Að virkja stjörnurnar

Autor: Anna Jonna Ármannsdóttir, Elektroingenieurin und Elektromeisterin.

Unser Sonnensystem ist Teil der Galaxie mit Milliarden von Sternen.

Jeder von ihnen verbrennt eine riesige Menge an Material, das größtenteils in elektromagnetische Strahlung umgewandelt wird. Ein kleiner Teil dieser elektromagnetischen Strahlung ist mit bloßem Auge sichtbar. Nur wenige erkennen die enorme Energie, die in dieser elektromagnetischen Strahlung steckt, wenn sie die Sterne am Nachthimmel betrachten.

Was wir umgangssprachlich das Licht, die Helligkeit und die Wärme der Sonne nennen, ist eigentlich unsere Sonne, die als Kernfusionsofen fungiert, der jede Sekunde eine riesige Menge Materie verbrennt und sie größtenteils in elektromagnetische Strahlung umwandelt. Viele Menschen wissen nicht, dass das Licht und die Wärme der Sonne, die das meiste Leben auf der Erde erhalten, reine elektromagnetische Strahlung ist, einschließlich der ultravioletten Strahlen, die wir suchen, wenn wir uns sonnen.

Island bekommt 50 Terawatt Sonnenschein

Die Energie der Sonnenstrahlen beträgt etwa 14,5 Megawatt pro Hektar über der Erdatmosphäre, aber ein erheblicher Teil dieser Strahlung erreicht nie die Erdoberfläche. Die Tradition hat sich entwickelt, um auf den Äquator der Erde abzuzielen, wo etwa 10 Megawatt pro Hektar auf die Oberfläche des Landes strahlen. In isländischen Breiten erreichen etwa 8,9 Megawatt pro Hektar die senkrecht zur Sonneneinstrahlung ausgerichtete Landesoberfläche. Der Prozentsatz, der korrigiert werden muss, wenn Solarzellen in Island gekauft werden, beträgt 8,9/10 oder 89 %. Mit anderen Worten, 11 % Abzug in Island im Vergleich zum Äquator. Das ist jetzt alles.

Wenn die Sonne nicht senkrecht auf das Land scheint, wird die Energie nur über eine größere Fläche verteilt, aber es ist die gleiche Energie, die gleichen Sonnenstrahlen.

Jetzt gibt es 100 Hektar auf jeden Quadratkilometer, also kann man auch sagen, dass 1 Gigawatt Licht und Energie auf jeden Quadratkilometer fällt, der direkt der Sonne zugewandt ist. Entsprechend können wir sagen, dass auf tausend Quadratkilometer 1 Terawatt Licht und Energie fällt. Die Fläche von Island beträgt 103.000 Quadratkilometer, und so kann man sagen, dass 103 Terawatt Licht und Wärme von der Sonne auf Island fallen würden, wenn es direkt gegen die Sonne gerichtet wäre.

Die Neigung der Erde und die Position Islands auf der Erdkugel führen zu einer ungefähren Halbierung. zum Frühlings- und Herbstäquinoktium relativ zum 64. Breitengrad beträgt das Verhältnis 0,44, ist aber im Sommer deutlich höher. Zur Sommersonnenwende beträgt die Neigung nur etwa 40,5 Grad, was einem Verhältnis von 0,76 entspricht. Hier wird die äquatoriale Konvention verwendet, aber ansonsten muss sie wie zuvor erwähnt korrigiert werden, indem 11% abgezogen werden. Zur Sommersonnenwende auf dem 64. Breitengrad wäre dies mit allen Korrekturen 103 TW * 0,76 * 0,89 = 70 TW.

Man kann also sagen, dass Island etwa 50 Terawatt Sonnenschein oder etwa 50.000 Gigawatt an einem sonnigen Sommertag mittags erhält. Ein beträchtlicher Teil dieser Strahlung wird in den Weltraum reflektiert.

Der Sonnenschein ist tausendmal stärker als der gesamte Energieverbrauch Islands

Laut der europäischen Datenbank für Solarenergie, die die Wetterbedingungen und die Lage Islands auf der Erde berücksichtigt, kann gezeigt werden, dass für jedes 1 kW maximale Sonnenenergie im Jahresdurchschnitt 0,11 kW gewonnen werden können. Der Jahresdurchschnitt liegt dann bei etwa 5,5 Terawatt oder etwa 5500 Gigawatt.

Zum Vergleich: Islands durchschnittliche jährliche Stromproduktion beträgt etwa 2,1 Gigawatt.
Inklusive des Ölverbrauchs von 1,4 GW beträgt der Gesamtstromverbrauch in Island damit etwa 3,5 Gigawatt, das ist weniger als ein Tausendstel des Lichts und der Wärme der Sonne im Jahresmittel.

