Welche ist die bessere Energiequelle? Solarenergie oder Kernenergie?

Langsam wird der Welt klar, dass die Nutzung nicht erneuerbarer Energiequellen wie Kohle und Erdgas erheblich zur eskalierenden globalen Klimakatastrophe beiträgt. In dem Bestreben, einen Beitrag zur Lösung des Problems zu leisten, beeilen sich die Staaten nun, die notwendige Infrastruktur für alternative erneuerbare Energiequellen zu schaffen.

Eines der meistdiskutierten Themen für Befürworter erneuerbarer Energien ist der Streit zwischen Solar- und Atomkraft. Beide Energiequellen gelten als sauber und kohlenstofffrei, und ihre Infrastruktur kann in ausreichendem Umfang errichtet werden, um ein großes Gebiet mit Energie zu versorgen. In vielen Ländern werden Städte mit Kernenergie versorgt, und die Solarenergie ist nicht weit davon entfernt. Doch welche Energiequelle ist besser? Aufgrund der jüngsten Nachrichten über Atom- und Solarenergie lohnt es sich zu untersuchen, wie die beiden Energiequellen im Vergleich zueinander abschneiden. Erfahren Sie mehr über jede Energieform und vergleichen Sie ihre Qualitäten, um zu entscheiden, welche am besten für die Umwelt und die zukünftige Entwicklung ist.

Inhalt:

1.über Solarenergie
2.über Kernenergie
3. Solarenergie vs. Kernenergie
4.die Aussichten für Solar- und Kernenergie

Die Elektrizität, die wir aus der Sonne gewinnen, wird als Solarenergie bezeichnet. Elektrizität wird durch die Umwandlung von Sonnenenergie erzeugt. Da das Sonnenlicht, aus dem die Solarenergie gewonnen wird, im Überfluss vorhanden ist, gilt sie als erneuerbare und nachhaltige Energiequelle. Tatsächlich ist Solarenergie auch "grüne" Energie, da sie nicht zur Umweltverschmutzung beiträgt, wie es bei Energie aus fossilen Brennstoffen der Fall ist.

Um die Sonnenenergie nutzbar zu machen, sind photovoltaische Geräte erforderlich, die Sonnenenergie in elektrische Energie umwandeln. Auf dem Markt gibt es mehrere Solarprodukte mit eingebauten Systemen, die die Sonnenenergie speichern und bei Bedarf zum Betrieb des Produkts nutzen. Durch den Bau eines Solarkraftwerks wird die Solarenergie derzeit für den Betrieb von Häusern, Autos und industriellen Prozessen genutzt.

Kernenergie ist Energie, die aus den Atomkernen radioaktiver Stoffe gewonnen wird. Die Kernenergie wird durch nukleare Prozesse freigesetzt, um Wärmeenergie zu erzeugen. Sie ist eine bessere Option als die Wärmeenergie aus fossilen Brennstoffen, da Wärmeenergie freigesetzt wird. Kernenergie kann auch durch Kernfusion, Kernspaltung und Kernzerfall erzeugt werden.

Viele Menschen sind besorgt über die potenzielle Sterblichkeit, die die Kernenergie mit sich bringt. Die Daten zeigen jedoch, dass die thermische Energie aus fossilen Brennstoffen mehr Todesfälle verursacht. Stattdessen verringert sie die Luftverschmutzung, indem sie die Freisetzung gefährlicher Gase einschränkt.

Im Vergleich zu einem Kernkraftwerk kann ein Solarkraftwerk schneller und einfacher gebaut werden. Die strengen Vorschriften, die der Atomindustrie auferlegt werden, und die Lobbyarbeit vieler Interessengruppen, wie z. B. der Anwohner, die sich um die Gefährdung der öffentlichen Sicherheit durch das Atomkraftwerk sorgen, sind wichtige Gründe, die den Bau eines Atomkraftwerks verlangsamen.

Die Welt würde mehr davon profitieren, wenn sie alle 9 Monate Geld für den Bau von Solaranlagen ausgeben würde, anstatt alle 5 Jahre auf ein einziges Atomkraftwerk zu warten, da das Klimaproblem dringend ist. Der Bau eines Solarparks kann zwischen 3 und 24 Monaten dauern, und das Australia Institute (TAI) hat der South Australian Nuclear Fuel Cycle Royal Commission eine Studie über die Bauzeit von Kernkraftwerken vorgelegt. Der Durchschnitt liegt bei 9,4 Jahren. Solarenergie kann auch viel schneller erzeugt werden als Kernenergie. Die Solarenergie übertrifft die Kernenergie in Bezug auf die benötigte Gesamtzeit. Langfristig gesehen mag dieser Faktor unbedeutend erscheinen, aber die Industrie berücksichtigt ihn bei der Entscheidung, wie der Energiebedarf eines Landes gedeckt werden soll.

