Photovoltaik
Wie funktioniert Photovoltaik?
Mittels Solarzellen wird das einfallende Sonnenlicht direkt in elektrische Energie umgewandelt. Der Begriff "Photo" bezeichnet hierbei die Freisetzung von positiven und negativen Ladungsträgern in einem Festkörper, welche durch die Lichteinstrahlung hervorgerufen werden. Solarzellen gibt es in den vielfältigsten Bauformen: Von hochflexiblen und begehbaren Dünnschichtmodulen bis hin zu solchen, die sich problemlos in einen Dachziegelverbund integrieren lassen.Die alleinige Stromversorgung mittels Solarzellen bietet sich überall dort an, wo es aus technischen oder wirtschaftlichen Gründen nicht ohne weiteres möglich bzw. sinnvoll ist, einen Anschluss zum bestehenden Stromnetz herzustellen.
Wird hierbei ausreichend Strom für einen Haushalt produziert?
Sonnenenergie ist nicht nur umweltfreundlich, frei verfügbar und kostengünstig sondern trifft theoretisch auch in wenigen Minuten mit ausreichend Energie für einen gesamten Jahresverbrauch der Welt auf die Erdoberfläche. Bei einer Laufzeit von 25 Jahren ist eine PV-Anlage ein sehr lohnendes Renditeobjekt, nimmt man die jährlichen Werte zwischen 850 kWh/m² (im Norden) und 1.200 kWh/m² (im Süden) als Maßstab. Natürlich sind diese Angaben vom jeweils verwendeten Zellentyp, sowie der Ausrichtung, Dachneigung, Sonneneinstrahlung und Umgebungs-temperatur abhängig. Da das Wetter nicht jedes Jahr die gleichen Bedingungen (sprich: Einstrahlungszeiten und -werte) liefert, bezieht man sich auf die gemittelten Werte der letzten zehn Jahre des jeweiligen Standorts.Und wenn der Himmel bewölkt ist?
Eine Photovoltaikanlage nutzt nicht nur das direkte Sonnenlicht, sondern ebenso die diffuse Lichteinstrahlung bei bewölktem Himmel. Egal, ob die Sonne direkt zu sehen oder hinter einer Wolkendecke verschwunden ist, gilt der Grundsatz: Je heller das Umgebungslicht ist, desto höher ist die Leistung der Anlage. Der Anteil der diffusen Lichteinstrahlung beträgt in Mitteleuropa fast 50 Prozent.Generell sollte bei der Montage einer PV-Anlage aber darauf geachtet werden, dass die „Verschattung“, also das Verdecken einzelner Module durch Kamine, Bäume oder Satellitenanlagen, weitestgehend ausgeschlossen ist. Dies würde andernfalls zu Ertragseinbußen von 5 bis 10 Prozent jährlich führen.
Wie sieht es bei kühleren Temperaturen aus?
Eine Solarzelle erreicht seine optimale Leistung bei ungefähr 25 Grad Celsius. In vielen südlichen Ländern ist die Sonneneinstrahlung viel höher. Die ebenfalls höhere Umgebungstemperatur senkt zwar den Leistungsgrad der Anlage – die vermehrte Sonneinstrahlung fängt dies aber wieder etwas auf.Folglich wird die geringere Sonneneinstrahlung in unserem Land durch die kühleren Temperaturen, welche die Effektivität der Module steigert, mehr als kompensiert.