Die Nutzung der Sonnenenergie ist - vom Bau der Anlagen abgesehen - CO2-frei und setzt keine weiteren Schadstoffe frei. Es fallen keine Brennstoffkosten an, ein Solarkraftwerk benötigt allerdings einen gewissen Wartungsaufwand.

Das Angebot an Sonnenenergie ist an das Tageslicht gebunden und daher schwankend (Tag/Nacht, Wetter, Jahreszeit), daher ist die Gewinnung von Solarstrom mit dem Einsatz von steuerbarer Reserveenergie („Schattenkraftwerke“) verbunden. In Mitteleuropa ist sowohl das Angebot an Solarenergie als auch die Wettersituation eher absolut unzureichend. Solarthermische Kraftwerke und in klimatisch günstigeren Regionen (Südeuropa, Afrika, etc.) scheitern zur Zeit an fehlenden Möglichkeiten zum effektiven Transport (Stromleitungen hätten zu viele Verluste); hier könnte die noch in den Kinderschuhen steckende Wasserstofftechnologie in der Zukunft eine Lösung anbieten.


Fotovoltaik
Bei der Fotovoltaik wird Sonnenlicht mittels Solarzellen direkt in elektrischen Gleichstrom umgewandelt.

Die Nutzung der Sonnenenergie ist - vom Bau der Anlagen und deren späterer Beseitigung abgesehen - CO2-frei und setzt - von den durch Kraftwerksbau und -beseitigung bedingten Emissionen abgesehen - keine weiteren Schadstoffe frei. Außerdem ist die Erzeugung von Strom mittels Fotovoltaik die einzige Form der elektrischen Energiegewinnung, die im Betrieb völlig emissionsfrei ist, also weder Abgase, Strahlung, Stäube, Lärm noch Abwärme erzeugt. Die Nutzung der Solarenergie birgt zudem keine spezifischen Sicherheitsrisiken. Die energetische Amortisationszeit ist relativ kurz, sie liegt bei wenigen Jahren. Zusammen mit einer sehr hohen Lebensdauer von mehreren Jahrzehnten ergibt sich ein Vielfaches der Herstellungsenergie als Nutzenergie. Das Sonnenenergieangebot folgt zeitlich grob dem jeweils aktuellen Strombedarf, tagsüber und gerade zur Mittagsspitze erreicht die Solarenergie ihr Angebotsmaximum, sie ist somit sehr gut für Spitzen- und Mittellastdeckung geeignet und aufgrund dessen ein wertvoller Baustein im Energiemix. Dazu ist die Fotovoltaik unabhängig von Brennstoffen und deren Preisentwicklung; die Stromkosten entstehen ausschließlich durch Investitions- und (geringe) Wartungskosten. Dieser Faktor ermöglicht, dass bei weiter steigenden konventionellen Energiepreisen die Stromkosten aus Fotovoltaik kontinuierlich sinken werden. Solarenergie ist eine rein einheimische Energiequelle und verhindert damit die Abhängigkeit von globalen Preissteigerungen anderer Energiequellen. Eine Fotovoltaikanlage ist sehr zuverlässig und praktisch wartungsfrei. Alle installierten Anlagen zusammen können nicht gleichzeitig ausfallen. Sie liefern bei Dunkelheit zwar keinen Strom, dann aber ist auch der Strombedarf geringer. In Deutschland ist die Fotovoltaik als dezentrale Technik realisiert, die Energie wird dort erzeugt, wo sie auch verbraucht wird, Leitungsverluste entfallen. Anders als bei den konventionellen Energiequellen sind die physikalischen Möglichkeiten Wirkungsgrad und die Optimierung der Fertigungskosten bei weitem noch nicht ausgereizt, durch verstärkte Forschung wird die Fotovoltaik in Zukunft noch effizienter und günstiger.

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