Die Sonne als Energiequelle: Von Solarzellen bis zur künstlichen Photosynthese

Sonnenenergie ist die reichste frei verfügbare Energiequelle auf der Erde. Die Energiemenge der Sonnenstrahlung, die auf die Erde in einer Stunde einfällt, könnte praktisch den Jahresenergieverbrauch der ganzen Menschheit decken, der heutzutage noch vor allem durch die Verbrennung von nicht erneuerbaren fossilen Brennstoffen (Kohle, Erdgas und Erdöl) gedeckt wird. In diesem Vortrag werden zunächst die grundlegenden Prinzipien einer effizienten Umwandlung von Sonnenenergie am Beispiel von Solarzellen erläutert und die aktuellen Fortschritte bei der Entwicklung von neuartigen Solarzellen vorgestellt. Die elektrische Energie aus Solarzellen ist aber nicht kontinuierlich verfügbar und eine der größten Herausforderungen ist die effiziente Speicherung der Sonnenenergie. Es sollen deshalb auch die Perspektiven für die Entwicklung von künstlichen photosynthetischen Systemen diskutiert werden. In solchen Systemen kann – ähnlich wie in der natürlichen Photosynthese – die Sonnenenergie nicht nur umgewandelt, sondern auch gleichzeitig in Form von energiehaltigen „solaren Brennstoffen“ (z.B. Wasserstoff, Kohlenwasserstoffe, Alkohole) gespeichert werden.