Was ist Photovoltaik

Unter Photovoltaik (oder Fotovoltaik) versteht man die direkte Umwandlung von Sonnenenergie,
in elektrische Energie mittels Solarzellen. Die Technologie wurde 1839 von dem französischen Physiker Alexandre Edmond Becquerel entdeckt. Aber erst 1905 gelang es Albert Einstein den photoelektrischen Effekt richtig zu erklären. Er wurde dafür 1922 mit dem Nobelpreis ausgezeichnet.

Die erste praktische Anwendung gab es schon 1955 in verschiedenen Geräten. 1958 wurde sie erstmals zur Energieversorgung von Satelliten genutzt. Inzwischen findet Photovoltaik Anwendung auf Dachflächen, bei Parkscheinautomaten, in Taschenrechnern, an Schallschutzwänden und auf Freiflächen.

Der Name setzt sich aus den Bestandteilen Photos (aus dem altgr. phos “Licht”) und Volta (von Volt als Einheilt der elektrischen Spannung) zusammen.
Die Photovoltaik gilt als Teilbereich der umfassenden Solartechnik, die auch andere technische Nutzungen der Sonnenenergie einschließt.


Grundlagen

Ein Photovoltaik-Modul besteht aus mehreren Solarzellen, diese wandeln Sonnenstrahlung in elektrische Energie. Solarzellen selbst, werden zum Großteil aus Silizium hergestellt. 

silizium solar bauerSilizium gilt, nach dem Sauerstoff, als das zweithäufigste chemische Element und ist in der Erdkruste in großen Mengen, speziell im Quarzsand vorhanden. Aus Quarzsand reines  Silizium herzustellen ist zwar sehr Energieaufwendig, aber diese Energiemenge ist je nach Modulqualität in 2 – 5 Jahren wieder kompensiert. Somit haben Photovoltaik-Module eine positive Energiebilanz.
Bei einer Photovoltaik-Anlage werden die Module in sogenannten Strings in Reihe geschaltet. Es ist üblich, dass bei einer PV-Anlage die Module in mehrere Strings unterteilt werden. Diese werden wiederum zum Wechselrichter geführt, der die erzeugte  Gleichspannung, in Netz- und Elektrogeräte-kompatiblen Wechselstrom wandelt.

Umweltschutz

Fotolia 7705328 XSKritiker behaupten, dass durch die Herstellung von Silizium eine große Menge an schädlichen Neben-Produkten entsteht und die Photovoltaik 'ja doch nicht so grün' sei. Es mag stimmen, dass bei der Siliziumproduktion ein großer Anteil an Nebenstoffen entsteht.
Doch hier sei gesagt, dass es viele unterschiedliche Verfahren zur Gewinnung von Silizium gibt, die sich vom Energieaufwand sowie beim Anfall der Nebenstoffe wesentlich unterscheiden.
Die Wahl des Herstellers ist da direkt an die Umweltbilanz des Moduls gebunden.
Einer Studie des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt und des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung zufolge, birgt Photovoltaik durch seine Null-Emission im Betrieb, sehr geringe 'externe Kosten'. Diese belaufen sich bei der Stromerzeugung aus Stein- und Braunkohle auf circa 6 bis 8 ct/kWh. Bei Atom-Energie ist es nicht schätzbar welche externe Kosten in der Zukunft noch durch Versicherung, Rückbau und Entsorgung anfallen werden. Der Schaden an der Umwelt und am Menschen, ist derzeit nicht exakt benennbar.
Im Vergleich, belaufen sich die "extern anfallenden Kosten" der Photovoltaik auf etwa 1 ct/kWh.

Anschaffungskosten und Amortisationszeit

Durch das 'Erneuerbare Energien Gesetz' (EEG) wird den Betreibern von Photovoltaik-Anlagen,
ein gesetzlich vorgegebener Mindestsatz für den in das Netz eingespeisten Stromes vergütet, dieser ist auf eine Dauer von 20 Jahren festgelegt, beginnend mit dem Folgejahr der Inbetriebnahme.     
Sinkende Modulpreise, sowie die Ersparnisse durch den Eigenverbrauch, sichern eine attraktive Rendite auf die getätigte Investition. Je nach Lage, Ausrichtung und Qualität der installierten Komponenten kann sich eine PV-Anlage schon nach 8-11 Jahren amortisiert haben. Schon ab dem ersten Tag werden, durch den selbsterzeugten Strom, Gewinne erzielt. Voraussetzung ist eine exakte Planung, Berechnung und ein passendes Finanzierungsmodell. Dann ist davon auszugehen, dass sich eine PV-Anlage zu 100% selbst über die erzielten Erträge und den Eigenbedarf finanzieren wird.

Weltweites Potenzial

Fotolia 30052607 XSDie jährlich auf die Erde treffende Wärme und Strahlungsenergie der Sonne liegt ca. 10.000 mal höher als der gesamte Energieverbrauch der Menschheit im Jahre 2010. Ein Teil dieser Energie wird durch Atmosphärische Bedingungen und Wolken reduziert. Doch ist dies eine erstaunliche Menge an Energie die jeden Tag auf unseren Planeten trifft, überall und unabhängig von fossilen Ressourcen oder Technologie. Mit Photovoltaik-Anlagen sind wir heute in der Lage diese Energie "zu ernten" und zu nutzen. In jedem Land der Erde.

Weder ist eine komplizierte Infrastruktur notwendig, noch das aufwendige und teure Ausbeuten lokaler Ressourcen. Selbst in Regionen in denen es kein Stromnetz gibt ist eine konstante und nachhaltige Energieversorgung möglich.
Schon heute gibt es Gemeinden in Deutschland, die ein kleines regionales Netz mit erneuerbaren Energien betreiben. Sie haben es sich zum Ziel gemacht, den erzeugten Strom lokal zu verwalten und das örtliche Stromnetz vom Betreiber zurück gekauft. Dadurch könnten sie den Bürgern langfristig ein faires und stabiles Preisniveau für Strom aus erneuerbaren Energien anbieten. Dieses Modell könnte eine dezentrale und flexible Energieversorgung für ganze Länder sicherstellen. Unabhängig von großen zentralen Kraftwerken und den Strom-Konzernen, die als Aktiengesellschaften Ihren Aktionären verpflichtet sind.
Es liegt an uns was wir aus diesem Potenzial machen!

Solar Bauer GmbH

Jürgen Bauer
Daisbacher Weg 13
65326 Aarbergen

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Solar Bauer Mittelhessen GmbH

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