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7.2.2012 - 19:28Uhr

Photovoltaik

Funktionsweise

Mittels Photovoltaik kann Sonnenstrahlung direkt in elektrische Energie umgewandelt werden. Die auch als Solarzellen bezeichneten Halbleiterelemente bestehen zumeist aus Silizium. Der sogenannte photovoltaische Effekt beschreibt einen Prozess, bei dem durch das Auftreffen von Photonen (Lichteinstrahlung) auf Halbleiterelemente elektrische Ladungen freigesetzt werden. Die dabei frei werdenden positiven und negativen Ladungen werden als Elektronen abgeleitet. Der bei diesem Prozess entstehende Gleichstrom muss zur Einspeisung in das öffentliche Stromnetz noch über einen Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt werden.

Leistung

Die Leistung einer Solaranlage wird in Kilowatt peak (kWp) ausgedrückt. Diese "Peak"-Leistung steht für die Spitzenleistung, also die maximal erreichbare Leistung unter Standardbedingungen (1000 Watt/m² & 25 Grad Celsius Temperatur). Je nachdem wie viele Photovoltaikzellen gekoppelt werden und wie hoch deren Wirkungsgrad ist, können unterschiedlich starke Leistungen erzielt werden. Auf Hausdächern werden meist 2 bis 20 kWp-Anlagen errichtet.
Natürlich richtet sich die Leistung auch nach der Zahl der Sonnenstunden und der Intensität der Sonneneinstrahlung. In südlicheren Breiten kann man mit den gleichen Solaranlagen sehr viel mehr Energie erzeugen als in Deutschland. Doch auch hierzulande lohnt sich der Einsatz. (siehe dazu auch ideale Dachneigung & Himmelsrichtung)
Dass Photovoltaikanlagen mehr Energie bei ihrer Herstellung verbrauchen als sie in ihrem Leben erzeugen können, ist im Übrigen heutzutage ein Mythos. Nach zwei bis vier Jahren, hat sich der Energieaufwand amortisiert. Und bei einer Lebensdauer von über 30 Jahren, kann eine Zelle effektiv sehr viel mehr Strom erzeugen, als für ihre Produktion benötigt wurde.

Wirkungsgrad

Der Wirkungsgrad von Solarmodulen kann sehr stark variieren. Das heißt, nicht jede Photovoltaikanlage bringt unter gleichen Bedingungen gleich viel Strom hervor. Die Technik wird ständig weiterentwickelt und es gibt inzwischen Wirkungsgrade um 35%. Jedoch sind solche Zellen auch noch sehr kostspielig. Mit der Erhöhung des Wirkungsgrades und Kostsenkungen im Zuge effektiverer Produktionsmethoden wird im Übrigen auch die jährliche Reduktion des Fördersatzes im EEG begründet. Hohe Rohstoffpreise führen jedoch dazu, dass die Module nicht wirklich deutlich billiger werden.
Es lohnt sich aber auf jeden Fall in eine Anlage mit hohem Wirkungsgrad zu investieren!