Wie viele m² Solarzellen decken den menschlichen Energiebedarf?

Frage: Wie viele m² Solarzellen werden benötigt um den jährlichen Energiebedarf der Menschheit (des Planeten Erde) abzudecken? Eine Antwort in m² wäre super! Zusatzaufgabe: Wieviel Prozent von der Erdoberfläche sind das bzw. wieviele Erdoberflächen werden dazu benötigt? Hinweis: Ich habe das bereits selber ausgerechnet, allerdings kann ich das Ergebnis nicht glauben, daher bitte ich darum ob es jemand nachrechnen kann! Danke!
Weiters bitte ich um folgende Eckdaten (damit ich vergleichen kann):
1.) Angenommener Energieverbrauch aller Menschen des Planeten Erde für ein Jahr – in (Exa)Joule = ? (Ich habe den Energieverbrauch des Planeten Erde im Internet für das Jahr 2009 gefunden und verwendet…).
2.) Wieviele Joule/MegaJoule produziert eine Photovoltaik/Solarzellen-Anlage pro m2 pro Jahr = ? (Habe irgendeine Solaranlage in Deutschland genommen).
3.) Wie groß ist die Erdoberfläche in m2 = ? Von: Wilhelm

Antwort:

1. Der momentane Energiebedarf der Menschelt beträgt etwa 500 EJ pro Jahr. Diese Zahl bezieht sich auf Primärenergie, z.B. Kohle, Rohöl, Erdgas, Wasserkraft,
2. Biomasse und Kernenergie. Nach Umwandlung bleiben etwa 350 EJ pro Jahr übrig in verschiedenen Formen von Sekundärenergie, wie etwa Elektrizität, Treibstoffe, Wärme, etc., davon entfallen ca. 20% auf die Elektrizität.
3. Eine Fläche von 300 x 300 Km würde in sonnigen Gebieten wie der Sahara ausreichen, um den weltweiten Elektrizitätsbedarf zu decken. Die Fläche, um den gesamten Energiebedarf zu decken würde in etwa 900 x 900 Km entsprechen. In mittleren Breitengraden wie beispielsweise Zentraleuropa währe der Flächenbedarf mehr als zwei mal Größer, dort beträgt die Einstrahlung pro Jahr etwa 4GJ pro m2. Wieviel sich davon in Nutzenergie umwandeln lässt, hängt zudem vom Wirkungsgrad der Anlage ab.
4. Die Sonneneinstrahlung, welche auf die Erde trifft ist etwa 10000 mal Größer als der Primärenergiebedarf.  

Beantwortet von Univ.-Prof. Nebojsa Nakicenovic, Professor für Energiewirtschaft an der TU Wien.