„Strom kommt aus der Steckdose“, aber was bedeutet dies eigentlich? Im Folgenden sollen Grundlagen zu den Themen Strom und Energie erläutert werden, um in Zukunft ein besseres Verständnis für die Diskussionen rund um Erneuerbare Energie zu bekommen.
Beginnen wir mit einem Missverständnis: Der Strom aus der Steckdose wird nämlich nicht verbraucht, sondern er fließt nur durch das elektrische Gerät (Lampe, Radio, Waschmaschine…), das die Energie in Bewegung, Wärme oder Licht umwandelt. Diese Energiemenge wird in KiloWattStunde (kWh) gemessen.
Um die Energiemenge 1kWh zu verstehen, muss man zusätzlich noch wissen, dass die verschiedenen elektrischen Geräte unterschiedlich viel Energie verbrauchen, wenn sie eingeschaltet sind. Die Kenngröße, die diesen Verbrauch beschreibt, ist die Leistung des Gerätes. Die Leistung wird in Watt (W) gemessen. Glühbirnen haben z.B. eine Leistung von 60W oder 100W, ein alter Halogen-Baustrahler hat die Leistung 1000W = 1kW, eine Waschmaschine hat 2kW.
Wenn nun der 1kW-Baustrahler eine Stunde lang sein Licht abgibt, verbraucht er die Energie 1kWh, genauer: er wandelt die elektrische Energie in Licht und Wärme um. Für dieselbe Energie könnte die 100W-Lampe 10 Stunden lang leuchten oder eine gleich helle LED-Lampe mit 15W sogar mehr als 66 Stunden.
Unser Energieversorger (SWS, Pfalzwerke etc.) liefert uns die elektrische Energie und wird dafür auch bezahlt! So kostet eine kWh zurzeit ca. 40ct. Ein Haushalt verbraucht durchschnittlich – je nach Wohnfläche und Anzahl der im Haushalt lebenden Personen – zwischen 2000kWh und 6000kWh pro Jahr.
Doch woher bekommt der Energieversorger die Energie, die er verkaufen kann? Sie wird in Kraftwerken erzeugt, die außer bei Solar- und Brennstoffzellen alle nach demselben Prinzip funktionieren: Bewegungsenergie von Wasser, Dampf oder Wind wird mit einem Generator (wie bei einem Fahrraddynamo) in elektrische Energie umgewandelt. Solarzellen wandeln die Energie, die das Licht transportiert, direkt in elektrische Energie um. Bei Brennstoffzellen erzeugt eine chemische Reaktion aus Wasserstoff und Sauerstoff die elektrische Energie.
Bleiben wir bei Solarzellen. Meistens 60 Solarzellen werden zu Solarpanels (Solarmodule) zusammengefasst, die dann an verschiedenen Stellen montiert werden können, um dort möglichst viel Sonnenenergie in elektrische Energie umzuwandeln. Ein Solarpanel kann bei optimalem Sonnenstand bis zu 420W leisten. Da dies ein Spitzenwert ist, wird die Leistung des Panels mit 420Wp (Watt-peak) gekennzeichnet. Peak ist das englische Wort für Spitze, Höchstwert. Bei einer Dach-Photovoltaik-Anlage mit 10 älteren Solarpanels von je 300Wp erreicht man so eine Maximalleistung von 3000Wp = 3kWp. Der Ertrag, den diese Anlage pro Jahr liefert, ist von vielen Faktoren abhängig: Standort, Dachausrichtung, Dachneigung und natürlich von der Anzahl der Sonnenstunden. Nach der Faustregel „1kWp liefert 1000kWh“ würde die 3kWp-Anlage im Jahr ca. 3000kWh Energie liefern, die man selbst verbrauchen und somit 3000 * 40ct = 1200€ sparen kann. Mit einem Solarrechner kann der Ertrag einer PV-Anlage nach Eingabe eigener Werte ermittelt werden.
Wenn man die aktuell einfallende Energie nicht gleich verbrauchen kann, kann sie entweder dem Energieversorger eingespeist werden oder man installiert zusätzlich einen Energiespeicher, also eine Batterie. So kann die Energie dann abgerufen werden, wenn sie gebraucht wird, auch wenn die Sonne nicht scheint. Allerdings sind dann auch die relativ hohen Kosten für die Batterie zu berücksichtigen. Bei großen Solarkraftwerken kann überschüssige Energie auch gespeichert werden, indem Wasser in ein hochgelegenes Becken gepumpt wird.
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