Grundlagen - Solarthermie - page 15

mische Energie und natürlich die Energie der elektromagnetischen Strah-
lung selbst.
Was ist eigentlich Energie?
Energie ist eine physikalische Größe, die den Zustand eines abge-
grenzten räumlichen Bereichs, eines Systems, beschreibt. Sie ist
eine Erhaltungsgröße, da Energie weder vernichtet noch erzeugt
werden kann. Im mechanischen Sinne ist Energie die Fähigkeit ei-
nes Systems Arbeit zu verrichten.
Die Standard-Einheit der Energie ist das Joule , in der Praxis
wird aber meistens die kWh (Kilowattstunde, 1 kWh entspricht 3,6
Mio. J) verwendet. Größere Energiemengen werden in MJ („Me-
ga“, 10 6 J), GJ („Giga“, 10 9 J) oder TJ („Tera“, 10 12 J) angegeben.
In der Energietechnik verwendet man gerne die Einheiten MWh,
GWh und TWh.
Mit einer kWh mechanischer Energie könnte ein Mittelklas-
sewagen von 1,5 Tonnen Gesamtgewicht um 245m in die Luft
gehoben werden, eine kWh thermische Energie wird aber auch
benötigt, um 1,3 kg Wasser auf 100 ı C zu erwärmen und dann voll-
ständig zu verdampfen!
2.1.1 Strahlung und Materie
Die Solarstrahlung ist aus physikalischer Sicht elektromagnetische
Strahlung wie die uns bekannte Gamma- und Röntgenstrahlung, ebenso
wie Mikrowellen oder auch Radiowellen. Die Aufteilung des gesamten
Strahlungsspektrums (Abb. 2.1 ) erfolgt über die Wellenlänge, die bei
Solarstrahlung den Bereich von 300 bis 3000 nm umfasst, bei Radio-
wellen z. B. dagegen 1 bis 10.000m beträgt. Ein nm entspricht 10 9 m,
einem Billionstel eines Meters. Der für das menschliche Auge sichtbare
Strahlungsbereich mit Wellenlängen von 380 bis 780 nm wird als Licht
bezeichnet, die einzelnen Frequenzbereiche bilden die Spektralfarben.
Das kurzwelligere und damit energiereichere ultraviolette (UV-)Licht