Aufbau und Funktion von Photovoltaik

Photovoltaik ist ein technisches Verfahren zur Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie mit Hilfe von Solarzellen. Die einzelnen Solarmodule wiegen bei einer Größe von 1,3 bis 1,7 qm zwischen 13 und 22 Kilogramm. Ab einer Fläche von mindestens 15 qm lohnt sich die Installation einer Photovoltaikanlage. Idealerweise werden die Solarmodule mit einer Neigung von 30 Grad nach Süden ausgerichtet, doch ist die Energieausbeute auch bei Modulneigungen zwischen bei 20 und 50 Grad in der Regel befriedigend.

Vorteile der Photovoltaik

Für Photovoltaikanlagen spricht nicht nur die praktisch unbegrenzte Verfügbarkeit der regenerativen Sonnenenergie, sondern auch die umweltfreundliche Energieerzeugung, bei der weder Treibhausgase noch Rußpartikel oder störende Geräusche entstehen. Zudem weist Solarenergie einen im Vergleich zur Stromerzeugung in Kraftwerken sehr hohen Wirkungsgrad auf, da dezentral erzeugter Strom ohne lange Transportwege in das Stromnetz eingespeist und unmittelbar genutzt werden kann. Eine Photovoltaikanlage erhöht außerdem den Wert eines Gebäudes und zeichnet sich durch Langlebigkeit und weitgehende Wartungsfreiheit aus. Einmal installierte Module können zu einem späteren Zeitpunkt problemlos erweitert werden.

Photovoltaikanlagen weisen eine lange Nutzungsdauer von 20 und mehr Jahren auf, wenngleich im Laufe der Zeit die Energieausbeute etwas abnimmt. Mit Photovoltaik erzeugter Strom kann durch Hausbesitzer selbst verbraucht werden. Die Nutzung der Sonnenenergie verschafft also ein Stück Unabhängigkeit von großen Stromerzeugern und deren Preisgestaltungen. Der Strombedarf eines 4-Personen-Haushaltes lässt sich oft schon durch eine Photovoltaikanlage mit einer Fläche von etwa 50 qm und einer Nennleistung von 5 kWp abdecken.

Förderung

Im Erneuerbare-Energien-Gesetz werden Einspeisevergütungen festgelegt, die für 20 Jahre ab dem Installationszeitpunkt festgeschrieben sind und daher ein hohes Maß an Investitionssicherheit gewähren. Zwar ist eine Absenkung der bisherigen Einspeisevergütung bei kleineren Anlagen auf 16,5 Cent je Kilowattstunde, eine nur 80-prozentige Förderung der erzeugten Strommenge und eine weitere Absenkung der Einspeisevergütung für neu errichtete Photovoltaikanlagen um monatlich ein Prozent vorgesehen, doch wird sich angesichts mittel- und langfristig wohl weiter steigender Strompreise die Installation einer Solaranlage schon zwecks Eigennutzung des erzeugten Stroms höchstwahrscheinlich sehr gut rentieren.

Solartechnik

Solarzellen bestehen regelmäßig aus dünnen Schichten von aus Quarzsanden gewonnenem Silizium. Ober- und unterhalb der Siliziumschicht befinden sich andere Elemente, so dass in der Solarzelle positiv und negativ aufgeladene Seiten entstehen, zwischen denen unter der Einwirkung von Sonnenlicht Strom fließt. Eine Solarzelle mit einer Größe von 10 mal 10 Zentimetern erreicht gewöhnlich eine Leistung von 1,4 Watt peak (Wp), so dass sich in einer Photovoltaikanlage mit einer Leistung von 1 kWp etwa 670 einzelne Solarzellen befinden.