Es versteht sich von selbst, dass der Bau eines Solarkraftwerks weniger kostspielig ist als der Bau eines Kernkraftwerks. Das liegt daran, dass für ein Solarkraftwerk nur relativ wenige Komponenten benötigt werden. Außerdem werden keine Mineralien wie Uran benötigt, das nur in einigen wenigen Ländern vorkommt. Ein Solarkraftwerk dürfte etwa um den Faktor zehn billiger sein als ein Kernkraftwerk.

Kernenergie ist wesentlich teurer als Solarenergie. Die Stromgestehungskosten (Levelized Cost of Energy, LCOE) für die Erzeugung von 1 Megawattstunde (MWh) Strom aus einer Solaranlage liegen laut einem Bericht aus dem Jahr 2020 bei 40 US-Dollar. Die Stromgestehungskosten von Kernkraftwerken liegen dagegen bei 155 US-Dollar für die gleiche Menge.

Im Vergleich zur Solarenergie hat die Kernenergie erstaunliche anfängliche und laufende Kosten. Der Unterschied zwischen den Kosten für die Erzeugung von Solar- und Kernenergie wird mit der Zeit immer geringer. Die Kosten für Solarenergie betrugen denselben Daten zufolge im Jahr 2009 359 US-Dollar/MWh, sind aber seitdem stark gesunken und werden 2019 bei 40 US-Dollar/MWh liegen. Im gleichen Zeitraum stieg der Preis für Kernenergie jedoch von 123 US$/MWh auf 155 US$/MWh.

Außerdem ist der Preis für die Installation von Solarzellen in den letzten 10 Jahren deutlich gesunken. Einer Analyse zufolge liegen die durchschnittlichen Kosten für die Installation einer Aufdach-Solaranlage im Jahr 2020 bei 883 US-Dollar, gegenüber 4.731 US-Dollar im Jahr 2010.

Die Menge an Strom, die ein Kraftwerk während seines Betriebs erzeugen kann, wird als Erzeugungskapazität bezeichnet. Einer Studie zufolge haben Kernkraftwerke einen Kapazitätsfaktor von 93,5 %, was bedeutet, dass sie an 341 Tagen im Jahr ununterbrochen laufen können. Solarparks hingegen haben einen Kapazitätsfaktor von 24,5 % (89 Tage von 365).

Dieser Unterschied ergibt sich aus der Tatsache, dass Solaranlagen nur dann Strom erzeugen können, wenn die Sonne scheint. Außerdem wird derzeit viel geforscht und entwickelt, um die Energieerfassung durch Solarzellen zu verbessern. Darüber hinaus hat sich die Batterietechnologie erheblich weiterentwickelt, um die Solarenergie effizienter zu speichern.

Der "Kapazitätsfaktor", d. h. die Frage, wie nahe eine Energiequelle der maximalen Stromerzeugung im Laufe eines Jahres kommt, ist die Kennzahl, die die Solarenergie von der Kernenergie unterscheidet. Ein Kernkraftwerk kann nach seiner Errichtung mit voller Kapazität arbeiten, bis es neuen Brennstoff benötigt, was sechs bis zwölf Monate später der Fall sein kann. In dieser Zeit produziert die Anlage auch gefährlichen Atommüll, der nicht recycelt wird (dazu später mehr). Da Kernkraftwerke in der Regel an jedem Tag des Jahres, 24 Stunden am Tag, so viel Strom wie möglich erzeugen, liegt der Kapazitätsfaktor bei nahezu 100 %. Da die Solarenergie nur Strom erzeugen kann, wenn die Sonne scheint, ist ihr Kapazitätsfaktor bei weitem nicht so hoch. Dadurch ist die Nutzung auf das Tageslicht beschränkt und schwankt stark, je nachdem, wie viel Sonne der Standort des Solarparks im Laufe des Jahres abbekommt.

Kernreaktorabfälle sind schädlich und können Strahlung freisetzen, wenn sie nicht ordnungsgemäß entsorgt werden. Jede Umweltverschmutzung setzt über Jahrzehnte bis Jahrhunderte Strahlung frei. Die Sammlung giftiger Abfälle ist zu einem ernsthaften Hindernis für das Wachstum der Kernkraft geworden. Für Menschen, die in der Nähe von kerntechnischen Anlagen leben, sind Kernschmelzen ein ständiges Problem, unabhängig davon, ob sie durch menschliches Versagen wie beim Unfall in Tschernobyl oder durch eine Naturkatastrophe wie in Fukushima verursacht wurden. Die radioaktiven Trümmer dieser Katastrophen können sich auch weit von ihrem Epizentrum entfernen.

