Im Laufe der Geschichte war Sonnenenergie im Leben des Planeten immer präsent. Diese Energiequelle war schon immer wesentlich für die Entwicklung des Lebens. Im Laufe der Zeit hat die Menschheit die Strategien für ihre Verwendung zunehmend verbessert.
Die Sonne ist wesentlich für die Existenz des Lebens auf dem Planeten: Sie ist verantwortlich für den Wasserkreislauf, die Photosynthese usw. Bereits die ersten Zivilisationen haben dies erkannt und im Zuge der Entwicklung der Zivilisationen haben sich auch die Techniken zur Nutzung ihrer Energie weiterentwickelt.
Anfangs waren sie Techniken, um passive Sonnenenergie zu nutzen. Spätere Techniken wurden entwickelt, um die solarthermische Energie der Sonnenstrahlen zu nutzen. Später wurde Photovoltaik-Solarenergie hinzugefügt, um elektrische Energie zu erhalten.
Welche Bedeutung hatte die Sonne für alte Zivilisationen?
Die Sonne war schon immer ein wesentliches Element für die Entwicklung des Lebens. Die primitivsten Kulturen haben indirekt und ohne es zu merken ausgenutzt.
Beispiele für diese Zivilisationen finden wir in Griechenland, Ägypten, dem Inka-Reich, Mesopotamien, dem Azteken-Reich usw.
Passive Sonnenenergie
Die Griechen waren die ersten, die die passive Sonnenenergie bewusst nutzten.
Ungefähr ab dem Jahr 400 vor Christus begannen die Griechen bereits, ihre Häuser unter Berücksichtigung der Sonnenstrahlen zu bauen. Dies waren die Anfänge der bioklimatischen Architektur.
Während des Römischen Reiches wurde Glas zum ersten Mal in Fenstern verwendet, um das Licht zu nutzen und die Sonnenwärme in Haushalten einzufangen. Sie erließen sogar Gesetze, die es zu einer Strafe für die Sperrung des Zugangs zu Elektrizität für Nachbarn machten.
Die Römer waren die ersten, die Glashäuser oder Gewächshäuser bauten. Diese Konstruktionen ermöglichen die Schaffung geeigneter Bedingungen für das Wachstum exotischer Pflanzen oder Samen, die sie aus der Ferne mitbrachten. Diese Konstruktionen werden noch heute verwendet.
Eine andere Form der Solarnutzung wurde ursprünglich von Archimedes entwickelt. Unter seinen militärischen Erfindungen entwickelte er ein System, um die Schiffe feindlicher Flotten mit Spiegeln in Brand zu setzen und die Sonnenstrahlung an einem Punkt zu konzentrieren.
Diese Technik wurde weiter verfeinert. Lavoisier, der große französische Chemiker, schuf 1792 seinen "Solarofen", der aus zwei starken Linsen bestand, die die Sonnenstrahlung in einem Fokus konzentrierten. Die Konzentration der Sonnenstrahlung ermöglichte das Erreichen hoher Temperaturen zum Schmelzen von Metallen.
1874 entwarf und leitete der Engländer Charles Wilson eine Installation zur Destillation von Meerwasser in der Atacama-Wüste (Chile) für den Salpeter Lastenia Salinas. Diese Solaranlage hatte die Kapazität, durchschnittlich 22.500 Liter Wasser pro Tag zu entsalzen.
Wann wurden Solarkollektoren erfunden? Geschichte der solarthermischen Energie
Solarthermie hat ab 1767 einen Platz in der Geschichte der Solarenergie. In diesem Jahr erfand der Schweizer Wissenschaftler Horace Bénédict De Saussure das Heliothermometer, ein Instrument, mit dem Sonnenstrahlung gemessen werden konnte. Aus der Weiterentwicklung seiner Erfindung entstanden heutige Instrumente zur Messung der Sonnenstrahlung.
1865 schuf der französische Erfinder Auguste Mouchout die erste Maschine, die Sonnenenergie in mechanische Energie umwandelte. Bei dem Mechanismus ging es darum, Dampf durch einen Sonnenkollektor zu erzeugen und einen Motor durch seinen Druck zu bewegen. Leider verhinderten hohe Kosten, dass seine Erfindung kommerziell genutzt werden konnte.
