Photovoltaik – Solaranlage

In einer neuen Serie möchten wir uns bevorzugt mit der Photovoltaik, als der Solaranlage beschäftigen. Gerade rund um die Nutzung von Solaranlagen ist die Bevölkerung in Deutschland gespalten. Die einen schätzen Photovoltaik und loben die Technik als eine Lösung für die Energieversorgung. Andere hingegen kritisieren die Solaranlagen als Unnütz und wenig rentabel. Die eigentliche Antwort dürfte wohl in der Mitte der beiden Gruppen liegen. Aus diesem Grunde wollen wir uns einmal mit der Photovoltaik als solches direkter beschäftigen. Von der Anschaffung, Planung bin hin zur Kalkulation. Immer wieder entdecken wir so genannte Solarstrom Rechner, die Interessenten zu einer Übersicht bei der Planung verhelfen sollen. In der Tat zeigen die Rechner für die Solaranlage auch immer wieder interessante Ergebnisse. Doch mit der Wirklichkeit stehen diese Ergebnisse nicht in Zusammenhang. Jedoch können sie eine unverbindliche Übersicht für die Nutzung der Photovoltaik Technik aufzeigen.

Was bedeutet Photovoltaik

Bevor wir näher ins Detail gehen wollen wir bei der Solaranlage den Begriff Photovoltaik (kurz: PV) erläutern. Jeder kennt ihn, doch nicht viele können diesen tatsächlich direkt deuten. Hierunter ist die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie zu verstehen. Die Umwandlung erfolgt n der Regel über die Solaranlage. Dabei ist die Photovoltaik Technik mittlerweile schon fast 60 Jahre alt. So wurde diese bereits im Jahre 1958 in der Raumfahrt angewandt. Wir erinnern uns dabei an die Sonnensegel. Während die Bedeutung in der Raumfahrt nachgelassen hat, sind Photovoltaik Anlagen jedoch heute vermehrt, direkt auf der Erde anzufinden. Vor allem in privaten Haushalten in Deutschland dient die Solaranlage zur Gewinnung von Strom. Aber auch in Parkscheinautomaten, Schallschutzwänden und vielen anderen Orten ist Photovoltaik vorzufinden. Das beste Beispiel sind wohl Taschenrechner, die mit einer Mini-Solaranlage arbeiten und uns bereits auch der Schulzeit bekannt sind.

Die Photovoltaik selbst ist aber nur ein Teilbereich der Solartechnik. Das System aus den einzelnen Bauteilen und den Solarmodulen wird als Photovoltaik Anlage bezeichnet oder auch gerne als Solargenerator. Die Solarzellen nutzen bei der Energieumwandlung den photoelektrischen Effekt. Dabei sind sie zu so genannten Solarmodulen verbunden. Die so erzeugte Elektrizität über die Solaranlage kann direkt in die Stromnetze eingespeist werden oder in einem bestimmten Umfang in Akkumulatoren gespeichert werden. In vielen Fällen muss die so gewonnene Energie jedoch noch umgewandelt werden. Die Solaranlage erzeugt eine Gleichspannung. Die meisten Stromnetze arbeiten jedoch mit einer Wechselspannung.

Photovoltaik: Nennleistungen und Erträge

In der Regel wird die Nennleistung einer Solaranlage wie folgt angegeben: Wp (Watt Peak) oder kWp. Diese so benannte Leistung bezieht sich aber nur auf die Werte der optimalen Testumgebung (maximale Sonneneinstrahlung), kann also auf dem privaten Hausdach letztendlich nach Lage und Ort erheblich abweichen. Dennoch diesen diese Angaben vor allem zu einer gezielten Normung und dem Vergleich der unterschiedlichen Solarmodule. Die entsprechenden Werte sind den Produktbeschreibungen der Solaranlage und ferner auch den einzelnen Datenblättern zu entnehmen. Grundlage für die Messung ist eine einheitliche Umgebungstemperatur, wobei das Modul der Photovoltaik Anlage 25 Grad C. erreicht. Die Bestrahlungsstärke liegt bei diesem einheitlichen Test bei: 100 W/m² und einer Luftmasse (kurz AM) von 1,5. Die festgelegten Werte gelten international als Standard.

Dennoch ist gerade für die Amortisierung der Solaranlage nicht die Nennleistung maßgebend, sondern der tatsächliche Ertrag der erzeugten Strommenge. Und diese schwankt bekanntlich in Deutschland besonders groß. In der Regel gilt aber Folgendes: Im Monat Juli wird ein 5faches gegenüber dem Dezember gewonnen. Gemessen wird in Wattstunden (WH) oder in Kilowattstunden pro Jahr (kWh/a). Wesentlich für den Ertrag ist natürlich für die Solaranlage die Lage und Ausrichtung. Experten empfehlen daher grundsätzlich Dächer mit einem Neigungswinkle von um die 30 Grad.

… mehr in der nächsten Folge!

 

 

Foto: Mark Mumm / pixelio.de