Eigenschaften der Sonne
Die Sonne ist ein Zentralkörper des Sonnensystems, um den die Planeten, Monde und Planetoiden ihre Laufbahnen beschreiben und vom dem sie Licht und Wärme erhalten.
Die Sonne hat einen Durchmesser von 129 Erdkugeln. Das Gewicht der Sonne beträgt ca. 333.000 mal das Gewicht der Erde und 750 mal die Gesamtmasse der übrigen Himmelskörper.
Von der totalen Sonneneinstrahlung empfängt die Erde nur den 1/2 milliardsten Teil. Der Abstand zwischen Erde und Sonne beträgt ca.150 Millionen Kilometer. Die Sonne ist ein glühender, großenteils aus Wasserstoff bestehender Gasball. In dessen Zentrum entsteht durch Atomreaktionen eine energiereiche Strahlung, die nach etlichen Umwandlungen auf ihrem Weg durch den Sonnenball als Licht nach außen tritt. Nur die leuchtende 100 km große Gashülle und die weißgelbe Sonnenoberfläche (Photosphäre) strahlt Licht und Wärme aus. Die Sonne dreht sich in 21,6 Tagen einmal um ihre Achse. Insgesamt ist die Sonne 4,5 Millionen Jahre alt und wird laut neusten wissenschaftlichen Forschungen noch 5 Millionen Jahre existieren. Die Temperatur an der Photosphäre beträgt 6050 °C. An der Korona (Atmosphäre) ist es 2-3 Millionen °C heiß. Der Kern der Sonne ist etwa 17 Millionen °C heiß.
Daten der Sonne
Mittlere Entfernung von der Erde: 149.597.900 km
Entfernung vom Zentrum der Milchstraße: 30.000 Lichtjahre
Durchmesser (am Äquator): 1.392.520 km
Rotationsperiode (am Äquator): E (Erde =1): 333.000
Anziehungskraft (Erde =1): 27,9
Mittlere Dichte (Wasser =1): 1,409
Absolute Helligkeit: 4,87
Die Sonneneinstrahlung (für Experten!)
Der Bezugswert der Sonneneinstrahlung für die Erde ist mit der Solarkonstante festgelegt. Sie hat den Wert 1,37 Kilowatt pro Quadratmeter (1,37 kW/qm) für senkrecht zur Probefläche einfal-lendes Licht ohne atmosphärische Einflüsse, also außerhalb der Amosphäre. Dieser Wert gilt also für die Verhältnisse im Weltraum. Bei unbedecktem Himmel, trockener Luft und am Erdboden ist der Wert der sogenannten terrestrischen Solarkonstante 1 kW/qm.Als Vergleich zur Stärke der Sonneneinstrahlung kann man eine kleine Herdplatte heranziehen. Ihre Leistung liegt - auf höchster Stufe - bei etwa einem Kilowatt, ihre Fläche (18 cm Durchmesser) bei etwa 0,025 qm, die Leistung pro Fläche 40 kW/qm. Die Angaben beziehen sich auf die jährlich eingestrahlte Sonnenenergie in der Einheit Kilowattstunden. Die Prozentangaben zeigen die anteilige zeitliche Verfügbarkeit bei einer Einstrahlung von 1kW/qm, d.h., bei 20% ist Sonnenstrahlung zu 1/5 des Jahres mit der Leistungsdichte von 1 kW/qm verfügbar.
Falls man in Deutschland den Strom vollständig über Solarzellen erzeugen wollte, kann man die dazu benötigte Solarzellenfläche berechnen. Pro Bundesbürger werden im Durchschnitt 7.000 kWh Strom benötigt. Auf einem Quadratmeter werden etwa 1.000 kWh Sonnenenergie eingestrahlt. Bei einem Wirkungsgrad von 10% von der Solarzelle bis zum Verbraucher können also mit einem Quadratmeter Solarzellen 100 kWh Strom pro Jahr erzeugt werden. Also benötigt man pro Bundesbürger etwa 70 qm Solarzellenfläche. In der Sahara würde man mit etwa 30 qm auskommen. Dies würde zudem voraussetzen, dass eine Speicherung des Stroms - mit einem Wirkungsgrad von praktisch 100 Prozent - zur Überbrückung der Dunkelzeiten - Nacht, Schlechtwetterperioden, dunkle Jahreszeit - technisch realisierbar wäre. Eine Bedingung, die derzeit noch nicht erfüllt ist. Eine Speicherung der Energie über Wasserstoff hat einen Wirkungsgrad von etwa 30%; würde man zwei Drittel des Stroms über Wasserstoff speichern, müßte die Solarzellenfläche auf fast 200 qm erhöht werden.