Sonnenschein ist die Grundlage allen Lebens auf der Erde

Die Photosynthese von Pflanzen und Algen hängt zusammen mit Kohlendioxid von der Sonneneinstrahlung ab, die Existenz aller Pflanzen- und Tierarten ist vom Sonnenschein abhängig, alle Feldfrüchte, die gesamte Nahrungsmittelproduktion ist von der Sonneneinstrahlung abhängig. Alle Feldfrüchte erhalten bis zu 10 MW Sonneneinstrahlung pro Hektar, so dass 100 Hektar bis zu 1 Gigawatt Sonneneinstrahlung erhalten. Das ist die Energie, die die Sonne auf die Erde abstrahlt, unabhängig davon, wie sie genutzt wird

Erneuerbaren Energiequellen

Es ist die elektromagnetische Strahlung der Sonne, die die Verdunstung von Wasser in der Erdatmosphäre antreibt und damit Wetter, Wind und Niederschlag beeinflusst. Somit ist es eigentlich die Sonne, die dafür sorgt, dass ein Wasserkraftwerk über erneuerbare Energie verfügt. Windparks beziehen ihre Energie eigentlich indirekt von der Sonne.

Wasserkraftwerke und Windkraftanlagen haben den Vorteil, dass die Energie auch dann zur Verfügung steht, wenn die Sonne nicht scheint, das Wasser wird in einem Speicherbecken gesammelt, das viele Monate später sehr zuverlässig bei Bedarf genutzt werden kann. Diese Zwischenreservoirs, die die Hauptstärke von Wasserkraftwerken sind, sind auch ihre Hauptschwäche, wenn saisonale Niederschlagsschwankungen dazu führen, dass die Reservoirs im Frühjahr fast leer sind.

Windparks können tagelang volle Energie liefern, liefern aber bei schwachem Wind keine Energie. Sie haben zudem den Vorteil, dass sie Strom produzieren können, sodass das Wasser in den Medienreservoirs von Wasserkraftwerken eingespart werden kann. Die Investitionen in Windenergie sind weltweit so hoch wie die Investitionen in Kohle-, Gas- und Kernkraftwerke zusammen.

Geothermiekraftwerke haben eine ähnliche Zuverlässigkeit wie Wasserkraftwerke, sie können Strom nach Bedarf produzieren, aber es ist unter Wissenschaftlern nicht mehr umstritten, ob Geothermie erneuerbar ist.

Gezeitenkraftwerke gelten als nicht wirtschaftlich, da der Unterschied zwischen Flut und Flut an der Küste Islands relativ gering ist. Die Energie, die dort verwendet wird, ist die Energie der Rotation der Erde um ihren Mond, die nicht durch die Strahlung der Sonne erneuert wird.

Wellenenergieanlagen befinden sich im Versuchsstadium, nutzen aber tatsächlich Windenergie, die in Wellenenergie umgewandelt wurde. Windenergie ist, wie bereits erwähnt, indirekte Sonnenenergie und wird durch Sonneneinstrahlung erneuert.

Solarkraftwerk

Solarkraftwerke beziehen ihre Energie direkt aus den Sonnenstrahlen, haben aber vor allem den Nachteil, dass sie nur dann Energie liefern, wenn die Sonne scheint. Ihre Vorteile sind jedoch, dass sie keine Umweltverschmutzung verursachen, keine Bodenbeeinträchtigung verursachen, keine großen Maschinen für die Installation erfordern und leicht in der Umwelt verschwinden. Solarkraftwerke haben auch eine ähnliche Eigenschaft wie Windkraftwerke, dass sie das Wasser in Medienreservoirs speichern können. Die Investitionen in Solarkraftwerke sind weltweit so hoch wie die Investitionen in Wind- und Wasserkraft zusammen.

Ein weiterer großer Nachteil von Solarkraftwerken ist, dass der Energiepreis, der sogenannte durchschnittliche Einstandspreis für Strom, bisher recht hoch war, obwohl er rapide sinkt.

Die Debatte um die Energieerzeugung

Orkusvall wurde aufgefordert, im Zusammenhang mit der Energiebörse mehr Energieerzeugung anzufordern. Die Natur um uns herum produziert jedoch etwa tausendmal mehr erneuerbare Energie.

Eines der Hauptargumente von Naturschützern ist, die unberührte Natur für zukünftige Generationen zu bewahren, dass wir, die wir jetzt leben, nicht das moralische Recht haben, zukünftigen Generationen die unberührte Natur zu rauben, die wir für selbstverständlich halten.

Gleichzeitig könnte man sagen, dass wir nicht das moralische Recht haben, eine katastrophale Erwärmung zu verursachen und damit zukünftigen Generationen ihre Zukunft und Möglichkeiten zu rauben, die wir für selbstverständlich halten.

Daher hat unsere Gesellschaft die moralische Verpflichtung, die katastrophale anthropogene Erwärmung zu reduzieren. Ohne Energieaustausch geht es nicht.