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Photovoltaik PV
Bei der photovoltaischen Nutzung der Sonnenenergie wird die Sonneneinstrahlung über die Solarzellen der Solarmodule direkt in elektrischen Strom umgewandelt. Der so gewonnene Gleichstrom wird über einen Wechselrichter in Wechselstrom transformiert. Dieser wiederum wird bei einer netzgekoppelten Solaranlage über einen Zähler in das öffentliche Stromnetz eingespeist, wie es das Erneuerbare-Energien-Gesetz vorsieht.Eine Photovoltaik-Anlage ist ein Stromproduzent -;und nicht zu verwechseln mit einer solarthermischen Anlage, die mittels der Sonne Wärme für Wasser oder Heizung erzeugt. In den letzten Jahren ist die Solarstrombranche ein absoluter Wachstumsmarkt geworden. Sie produziert keine Schadstoffe und schont neben der Umwelt auch noch den Geldbeutel, weil die Abhängigkeit von fossilen Rohstoffen und damit auch vom teuren Strom abnimmt.
Standort und Größe der PV-Anlage:
Die Sonneneinstrahlung ist fast überall in Deutschland ausreichend, um Photovoltaik-Anlagen (PV-Anlagen) betreiben zu können.
Erzeugung des Stroms und Komponenten:
- Solarzellen: Aus Sonnenlicht wird direkt elektrischer Strom erzeugt. Dies geschieht mittels Solarzellen, bestehend aus einer dünnen Schicht eines Halbleitermaterials, das heutzutage für gewöhnlich Silizium ist. Durch die Sonneneinstrahlung laden sich die Teilchen elektrisch auf und erzeugen Spannung.
- Solarmodul: Da einzelne Solarzellen recht wenig Spannung erzeugen, werden sie im Solarmodul miteinander in Reihe geschaltet. Über Kontakte und Stromkabel wird die Ladung abgeleitet.
- Solargenerator: Die Summe der zusammengeschalteten Solarmodule bildet den Stromerzeuger, oder auch Solargenerator.
- Wechselrichter: Da der Solargenerator nur Gleichstrom produziert, aber für die Einspeisung ins Netz Wechselstrom benötigt wird, ist bei den netzgekoppelten PV-Anlagen immer ein Wechselrichter notwendig, der am besten im kühlen Keller installiert wird, um ihn an heißen Tagen vor Überhitzung zu schützen.
- Stromzähler: Für die Abrechnung des eingespeisten Stroms gemäß den Richtlinien des EEG, ist ein separater Stromzähler erforderlich, damit die festgelegten 43,01 Cent pro Kilowattstunde Strom auch vergütet werden können.
Ertrag und Lebensdauer der PV-Anlage
- Leistung: Die Orientierung für den optimalen Ertrag ist, dass die kleinsten PV-Anlagen mit einer Spitzenleistung von 1kWp (Kilowattpeak=Spitzenleistung), die eine Maximalfläche von 10 m² haben können, mindestens 800 kWh Leistung pro Jahr liefern. Dies sollte auch beim Kauf als Richtwert für die eigene Anlage gesehen werden. Eine 2kWp-Anlage (10- 20 m² Fläche) liefert somit mindestens 1.600 kWh Strom im Jahr, eine 3kWp-Anlage 2.400, usw.
- Vergütung in Deutschland: Wenn der Strom über einen Netzbetrieb ins öffentliche Netz eingespeist wird, bedeutet die Produktion von 1.600 kWh Strom pro Jahr einen Ertrag von cirka 700 Euro, der von den Stromversorgern gemäß EEG vergütet wird. Private PV-Anlagen-Betreiber erhalten die Garantie vom Staat für die nächsten 20 Jahre den Strom einspeisen und in Rechnung stellen zu können. Momentan (2009) liegt der Vergütungssatz bei 43,01 Cent pro Kilowattstunde.
- Lebensdauer: Auch die Hersteller-Garantie auf Photovoltaik-Anlagen wird auf 20 Jahre festgelegt. In der Regel beträgt die durchschnittliche Lebensdauer von PV-Modulen jedoch 30-40 Jahre. Lediglich der Wechselrichter sollte alle 10 Jahre ausgetauscht werden.
Genehmigung und Montage:
Thermische Nutzung
- Genehmigung: In der Regel ist die Installation von PV-Anlagen auf privaten Dächern in allen Bundesländern genehmigungsfrei. Ausnahmen und Richtlinien werden in den so genannten Landesbauordnungen (LBO) der Länder geregelt. Es empfiehlt sich, vor dem Bau einer Anlage beim Bauamt nachzufragen. Sonderregelungen gibt es auch bei Gebäuden, die unter Denkmalschutz stehen.
- Montage: PV-Anlagen lassen sich auf vielen Dachformen installieren und können - geschickt eingesetzt - zu einem optischen Blickfang werden. Die Montage ist einfach und dauert maximal zwei Tage, darf aber trotzdem nur von Fachfirmen
Thermische Nutzung
Kooperationspartner:
