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Wie Einstein zum Solarstrom kam

Freitag, 20.01.2012 07:41

Die Verleihung des SolarWorld Einstein Awards 2011 bei traumhaftem Wetter in Hamburg (v.l.): SolarWorld-Einstein-Award-Preisträger Dr. Bertrand Piccard, SolarWorld-Vorstandsvorsitzender Dr.-Ing. E.h. Frank Asbeck und US-Schauspieler Larry Hagman im Gespräch vor Beginn der offiziellen Preisverleihung.

Die Wertschätzung und Nutzung der Solarenergie reicht in der Menschheitsgeschichte schon weit zurück: In nahezu allen Kulturen, von den Ägyptern bis in die Neuzeit, findet sich ein mehr oder weniger ausgeprägter Sonnenkult.

Erste Ansätze passiver Nutzung sind bereits in der Architektur der alten Ägypter, in Mesopotamien und den frühen südamerikanischen Hochkulturen zu entdecken. Die aktive Nutzung der Sonnenenergie ist jedoch eine Errungenschaft der Neuzeit. Alexandre Edmond Becquerel, ein französischer Physiker, entdeckte 1839 den Photoeffekt: Bei Experimenten mit elektrolytischen Zellen maß er den zwischen den Elektroden fließenden Strom. Dabei stellte er fest, dass der Strom bei Licht geringfügig größer war als im Dunkeln – die Voraussetzungen für die Solarzellen von heute war geschaffen. 1883 baute der New Yorker Charles Fritts so genannte Vakuum-Fotozellen mit aufgedampfter Selen-Schicht. Diese wurden als Belichtungsmesser eingesetzt. Erst jetzt kam es zu grundlegenden Arbeiten über den photoelektrischen Effekt, bei vielen Wissenschaftlern der damaligen Zeit aber auch zu großen Zweifeln an der Seriosität dieser Entdeckung.

Erst 1907 lieferte Albert Einstein eine theoretische Erklärung des lichtelektrischen Effekts, die auf seiner Lichtquantenhypothese von 1905 beruhte. Die Frage, ob Licht aus Teilchen oder Wellen besteht, hatte die Physik über Jahrhunderte beschäftigt. Im 19. Jahrhundert galt die Vorstellung von Lichtteilchen als überholt, da Experimente in Übereinstimmung mit Maxwells Elektrodynamik (die Licht als elektromagnetische Welle auffasste) den Wellencharakter des Lichts belegten. Einsteins Erklärung des photoelektrischen Effekts durch Lichtteilchen war vor diesem Hintergrund eine mutige Hypothese. Grundlage war die Planck’sche Strahlungshypothese, nach der das Licht aus einem Strom von Teilchen (Photonen) besteht, deren Energie das Produkt aus der Frequenz des Lichts und dem Planck’schen Wirkungsquantum ist. Der damit geschaffene scheinbare Widerspruch, dass Licht in bestimmten Experimenten Wellen-, in anderen aber Teilchenverhalten zeigt (Welle-Teilchen-Dualismus), wurde erst durch die Quantenmechanik aufgelöst. Insofern gilt der photoelektrische Effekt als eines der Schlüsselexperimente zur Begründung der Quantenphysik. Einstein wurde 1921 für diese bahnbrechende Arbeit mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet.

Die theoretischen Grundlagen der Nutzung des Sonnenlichtes waren somit gelegt, doch es sollte noch 50 Jahre dauern, bis die ersten modernen Solarzellen in einem Labor entwickelt wurden.

Der SolarWorld Einstein Award

Albert Einstein ist auch Namenspate für den SolarWorld Einstein Award. Dieser wird seit 2005 an Persönlichkeiten aus Wissenschaft, Wirtschaft oder Gesellschaft verliehen, die sich im besonderen Maße für die Photovoltaik eingesetzt haben. Preisträger waren bisher unter anderem der ehe­malige Bundesumweltminister Dr. Klaus Töpfer, der australische Photovoltaikpionier Prof. Martin Green und der Vorkämpfer für erneuerbare Energien Dr. Hermann Scheer.

Seit 2006 wird auch der SolarWorld Junior Einstein Award vergeben. Dieser zeichnet Nachwuchsforscher aus, die eine wissenschaftliche Arbeit rund um die Photo­voltaik oder verwandte Themen geschrieben haben. SolarWorld möchte mit diesem Wett­bewerb, der sich an Universitäten weltweit richtet, junge Menschen für die Photovoltaik begeistern und ihre Ideen fördern. Die Verleihung des SolarWorld Einstein Awards 2011 bei traumhaftem Wetter in Hamburg (v.l.): SolarWorld-Einstein-Award-Preisträger Dr. Bertrand Piccard, SolarWorld-Vorstandsvorsitzender Dr.-Ing. E.h. Frank Asbeck und US-Schauspieler Larry Hagman im Gespräch vor Beginn der offiziellen Preisverleihung.

 
  • SolarWorld setzt Zeichen

    Mit dem SolarWorld Einstein-Award

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