Die Abfälle, die Kernreaktoren während des regulären Betriebs produzieren, sind - abgesehen von einzelnen Katastrophen - über Tausende von Jahren radioaktiv. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, dass aus dem Kernkraftwerk Lecks austreten, die sich negativ auf die Gesundheit der betroffenen Personen auswirken können. Selbst eine geringe Strahlenbelastung kann verheerende Auswirkungen haben. Es gibt verschiedene Symptome, die Müdigkeit, Übelkeit, Erbrechen und Durchfall verursachen. Bewohner dieser Orte, die in der Nähe von Kernkraftwerken arbeiten oder wohnen, laufen Gefahr, giftige Strahlung zu sich zu nehmen.

Die Solarenergie hingegen ist sicher, da sie keine schädlichen Stoffe erzeugt. Die Solarenergie erzeugt keine radioaktiven Abfälle und setzt keine schädlichen Dämpfe frei, so dass sie die Gesundheit derjenigen, die sich in der Nähe der Anlagen aufhalten, nicht gefährdet.

Eine der umweltfreundlichsten Energieformen ist die Solarenergie, die so lange erzeugt werden kann, wie es Sonnenlicht gibt. Die Paneele haben in der Regel eine Lebensdauer von 25 bis 30 Jahren, also eine lange Lebensdauer. Das Beste daran ist, dass die Quelle, aus der sie ihre Energie beziehen, kostenlos ist und sie keine gefährlichen Giftstoffe in die Umwelt abgeben.

Mit einer Solaranlage auf dem Dach können Sie die Abhängigkeit Ihres Haushalts von fossilen Brennstoffen verringern und Ihren Energiebedarf auch dann decken, wenn das Stromnetz ausfällt, weil in Ihrer Region keine Solarenergie verfügbar ist.

Obwohl die Kernenergie kohlenstofffrei ist, ist sie eine nicht erneuerbare Ressource. Alle drei Jahre muss Uran, die Substanz, die als Brennstoff für Kernreaktoren dient, ersetzt und danach sicher entsorgt werden. Uran ist eine begrenzte Ressource, da es in der Erde abgebaut werden muss.

Das Recycling von Photovoltaikmodulen ist aufgrund ihrer Herstellungsweise und der verwendeten Kleb- und Dichtstoffe, die eine Demontage erschweren, eine schwierige Aufgabe. Es ist aber durchaus machbar und wurde auch schon durchgeführt. Wir machen große Fortschritte, es ist nur noch nicht sehr effizient. Die Tatsache, dass Glas etwa 75 % des aussortierten Materials ausmacht und sich relativ einfach zu neuen Gegenständen recyceln lässt, ist ein großer Vorteil!

Der Prozess der Stilllegung eines Solarparks ist einfach und unkompliziert: Die Paneele werden entfernt, und schon sind wir weg! Das Land ist nicht kontaminiert, und da keine Infrastrukturen oder Betonbauten errichtet wurden, kann es sofort wieder für andere Aktivitäten, einschließlich der Landwirtschaft, genutzt werden.

Kernbrennstoffe lassen sich jedoch nur schwer wiederverwerten. Da selbst nach fünf Jahren Betrieb in einem Reaktor noch etwa 90 % der potenziellen Energie des Brennstoffs vorhanden sind, KANN gebrauchter Kernbrennstoff, der auch als radioaktiver Abfall bezeichnet wird, zur Herstellung neuer Brennstoffe und Nebenprodukte recycelt werden. Das Problem ist, dass viele Länder, darunter auch die USA, die jährlich über 2.000 Tonnen radioaktiven Abfall erzeugen, nicht einmal versuchen, ihren radioaktiven Abfall zu recyceln. Frankreich ist weltweit führend bei der Wiederaufbereitung von Kernbrennstoffen und produziert jährlich 1.150 Tonnen radioaktive Abfälle, während es 1.700 Tonnen alte Brennstoffe kommerziell aufbereitet (4 Kilogramm radioaktive Abfälle pro Bürger und Jahr!). ist dann alles in Ordnung? Ganz und gar nicht. Radioaktive Abfälle häufen sich weltweit immer noch an und werden zu einem Problem. Von den 400.000 Tonnen abgebrannter Brennelemente, die bisher weltweit in die Atmosphäre gelangt sind, wurden nur etwa 30 % recycelt. Es gibt immer noch eine kleine Menge radioaktiver Abfälle, die nach dem Recycling und der Wiederaufbereitung nicht wiederverwertet werden können (und noch Hunderte oder Tausende von Jahren radioaktiv und schädlich bleiben).

