Photovoltaik

Sonnenstrom der Zukunft


Allgemeines

Rohstoffe wie Erdgas, Erdöl oder Kohle sind fossile Energien um Wärme und Strom zu erzeugen; sie sind nicht erneuerbar. Diese Brennstoffe neigen sich dem Ende zu, so dass eine Versorgung immer schwieriger und teurer wird. Das Verbrennen von Erdöl, Kohle und Erdgas trägt einen hohen Prozentsatz zur Steigerung der gefährlichen Treibhausgabe bei.

Erneuerbare Energien werden z. B. aus Wasser, Wind, Sonne oder aus Biomasse (nachwachsende Rohstoffe vom Acker) erzeugt. Hierzu gehört auch die Erzeugung von Strom über die Photovoltaikanlage.

Eine Photovoltaikanlage wandelt Sonnenenergie direkt mittels Solarzellen in elektrische Energie (Strom) um.

Auch auf Privatdächern sind immer häufiger Photovoltaikanlagen ersichtlich, die Sonnenenergie zu Strom umwandeln. Solarer Strom ist auch im geringen Einsatz brauchbar wie z. B. zum Öffnen eines Garagentores.


Wie funktioniert die Photovoltaikanlage?

Eine Fotovoltaik-Anlage besteht aus dem Baustein Solarzelle; Bei auftreffenden Licht (Photonen) sorgt die Solarzelle dafür, dass die Elektronen in Bewegung geraten. Die Gesamtheit nennt man Modul. Das Modul enthält diverse Schichten. Die Oberseite ist eine Frontglasscheibe, die kaum Eisen enthält. Darunter liegt der Solarzellenverbund, welcher in eine Kunststoffschicht gehüllt ist und mit einer Verbundfolie verdeckt wird. Bei hohen Temperaturen wird der gesamte Verbund in einem Vakuum zusammengehalten. Das Modul ist abschließend von einem Aluminiumrahmen umgeben.

Das Solarmodul = Photovoltaikmondul (aufgebaut mit einem Siliziumkristallkern) wandelt das Sonnenlicht in elektrischen Gleichstrom um.

Solarmodule sind Gleichstromerzeuger mit einer niedrigen Spannung. Im Haushalt werden die elektrischen Energieverbraucher vorwiegend mit Wechselstrom (230 V, 50 Hz) versorgt. Also wird der Gleichstrom im Wechselrichter zu Wechselstrom umgeformt. Das Photovoltaikmodul erzeugt eine Spannung von 12 bis 24 Volt, ein Wechselrichter erzeugt eine Spannung von 220 Volt, so lässt sich der Strom vom Verbraucher im Haus nutzen oder in das öffentliche Netzt einspeisen. Wird Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt und übertragen entstehen Verluste um ca. 5%. Die Wechselrichter kommen zum Einsatz, diese Oszillatoren mit einer Frequenz von 50 Hz sorgen dafür, dass der erzeugte Strom in das öffentliche Netz (netzgekoppelte Photovoltaikanlage) eingespeist wird.

Die örtlichen Energieversorger sind nach dem Erneuerbaren-Energien-Gesetz verpflichtet über einen sehr langen Zeitraum (ca. 20 Jahre) den Strom abzunehmen. Über einen eigenen Einspeisezähler wird der Strom, der in das öffentliche Netz eingespeist wird dokumentiert und pro Kilowattstunde bezahlt. Der Strom des eigenen Gebäudes wird jedoch regulär über den Bezugszähler vom Energieversorger bezogen.

Ein Erzeugungszähler dient zu einer Messung der Menge des erzeugten Stroms, der vom Stromlieferanten vergütet wird.

Eine Photovoltaikanlage hat eine Haltbarkeitsdauer von ca. 35 Jahren.


Vorteile für den Kunden
  • Kostenfreie und ständige Nutzung sauberer Sonnenenergie
  • Kein Abbau der Recourcen, Beitrag zur CO2-Emissionsminderung
  • Wenig Platzverbrauch, Ausnutzung von vorhandenen Flächen
  • Bewährte Technik seit mittlerweile 20 Jahren
  • Leistungsgarantie für 25 Jahre auf 80 % der Nennleistung
  • Hoher Wirkungsgrad der Wechselrichter auch bei geringer Sonneneinstrahlung
  • Saubere, ungefährliche Herstellung und Entsorgung der Module, nur geringe Entstehung von Kohlendioxyd bei der Herstellung
  • Attraktive Rendite der Investition
  • Sehr lange Lebensdauer, wartungsarm
Perfekte Voraussetzungen für Photovoltaik
  • Der optimale Standort für eine Photovoltaikanlage ist
  • eine große Dachfläche oder ein Hallendach ab 28° Dachneigung (45° wäre optimal) mit südlicher Ausrichtung oder eine große Grundstücksfläche
  • Sonneneinstrahlung auf den Solarzellen in Süd-Ost-, Süd- oder Südwestausrichtung, unverschattet (keine großen Bäume, hohe Häuser davor)
  • ein Anschluss an das öffentliche Stromnetz ist gewährleistet

Ausführungsarten

Netzeinspeisesysteme

Das bedeutet die Einspeisung von Solarstrom in das öffentliche Stromnetz ohne Zwischenspeicherung in Akkus. Hier ist die Anlage auf dem Grundstück angebracht, der Strom des Hauses wird jedoch aus dem öffentlichen Netz bezogen. Das lohnt sich, da mehr Geld für die eingespeiste Kilowattstunde erwirtschaftet wird als es der Eigenverbrauch ausmacht.

Inselsysteme

Das bedeutet die Speicherung von Solarstrom in Akkus (Sicherung der Stromversorgung in Gegenden ohne Stromanschluss (in den Bergen). Das eigene Haus wird mit Strom versorgt oder separate Gebäude wie Hallen, Garagen, Lauben usw.