Mouchout war ein wichtiger Charakter für die französische Gesellschaft. Neben der Entwicklung der ersten Solardampfmaschine entwickelte er weitere Erfindungen. Mouchout erfand einen Solarkocher, der aus einem schwarzen Tank bestand, der mit Glas bedeckt war, das der Sonne ausgesetzt war. Auf der Seite des Tanks, die nicht der Sonne ausgesetzt war, platzierte er einen parabolischen zylindrischen Spiegel, um die Sonnenstrahlung zu reflektieren.
Es wurde sogar eine solarbetriebene Druckmaschine erfunden. Eine Erfindung, die von Abel Pifre erfunden wurde.
Geschichte der Photovoltaik Solarenergie. Erste Photovoltaikzellen
1838 taucht die photovoltaische Solarenergie in der Geschichte der Solarenergie auf.
1838 entdeckte der französische Physiker Alexandre Edmond Becquerel erstmals den photovoltaischen Effekt. Becquerel experimentierte mit einer Elektrolysezelle mit Platinelektroden und stellte fest, dass die Sonneneinstrahlung den elektrischen Strom erhöhte.
Der nächste Schritt wurde 1873 unternommen. Der englische Elektrotechniker Willoughby Smith entdeckte den photoelektrischen Effekt in Festkörpern. In diesem Fall über Selen.
Einige Jahre später, 1877, entdeckte der Engländer William Grylls Adams, Professor für Naturphilosophie am King College London, zusammen mit seinem Studenten Richard Evans Day, dass Selen, wenn es Licht ausgesetzt wurde, Elektrizität erzeugte. Auf diese Weise entstand die erste Photovoltaikzelle für Selen.
1953 entdeckten Calvin Fuller, Gerald Pearson und Daryl Chapin die Siliziumsolarzelle. Diese Zelle produzierte genug Strom und war effizient genug, um kleine elektrische Geräte mit Strom zu versorgen.
Kommerziell erhältliche Photovoltaik-Module erschienen erst 1956. Zu dieser Zeit waren die Kosten für die meisten Menschen noch sehr hoch. Um 1970 sank der Preis für Photovoltaik-Solarmodule um fast 80%.
Solarzellen wurden in US-amerikanischen und sowjetischen Satelliten eingesetzt, die Ende der 1950er Jahre gestartet wurden.
Warum wurde die Nutzung der Sonnenenergie vorübergehend eingestellt?
Mit dem Aufkommen fossiler Brennstoffe verlor die Sonnenenergie an Bedeutung. Die Solartechnologie litt unter den niedrigen Kosten für Kohle und Öl und der Nutzung nicht erneuerbarer Energien.
Das Wachstum der Solarindustrie war bis Mitte der 50er Jahre hoch. Zu diesem Zeitpunkt waren die Kosten für die Gewinnung fossiler Brennstoffe wie Erdgas und Kohle sehr niedrig. Aus diesem Grund wurde die Nutzung fossiler Energie als Energiequelle und zur Erzeugung von Wärme von großer Bedeutung. Solarenergie galt damals als teuer und wurde für industrielle Zwecke aufgegeben.
Was hat das Wiederaufleben der Sonnenenergie ausgelöst?
In diesen Jahren stieg der Preis für fossile Brennstoffe. Dieser Anstieg führte zu einer Wiederbelebung der Nutzung von Sonnenenergie zur Beheizung von Haushalten und Wasser sowie zur Stromerzeugung. Photovoltaik-Module sind besonders nützlich für Häuser ohne Netzanschluss.
Zusätzlich zum Preis waren sie bei Haushaltsgas- und Kohlewarmwasserbereitern gefährlich, da bei einer schlechten Verbrennung giftige Gase, Kohlenmonoxid, entstehen könnten.
Der erste solare Warmwasserbereiter wurde 1891 von Clarence Kemp patentiert.
In diesem Sinne erfand Charles Greeley Abbott 1936 den Solarwarmwasserbereiter. Seine Erfindung wurde um diese Zeit in Florida, Kalifornien und anderen Teilen der USA populär.
Der Golfkrieg von 1990 hat das Interesse an Solarenergie als Alternative zu Öl weiter erhöht.
Viele Länder haben beschlossen, diesen nachwachsenden Rohstoff durch ein Gesetzesdekret zu fördern, um seine Nutzung zu fördern. Zum großen Teil, um zu versuchen, die durch den Klimawandel verursachten Umweltprobleme umzukehren.