Gegenwärtig sind die Hauptprobleme der Solarenergieerzeugung der starke Einfluss von Umweltfaktoren und die geringe Effizienz der Stromerzeugung. In Zukunft wird die Technologie der Solarstromerzeugung aufgerüstet werden, um diese Mängel zu beheben, und es wird eine stärkere Entwicklung bei der Verbesserung des photoelektrischen Umwandlungswirkungsgrads, der Senkung der Herstellungskosten, der Verbesserung der Zuverlässigkeit und Haltbarkeit und des intelligenten Managements stattfinden.

Nach den Prognosen der Internationalen Energieagentur wird die Solarenergie in Zukunft den größten Teil der weltweit neu installierten Stromerzeugungskapazität ausmachen. Bis 2030 wird die weltweit installierte Solarstromkapazität voraussichtlich um mehr als 700 GW auf 1,5 Terawatt steigen, was darauf hindeutet, dass die photovoltaische Stromerzeugung eine breite technologische Entwicklungsperspektive hat.

Die Kernenergie ist eine saubere, effiziente und nachhaltige Energiequelle, die für viele Länder zu einer der wichtigsten Energiequellen geworden ist. Die größten Probleme bei der Kernenergieerzeugung sind derzeit die potenziellen Sicherheitsrisiken und die Entsorgung des Atommülls. Diese Probleme stehen in engem Zusammenhang mit der Sicherheit von Menschenleben und sind auch ein heißes Thema, das viel Aufmerksamkeit auf sich gezogen hat. Viele Wissenschaftler haben damit begonnen, zu untersuchen, wie die Sicherheit der Kernenergieerzeugung verbessert werden kann. Die Entwicklungsrichtung der Kernenergietechnologie umfasst in Zukunft vor allem die Kernreaktortechnologie der vierten Generation, die Technologie zur Entsorgung von Nuklearabfällen, die Kernfusionstechnologie und die Sicherheitstechnologie. Es wird davon ausgegangen, dass in naher Zukunft die Sicherheit der Kernenergieerzeugung verbessert und die nuklearen Abfälle auf unschädliche Weise behandelt werden, so dass die Kernenergie einen wichtigeren Platz unter den vielen sauberen Energiequellen einnehmen wird.

Nach Prognosen der Internationalen Atomenergiebehörde wird die Kernenergie in den nächsten 20 Jahren eine der am schnellsten wachsenden Stromquellen der Welt sein, wobei sich die installierte Kernkraftkapazität mehr als verdoppeln wird. In Europa wird die Kernenergie die größte Quelle für kohlenstoffarme Energie sein und voraussichtlich mehr als ein Drittel des europäischen Strombedarfs decken. Die Kernenergietechnologie hat also eine vielversprechende Zukunft.

Da jeder zu seinen eigenen Schlussfolgerungen kommt, gibt es im Streit zwischen Solar- und Kernenergie keinen klaren Sieger. Eines ist jedoch sicher: Fossile Brennstoffe sind im Vergleich zu Solar- und Atomstrom mit Abstand die schlechtesten für die Umwelt. Es muss mehr getan werden, um uns von dieser Abhängigkeit zu befreien, wenn wir unseren schönen Planeten sauber halten und bewahren wollen. Die Einführung sauberer Energien wird zweifellos von Vorteil sein!

Seit 2008 konzentriert sich Maysun Solar auf die Herstellung hochwertiger Photovoltaik-Module. Wählen Sie aus unserem umfangreichen Angebot an Solarmodulen mit Halbschnitt-, MBB-, IBC- und Schindeltechnologie in den Ausführungen Schwarz, Schwarzer Rahmen, Silber und Glas-Glas. Diese Paneele bieten außergewöhnliche Leistung und modische Designs, die sich leicht in jedes Gebäude einfügen. In mehreren Ländern hat Maysun Solar Niederlassungen, Lagerhäuser und dauerhafte Partnerschaften mit Top-Installateuren aufgebaut. Wenn Sie Fragen zu PV haben oder die neuesten Angebote für Module wünschen, kontaktieren Sie uns bitte. Wir helfen Ihnen gerne weiter.​

Quelle:

Ecoideaz. (2021, July 17). Solar vs Nuclear Power: Which Is the Better Energy Source? EcoIdeaz. https://www.ecoideaz.com/expert-corner/pros-cons-of-solar-vs-nuclear-power-which-is-the-better-energy-source

Shayan, M. E., & Ghasemzadeh, F. (2021). Nuclear power plant or solar power plant. In IntechOpen eBooks. https://doi.org/10.5772/intechopen.92547

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Perez, A. (2023). Solar Power VS Nuclear Power -Which is better? GI Energy. https://gienergy.com.au/solar-power-vs-nuclear-power-which-is-better/