Die Energiewirtschaft und die Astronomie

Teilweise Sonnenfinsternis 2015. Photo mit freundlicher Genehmigung von Josef Büchsenmeister.

„Ingenieure und Berater, die sich mit Solarenergie befassen, müssen über Grundkenntnisse in der Astronomie verfügen, um zu verstehen, wie die Rotation der Erde (…) und ihre Umlaufbahn (…) sich auf die (…) Sonneneinstrahlung auswirkt.“ [1]

In erster Linie ist es die Sonne, unser „glühendes Zentralgestirn“, das Einfluss auf unsere Energieversorgung und das Energiesystem hat. Klar, Solarstrom, was sonst? Ja auch, aber nicht nur! Erfahren Sie mehr bei Mehner.info über dieses spannende Thema.

Solarweltmeister

Unsere Sonne ist (scheinbar) unerschöpflich. Und ein paar Stunden Sonneneinstrahlung auf die Erde können rechnerisch den gesamten Energiebedarf der Menschheit eines Jahres decken. Deutschland nutzt das schon recht gut. Deutschland kann nicht nur Fußball – sondern auch Sonne: Wir sind Solarstromweltmeister! An einem deutschen Sommertag ist soviel Solarstrom im Netz wie 30 Atomkraftwerke. [2]

Um die Sonne optimal anzapfen zu können, braucht es astronomisches Wissen. Nur so findet man optimale Solarstandorte – und kann Solarenergie vorausberechnen. Das ist wichtig für die Netzführung. Denn Einspeisung und Verbrauch müssen jederzeit im Gleichgewicht sein, damit die Netzfrequenz stabil bleibt. Weiß man die genauen Sonnenstunden eines Standorts, hilft das der Prognose. Denn nicht nur das Wetter beeinflusst die Sonnenausbeute. Auch der Jahresverlauf der Erde um die Sonne. Sonnenstand, Jahresverlauf und die geographische Lage der Anlage beeinflussen die Solarstromausbeute – Tag für Tag, Woche für Woche, übers gesamte Jahr.

Was sich recht einfach anhört, ist im Detail jedoch eine hochkomplexe Sache, die Kenntnisse der Geographie, Astronomie, Physik und Mathematik erfordert. Der erforderliche Einstrahlungswinkel von 90 Grad erfordert von PV-Anlagen z. B. einen Nachführmotor, um wie die Sonnenblumen stets optimal dem Sonnenlicht entgegenzublinzeln.

Sonnenfinsternis beeinflusst Strom

Ohne Sonne, kein Solarstrom. Klar, Wolken, Nacht, Nebel … Nicht nur! Die teilweise SoFi 2015 warf auf die Netzleitstellen weit davor ihre Schatten voraus. Die SoFi war ein Stresstest fürs Stromnetz. Der Netzbetreiber Tennet beschreibt in einer Pressemitteilung die Herausforderung: „An diesem Tag werden zwischen 9:30 und 12 Uhr bis zu 82 Prozent der Sonne abgedeckt sein. Aufgrund des hohen Anteils an installierter Photovoltaik-Leistung (PV) in Deutschland – rund 39.000 Megawatt – sowie in Italien und Frankreich stellt die Sonnenfinsternis eine große Herausforderung an das Management des Stromnetzes in Europa dar.“ [3] Die Energiewirtschaft darf aufatmen: Eine Sonnenfinsternis ist spektakulär – aber ein seltenes astronomisches Ereignis. Die nächste teilweise SoFi in Deutschland ist erst 2026 wieder.

Wenn der Sonnenwind das Stromnetz trifft

Sonnenstürme dagegen sind deutlich häufiger. Auch auch wenn nicht direkt sichtbar – die Einwirkung auf das Erdmagnetfeld kann Auswirkung nicht nur auf Funkverbindungen, sondern auch auf das Stromnetz haben. Die entstehenden hohen Feldstärken induzieren im weit gespannten Stromleitungen hohe Spannungen. Die starken Stromströme können als Folge Trafostationen zerstören. Schon mehrfach legten Sonnenstürme die Stromnetze ganzer Regionen lahm. Weitreichende Stromausfälle als Folge. Die Vorwarnzeit beträgt nur wenige Stunden. Und auch das nur, wenn professionelle und Amateurastronomen den Sonnenausbruch mitbekommen. [4] [5] Gut, dass engagierte Amateurastronomen heute schon die „große“ Forschung unterstützen – denn die ist oft an ihren Kapazitätsgrenzen und chronisch klamm.

Amateurforscher nicht nur in der Astronomie

Mondlicht macht Strom

Revolutionär und Kult sind die Lichtkugeln von André Brößel. Mit ihnen möchte er Mondlicht aufnehmen, Bündeln – und Strom erzeugen. Letztlich ist aber auch das Mondlicht reflektiertes Sonnenlicht, also Solarenergie 😉

E.ON erklärt die Sonne

Der Energieversorger E.ON nutzt die Sonne gleich zweifach: Einmal als Anbieter für Solarstromlösungen und zum Zweiten für spannend und gut gemachte Inhalte „E.ON erleben“. Unter dieser Rubrik stellt E.ON Sonnenfakten vor [6] „Sind Sie Sonnenversteher? Interessantes und Kurioses zu unserem Fixstern“ und ein Interview mit Professor Lothar Oberauer über Weltraumwetter, Sonnenstürme und andere Mysterien der Sonne. [7]

Quellen & Lesetipps

[1] Eingangszitat aus: Praxisbuch Energiewirtschaft (VDI-Buch) von Panos Konstantin

[2] www.bayernwerk-netz.de/frag-bayernwerk/faqs/erklaerung-solarenergie

[3] www.tennet.eu/de/news/news/sonnenfinsternis-am-20-maerz-stellt-elektrisches-system-in-europa-vor-grosse-herausforderung/

[4] www.spiegel.de/wissenschaft/weltall/sonnenstuerme-forscher-warnen-vor-katastrophalen-stromausfaellen-a-840859.html

[5] www.tagesspiegel.de/wissen/weltraumwetter-die-gefahr-durch-sonnenstuerme-fuer-unsere-technik/13955920.html

[6] www.eon.de/de/eonerleben/erlebnisse/solar-fun-facts.html

[7] www.eon.de/de/eonerleben/impulse/astrophysiker.html

 

Hinterlassen Sie einen Kommentar