Solare Revolution

8. April 2017, 21:58

Energie aus Wind, Biomasse und Photovoltaik belastet im Gegensatz zu Energie aus fossilen Brennstoffen das Klima nicht. Solarenergie kann dezentral erzeugt werden, ganz ohne politische Abhängigkeiten von Öl- oder Gaslieferanten.

Für die Installierung einer Photovoltaik-Anlage sprechen neben Umweltschutzgründen auch wirtschaftliche Argumente. Denn mit der Kraft der Sonne können nicht nur Photovoltaikanlagen zur Stromgewinnung, sondern auch thermische Solaranlage zur Warmwassergewinnung betrieben werden. Für den, auf diese Weise mit Energie versorgten, Privathaushalt kann sich, auf eine Dauer von 30 Jahren gerechnet, eine Kostenersparnis von 60.000 bis 100.000 Euro gegenüber herkömmlicher Energie ergeben.

Aus Strahlungsenergie wird Strom

Unter Photovoltaik versteht man die Umwandlung von Strahlungsenergie, vornehmlich Sonnenenergie, in elektrische Energie. Sie ist seit 1958 zunächst in der Energieversorgung von Satelliten mittels Solarzellen im Einsatz.

Mittlerweile wird sie zur Stromerzeugung auf der ganzen Welt eingesetzt und findet Anwendung auf Dachflächen und Fassaden sowie bei Parkscheinautomaten, an Schallschutzwänden oder auf Freiflächen.

Technische Einzelheiten

Für die Umwandlung der Sonnenenergie in elektrische Energie benötigt man Solarzellen, die den so genannten photoelektrischen Effekt ausnützen. Die traditionelle Solarzelle besteht aus einem Grundmaterial - meistens Silizium -, das durch Bearbeitung mit andern Materialien in zwei Gebiete mit unterschiedlichen elektrischen Eigenschaften eingeteilt wird.

Bei andauernder Bestrahlung der Solarzellen entsteht zwischen den beiden unterschiedlichen Schichten ein elektrisches Feld, das eine Spannung in der Größenordnung von 0,5 Volt hervorruft. Viele dieser Solarzellen zusammengeschlossen und hinter Glas gepackt ergeben ein Solar-Modul, das eine höhere Spannung erzeugt.

Kosten der Photovoltaik

Photovoltaik-Anlagen können aber nicht nur auf den Dächern von Einfamilienhäusern errichtet werden. Die vielseitig einsetzbare Technologie kann in Lärmschutzwänden entlang von Autobahnen integriert werden, oder als Ersatz von Dachziegeln oder ganzen Fassaden dienen. Von den Materialkosten her reihen sich Photovoltaik-Verkleidungen zwischen Glasfassaden und solchen aus poliertem Stein ein.

Derzeit vergehen noch zwei bis vier Jahre, bis eine Photovoltaik-Anlage die bei ihrer Herstellung verbrauchte Energie wieder hereingespielt hat. Und so kostet Strom aus Sonnenkollektoren oft noch das Zehnfache von herkömmlich erzeugter Energie.

Allerdings darf man bei der Betrachtung der Kosten nicht übersehen, dass die Photovoltaik dann am meisten Strom produziert, wenn die Spitzenlasten an höchsten sind, nämlich zu Mittag. An Tagen mit hohem Verbrauch sind die Stromkonzerne oft gezwungen, Spitzenstrom um bis zu einem Euro zuzukaufen. Zu den Spitzenzeiten rechnet sich Photovoltaik-Strom also schon jetzt.

Warmwasser durch Sonnenenergie

Etwas anderes sieht die Lage bei der Warmwassergewinnung durch Sonnenergie aus, der so genannten Solarthermie. Die ist weltweit gesehen etwa um den Faktor 20 stärker verbreitet als die Photovoltaik, was die installierte Anlagenleistung und die Energiegewinnung betrifft.

Was nicht zuletzt auch daran liegt, dass sich solarthermische Anlagen für die Warmwasserbereitung bereits heute rechnen, ganz ohne Förderungen.

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