Was ist die Energie des Lichts?

Die Energie des Lichts (oder Lichtenergie) ist die Energie, die durch Lichtstrahlen, insbesondere von der Sonne, transportiert wird. Wenn Licht auf einen Gegenstand trifft, wird diese Energie oft geschluckt und in Wärmeenergie umgewandelt, was den Gegenstand erwärmt.

Wie wird Licht in Strom umgewandelt?

Licht wird mithilfe von Solarzellen direkt in Strom umgewandelt. Dieser Vorgang nennt sich Photovoltaik. Die Solarzellen fangen die Lichtenergie ein und wandeln sie ohne Umwege in elektrische Energie um, die wir für viele Geräte im Alltag nutzen können.

Warum ist die Sonne der Ursprung aller Energie?

Fast die gesamte Energie auf der Erde stammt ursprünglich von der Sonne. Pflanzen nutzen die Sonnenenergie zum Wachsen und speichern sie. Wenn Tiere oder Menschen diese Pflanzen essen, nehmen sie die Energie auf. Auch Kohle und Erdöl sind nichts anderes als gespeicherte Sonnenenergie aus vergangenen Zeiten.

Die Energie des Lichts einfach erklärt

Hast du im Sommer schon einmal ein schwarzes Auto angefasst, das lange in der Sonne stand? Es wird unglaublich heiß! Das liegt an der Energie des Lichts, die von der Sonne zu uns gelangt.

Die Sonne macht unsere Welt nicht nur hell. Sie schickt auch gewaltige Mengen an Energie zu uns auf die Erde. In diesem Artikel finden wir heraus, wie wir diese Energie nutzen können, um Wasser zu kochen, Strom zu erzeugen und warum sogar die Energie in deinem Pausenbrot eigentlich von der Sonne kommt!

Vorwissen

Energieformen: Energie kann in verschiedenen Formen auftreten.

Beispiel: Ein heißer Tee hat Wärmeenergie, ein Handy braucht elektrische Energie.
Energieumwandlung: Energie verschwindet nie, sie verwandelt sich nur von einer Form in eine andere.

Beispiel: Ein Föhn verwandelt elektrische Energie in Wärmeenergie und Bewegungsenergie.

Aufgabentyp 1: Licht wird zu Wärme

Licht ist nicht nur hell, es transportiert auch Lichtenergie. Ohne die Energie der Sonne wäre es auf der Erde fast $280 \text{ }^{\circ}\text{C}$ kälter! Es gäbe kein Leben.

Wenn Licht auf einen Gegenstand trifft, wird die Lichtenergie geschluckt und in Wärmeenergie (thermische Energie) umgewandelt. Der Gegenstand wird warm. Diesen Trick nutzen wir Menschen auf verschiedene Arten:

Der Solarkocher: Das ist ein Kocher, der ganz ohne Strom oder Feuer funktioniert. Er besteht aus gebogenen Spiegeln. Diese Spiegel fangen das Sonnenlicht ein und lenken alle Lichtstrahlen auf einen einzigen Punkt in der Mitte. Dort steht ein Topf. Weil so viel Lichtenergie auf einmal in Wärmeenergie umgewandelt wird, wird das Wasser im Topf heiß und fängt an zu kochen.
Das Sonnenwärmekraftwerk: Das funktioniert wie ein riesiger Solarkocher. Ein ganzes Feld voller Spiegel lenkt das Sonnenlicht auf die Spitze eines hohen Turms. Dort wird Wasser so stark erhitzt, dass es zu heißem Dampf wird. Dieser Dampf treibt dann eine Maschine an, die Strom erzeugt.

Aufgabentyp 2: Licht wird zu Strom

Manchmal wollen wir aus Licht nicht erst Wärme machen, sondern direkt Strom. Das geht mit sogenannten Solarzellen.

Solarzellen können Lichtenergie direkt in elektrische Energie umwandeln. Das nennt man auch Photovoltaik. Das ist besonders toll für unsere Umwelt, weil dabei keine schädlichen Abgase entstehen, wie es bei Kohlekraftwerken der Fall ist.

Wir nutzen Solarzellen an vielen Orten:

Im Weltall: Satelliten und Raumstationen haben riesige Flügel aus Solarzellen. Da es im Weltall keine Steckdosen gibt, nutzen sie das Sonnenlicht, um ihre Geräte mit elektrischer Energie zu versorgen.
In der Luft: Es gibt Flugzeuge (wie die "Solar Impulse"), die nur mit der Kraft der Sonne einmal um die ganze Erde geflogen sind!
Im Alltag: Vielleicht hast du einen Taschenrechner mit einem kleinen dunklen Streifen oben. Das ist eine Mini-Solarzelle. Sie liefert genug Strom, damit du rechnen kannst, ganz ohne Batterie.

Aufgabentyp 3: Die Sonne als Ursprung aller Energie

Hast du dich schon einmal gefragt, woher du die Energie hast, um zu rennen und zu spielen? Die Antwort ist: von der Sonne! Fast die gesamte Energie auf unserer Erde stammt ursprünglich aus dem Sonnenlicht.

Das funktioniert so:

Pflanzen als Energiesammler: Nur grüne Pflanzen können die Sonnenenergie direkt nutzen. Sie fangen das Licht ein und nutzen es, um zu wachsen. Sie speichern die Energie in ihren Blättern und Früchten.
Die Nahrungskette: Wenn ein Tier (oder du) eine Pflanze isst, nimmt es diese gespeicherte Energie auf. Wenn ein Raubtier ein anderes Tier frisst, wandert die Energie weiter. Jede Nahrungskette beginnt also bei der Sonne!
Alte Sonnenenergie in Kohle und Erdöl: Auch wenn wir Holz, Kohle, Erdgas oder Erdöl verbrennen, nutzen wir die Sonne. Kohle und Erdöl sind nämlich nichts anderes als die Überreste von Pflanzen und Tieren, die vor Millionen von Jahren gelebt haben. Sie haben damals die Sonnenenergie gespeichert. Wenn wir sie heute verbrennen, wird diese uralte Energie wieder als Wärmeenergie frei.

Wichtige Erkenntnisse

Licht transportiert Lichtenergie. Wenn es auf Gegenstände trifft, wird es in Wärmeenergie umgewandelt.
Mit Spiegeln kann man Licht bündeln, um Wasser zu kochen (Solarkocher) oder Kraftwerke zu betreiben.
Solarzellen wandeln Lichtenergie direkt in elektrische Energie (Strom) um.
Fast alle Energie auf der Erde (in unserer Nahrung, in Holz und in Kohle) stammt ursprünglich von der Sonne.

Die Energie des Lichts einfach erklärt: Wärme & Strom