Informationen über Photovoltaik

Mit einer (PV)-Photovoltaik-Solaranlage wird Strom aus Sonnenlicht erzeugt. Die Bundesregierung unterstützt die verstärkte Nutzung regenerativer Energien und setzt auf die Solarenergie.

(Dach)-Flächenbedarf für Solarmodule

Zur Gewinnung von Strom mittels Solarenergie braucht man eine geeignete Aufstellungsfläche für die Solarmodule (Solarmodul: Bauelement, das mehrere Solarzellen enthält). Um Solarzellen mit einer Leistung von 1 kW installieren zu können, werden ca. 10 m² Aufstellungsfläche benötigt. Mehrere Solarmodule werden zu einer Solaranlage verschaltet.

Wieviel PV-Strom produzieren Solarzellen bzw. Solarmodule?

Die produzierte solare Strommenge (kWh) in Solaranlagen hängt hauptsächlich vom regionalen Standort in Deutschland, von der Ausrichtung (Himmelsrichtung) und vom Aufstellungs-Neigungswinkel ab. Faustformel: Pro kW installierter Solarleistung kann mit einer Stromerzeugung zwischen 700 und 1.200 kWh Solarstrom im Jahr gerechnet werden. Bei einer 10 kW-PV-Solaranlage (100 m² Flächenbedarf) schwankt die jährliche Solarstromernte somit zwischen 7.000 und 12.000 kWh (zum Vergleich: durchschnittlicher Jahresverbrauch eines Haushalts: 4.000 kWh).

Solarstrom-Vergütung

Die Vergütung für den erzeugten Solarstrom ist gesetzlich im Erneuerbaren-Energien Gesetz (EEG) geregelt.

Stand der Technik

Grundsätzlich kann zwischen 3 Zellenarten unterschieden werden:

Hochleistungszellen
Kristalline Siliziumzellen
Dünnschichtzellen

- Hochleistungssolarzellen sind meist monokristalline Zellen die mittels neuester Technologien in ihrem Wirkungsgrad optimiert wurden, allerdings auch wesentlich teurer sind als Standardzellen.

- Kristalline Siliziumsolarzellen haben derzeit einen Marktanteil von über 85 % und werden meist für den netzgekoppelten Betrieb eingesetzt. Es kann unterschieden werden zwischen monokristallinen und polykristallinen Solarzellen, wobei die letzteren ihren schlechteren Wirkungsgrad durch einen deutlichen Preisunterschied ausgleichen.

- Dünnschichtzellen können aus verschiedenen Materialien gefertigt werden z.B. amorphem Silizium, Cadmium-Indium-Diselenid (CIS) oder Cadmium-Tellurid. Da bei der Produktion bedeutend weniger Energie und Material verbraucht wird sind sie bedeutend kosteneffizienter. Ein weiterer Vorteil ist die hohe Flexibilität der Zellen, so dass sie oft als Designelement oder als Sonnenschutz etc. eingesetzt werden. Dünnschichtzellen in Standardmodulen befinden sich im Moment in der Markteinführungsphase. Es wird dabei davon ausgegangen, dass sie trotz ihres geringeren Wirkungsgrad einen erheblichen Marktanteil einnehmen werden, vor allem aufgrund der oben beschriebenen Kostenvorteile.

In der Entwicklungsphase sind verschiedene vielversprechende Technologien wie z.B. die Tandemzellen oder Tripelzellen, bei denen durch Materialkombinationen ein größerer Lichtbereich ausgenutzt werden kann oder fokusierende Zellen, bei denen durch ein Linsensystem das einfallende Licht gebündelt wird und somit eine wesentlich kleinere Zelle benötigt wird.

Solarförderung & Finanzierung

Die Vergütung für den erzeugten Solarstrom erfolgt nicht aus staatlichen Steuermitteln. Die Stromnetzbetreiber sind gesetzlich verpflichtet, die Vergütung für den Solarstrom zu bezahlen. Derzeit zahlt ein durchschnittlicher Haushalt etwa 1 Euro pro Monat mehr für die umweltfreundliche Stromerzeugung, bezogen auf alle regenerativen Energiequellen. Staatliche Zuschüsse zum Kauf von Solaranlangen werden noch von einigen wenigen Bundesländern sowie einigen Kommunen gewährt. Zinsgünstige Kredite werden von der Kreditanstalt für Wiederaufbau KfW (Tel.: 01801-335577 ) vergeben. Ein Kredit-Formular der KfW und weitere Infos erhält man über jede Hausbank.

Wirtschaftlichkeitsberechnung

Die Wirtschaftlichkeit einer Photovoltaik-Solaranlage ist von zahlreichen Faktoren (Höhe der Investitionskosten, Erlöse, Zinssatz, persönlicher Steuersatz, Anteil Eigenkapital/Fremdkapital, jährliche Betriebskosten, etc.) abhängig. Lassen Sie sich ggf. von Ihrem Steuerberater beraten.

wichtige Begriffe

Photovoltaik (PV): Umwandlung von Strahlungsenergie (Sonnenenergie) in elektrischen Strom mittels Solarzellen

Solarzellen: elektrische Bauelemente, die Lichtenergie (in der Regel Sonnenlicht) in elektrische Energie umwandeln. Bestehen aus einem Halbleitermaterial (meistens Silizium). Die Oberflächen sind chemisch behandelt, um einen möglichst starken photovoltaischen Effekt zu erzielen. Eine Seite lädt sich positiv auf, die andere Seite negativ. Bei Lichteinfall entstehen elektrische Ladungen und Spannungen, die sich über Kontakte ableiten lassen

Solarmodul: Einzelne Solarzellen bauen nur eine geringe Spannung auf und werden deshalb in Modulen zusammengeschaltet. Zum Schutz vor äußeren Einflüssen werden die in Reihe geschalteten Solarzellen mit einer gehärteten Glasplatte und einer Kunststofffolie laminiert.

Nennleistung: vom Hersteller angegebene maximale Dauerabgabeleistung einer Anlage unter standardisierten Laborbedingungen (Sonneneinstrahlung, Temperatur, etc.). I.d.R. mit Wp für Wpeak (Spitzenleistung) abgekürzt

Maximum Power Point (MPP): der Maximum Power Point ist der Punkt des Strom-Spannungs-Diagramms einer Solarzelle, an dem die größte Leistung entnommen werden kann, d.h. der Punkt, an welchem das Produkt von Strom und Spannung sein Maximum hat. Er ist nicht konstant und differiert in einem Intervall, welches von der Bestrahlungsstärke, der Temperatur und dem Typ der Solarzellen abhängt

Wirkungsgrad: gibt an, wie viel Prozent der eingestrahlten Sonnenenergie in elektrischen Strom umgewandelt werden kann

Wechselrichter: wandelt den durch eine Solaranlage produzierten Gleichstrom in den für die Einspeisung in das öffentliche Netz notwendigen Wechselstrom um