind ohne Frage nur bei einer sog. Insellage interessant. Auch der Momentanbedarf eines Hauses am Tage kann so gedeckt werden. Man denke da an den Fernseher, Klimaanlage, Kellerlicht, Waschmaschine, Kühlschrank/Gefriegerät (ganz wichtig), usw. Wenn Solarzellen billig genug sind, spricht nichts dagegen seinen Stromverbrauch von aussen aus gesehen zu verringern und eigenen Strom mitzunutzen. Speichern braucht man nicht, man verbraucht eh mehr, als man überhaupt selber herstellen kann. Nur wenn man eine riesige Anlage bauen würde, wäre das speichern interessant, aber nicht wirtschaftlich.

Gruß
Elmar
 
Solarzellen sind aber eben nicht so billig.
Und glaubst du im Ernst dass Shell und Co an solarbetriebenen Autos interessiert sind? ;)
In der Mojave Wüste, Death Valley und Co. ist Solarstrom ja interessant, aber hier auf keinen Fall.
 
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