Überblick

Die Karte zeigt die mittlere Globalstrahlung in Kilowattstunden (kWh) pro Quadratmeter (m2). Unter der Globalstrahlung versteht man die auf die Erdoberfläche einfallende Strahlungsenergie, die neben sichtbarem Licht unter anderem auch infrarote Wärmestrahlung und die UV-Strahlung umfasst. Die Werte sind in der Karte in einer siebenteiligen Farbskala dargestellt, deren Klassen jeweils eine Spanne von 40 kWh aufweisen und von weniger als 980 kWh bis zu mehr als 1180 kWh reichen. Die regionale Verteilung der Globalstrahlungswerte zeigt ein deutliches Süd-Nord-Gefälle und eine Abhängigkeit von der Höhenlage. Dass die Werte in Richtung Norden abnehmen, ist eine Folge der starken Abhängigkeit vom Einfallswinkel der Sonne. Hinzu kommt der Einfluss der Höhenlage. Dabei kommt Luv-Lee-Effekten an Gebirgen eine wichtige Bedeutung zu. So stauen sich die Wolken vor allem in den höheren Lagen und auf den windzugewandten Westseiten der Gebirge. Dies hat eine geringere Strahlungszufuhr zur Folge. Aus diesem Grund weist eine Zone, die sich entlang der nördlichen Mittelgebirge von der Kölner Bucht bis zum Harz erstreckt, die geringsten mittleren Werte auf, verbreitet liegen sie unter 980 kWh/m2 pro Jahr. Auf den windabgewandten Leeseiten ist die Strahlungszufuhr dagegen meist deutlich höher. Im Voralpenraum beispielsweise werden durch den Einfluss des Föhns teilweise mehr als 1180 kWh/m2 pro Jahr verzeichnet. In Deutschland tragen netzgekoppelte Photovoltaikanlagen inzwischen maßgeblich zur Stromversorgung bei. Mit einem Anteil von 7,0 Prozent (2017) am Strommix – Tendenz steigend – gilt die Photovoltaik als eine wichtige Säule der Stromversorgung in Deutschland.

Geothermie

Die Geothermie, auch Erdwärme genannt, ist eine nach technischen Maßstäben unerschöpfliche Energiequelle. Wenn man von der Erdoberfläche in die Tiefe vordringt, findet man auf den ersten 100 Metern eine nahezu konstante Temperatur von etwa 10 °C vor. Danach steigt die Temperatur mit jeden weiteren 100 Metern im Mittel um 3 °C an. Diese Erdwärme lässt sich mittels verschiedener Verfahren zur Energiegewinnung nutzen. Bei der oberflächennahen Geothermie wird Energie aus dem oberflächennahen Bereich entzogen, etwa durch Erdwärmekollektoren, Erdwärmesonden oder Grundwasserbohrungen. Diese Wärme kann meist nur indirekt genutzt werden, weil das Temperaturniveau durch Wärmepumpen erhöht werden muss. Die tiefe Geothermie wird über Tiefbohrungen erschlossen und direkt genutzt, weil die Temperaturen hier deutlich höher liegen. Definitionsgemäß spricht man von tiefer Geothermie ab mehr als 400 Metern und Temperaturen von über 20 °C. Üblicherweise ist von tiefer Geothermie im eigentlichen Sinn erst ab über 1000 Metern Tiefe und Temperaturen über 60 °C die Rede. Die Erdwärme hat den großen Vorteil, dass sie im Unterschied zu anderen regenerativen Energien jederzeit zur Verfügung steht, unabhängig vom Klima, von Jahres- und Tageszeit. Sie ist damit zur Grundlastversorgung geeignet. Allerdings ist sie nicht überall gleich verfügbar. Ob eine Nutzung möglich und wirtschaftlich sinnvoll ist, hängt von den geologischen Verhältnissen ab. Gute Bedingungen für die Geothermie gibt es in Nord- und Süddeutschland sowie entlang des Oberrheingrabens, während sie in Mittel- und Westdeutschland eher ungünstig sind.