Wenn wir die Energie der Sonne durch Paneele sammeln könnten ohne Brennstoffe usw. o.Ä. welche Fläche müssten wir damit bedecken, um den jetzigen und den künftigen Weltbedarf an Energie zu befriedigen? Entdecken wir es zusammen.
In der aktuellen Debatte um das komplexe Thema der erneuerbaren Energien und ihrer möglichen Rolle sowohl in der westlichen Gesellschaft als auch in den Schwellenländern behaupten die Gegner solcher Technologien oft, dass die Dichte der Sonnenenergie in Form von elektromagnetischen Wellen nicht hoch genug sei, um den energetischen Bedarf unseres Planeten langfristig zu decken. Außerdem behaupten sie, dass, wenn wir nur von der Solarenergie bzw. der fotovoltaischen Technologie abhängig wären, die ganze Erdoberfläche und die Ozeane bedeckt mit fotovoltaischen Anlagen nicht ausreichen würden, um die benötigte Menge an Energie zu produzieren.
Und die fotovoltaische Leistung der Erde?
Wenn man auf ein Blatt die allgemeinen Daten des allgemeinen Energieverbrauchs schreibt, kann man schätzungsweise die echte fotovoltaische Leistungsfähigkeit der Erde ermitteln, wenn man natürlich mehrere Annäherungen vornimmt, die uns erlauben, den Gedankengang für alle verständlich zu machen.
Die amerikanische Agentur für Energie (EIA) hat für das Jahr 2004 eine Nachfrage an Weltenergie von 15 Terawatt geschätzt, abgedeckt von verschiedenen vorhandenen energetischen Quellen in einer Aufstiegsordnung: Erdöl (5,6 TW), Erdgas (3,5 TW), Kohle (3,8 TW), Wasserkraft (0,9 TW), Atemenergie (0,9 TW), Erdwärme, Windkraft, Solarenergie und Biomasse (0,13 TW).
Die gesamte Erdoberfläche ist 510.100.000 km² groß, aufgeteilt in 149.450.000 km2 Festland und 360.650.000 km2 Wasseroberfläche. Wenn man sich der Leistungsfähigkeit der Erde in Bezug auf fotovoltaische Energiebereitstellung nähern möchte und annimmt, dass eine 10 m² große Oberfläche, die von fotovoltaischen Anlagen bedeckt ist, eine Leistung von 1kW liefert, ohne Faktoren wie die Breite oder Wolken einzukalkulieren, ergibt sich, dass die Hälfte der Erdoberfläche reichen würde, um eine Leistung von 2,5505e+13 kW, bzw. 25.505 TW zu produzieren, die1700 Malen höher als eine Leistung von 15 TW ist.
Um eine realistischere Schätzung zu erhalten, berücksichtigt man nur die Hälfte des Festlands. Hierbei Läge die Leistung bei 7.473 TW, die um das 500-fache höher wäre.
Theoretisch funktioniert es…
Das oben genannte Ergebnis zeigt, dass die fotovoltaische Technologie theoretisch den gesamten Weltbedarf an Energie befriedigen könnte. Wenn man außerdem das andauernde Wachstum der Technisierung der fotovoltaischen Anlagen und ihre Fähigkeit miteinbezieht, die Leistungen zu verdoppeln, kann man vermuten, dass der große Unterschied zwischen dem Wert der möglichen Leistung (7.473 TW) und dem realen Bedarf (15 TW) nicht komplett von den Annäherungen aus unseren Berechnungen reduziert wird.
Wir können einen weiteren Schritt nach vorne gehen, indem wir herausstellen, dass die oben genannte Einschätzung sich nur auf die Leistungsfähigkeit des Planeten in Bezug auf elektrische Fotovoltaik bezieht. In Wahrheit wissen wir, dass ein großer Anteil der Weltnachfrage an Energie in Heizungen eingesetzt wird; mit diesem Gedanken könnten wir in unsere Schätzung die Anwendung nicht nur von fotovoltaischen Anlagen, sondern auch von Solarkollektoren einschließen. Die ersten haben eine durchschnittliche Leistung von 20-25% und die zweite von mehr als 80%: So mehren sich die Vorteile der Sonnenenergie weiter.
Die Vorhersagen für das Jahr 2040 zeigen eine Steigerung des energetischen Weltbedarfs um 35%. Gründe dafür sind der Wachstum der Weltbevölkerung und die Erhöhung des Pro-Kopf-Verbrauchs von Einwohnern der Schwellenländer (China und Indien). Die möglichen Analysen sind komplex und sagen unterschiedliches aus; allerdings erlaubt uns unsere bisherige Einschätzung den Gegnern der fotovoltaischen und anderer erneuerbarer Technologien eine geeignete Antwort zu geben.
Die echte Herausforderung? Die Reduzierung des Verbrauchs!
Immer mehr Fachmänner der erneuerbaren Energien und Analysten für Tendenzen der Weltgesellschaft sind der Meinung, dass man die energetische Herausforderung nicht nur durch die Steigerung von der vorhandenen Energiebereitstellung meistern kann, sondern auch durch Reduzierung des Energieverbrauchs, indem man einen weitreichenden Prozess der Effizienzerhöhung durchläuft. Ein wichtiger Beitrag ist die intelligente Anwendung der Quellen bzw. die Koordinierung der menschlichen Tätigkeiten in verschiedenen Formen, indem man denkt, dass wir alle für den Planeten arbeiten.