Solarstrom-Wissen

So funktioniert Photovoltaik

Solarzellen wandeln die Energie des Sonnenlichts in elektrische Energie um. Eine Fotovoltaik-Zelle besteht aus zwei übereinanderliegenden Siliziumschichten. Lichtstrahlen drängen fest verankerte Elektronen aus ihrem Platz in der unteren Schicht und treiben diese über die sogenannte Grenzschicht zur Oberseite. Je mehr Licht einfällt, umso mehr Elektronen sammeln sich an der Sonnenseite. Die überschüssigen Elektronen wandern über Kontaktgitter und Kabel wieder zu den leeren, positiv geladenen Plätzen in der unteren Schicht. Gleichstrom fließt.

Solarzellen für jeden Bedarf!

Einfarbig schwarze oder blaue monokristalline Solarzellen wandeln 20 Prozent des Sonnenlichts in elektrische Energie um. Schillernd gemusterte polykristalline Zellen verwerten 17 Prozent des Lichts. Bei Dünnschicht-Zellen wird das Silizium hundert Mal dünner auf Glas oder Folie aufgedampft: Sie arbeiten bei höheren Temperaturen sowie diffuser Strahlung besser als kristalline Zellen und sind toleranter gegenüber Verschattung. Der Wirkungsgrad liegt nur bei 10 Prozent, deshalb wird etwa die doppelte Fläche wie bei kristallinen Zellen benötigt. Neueste Entwicklung sind sogenannte Konzentratorzellen mit einem Wirkungsgrad von bis zu 34 Prozent, in denen Linsen das Licht auf einer relativ kleinen Siliziumfläche bündeln.

Verbrauchen oder verkaufen Den erzeugten Gleichstrom wandelt ein Wechselrichter in üblichen Wechselstrom um. Kommt der Anschluss ans Stromnetz zu teuer, wird der Strom über den Anschlusskasten zum Laderegler geleitet, in Akkus gespeichert und selbst verbraucht. Solar-Akkus machen nach etwa fünf Jahren schlapp. Ortsfeste Akkus sind dreimal so teuer, halten aber bis zu 20 Jahre. Ins Netz wird der Strom über das Einspeisegerät geschickt. Zwei Zähler messen dann die Menge, wie viel Strom eingespeist und wie viel verbraucht wird.

Jeder Sonnenstrahl bringt Geld

Das „Erneuerbare Energien Gesetz“ (EEG) verpflichtet den Netzbetreiber, jede Kilowattstunde eingespeisten Solarstrom zu vergüten. Wie hoch die Vergütung liegt, hängt von der Anlagenart und dem Jahr der Inbetriebnahme ab. Wer ab 2008 Strom mit einer Dachanlage produziert, erhält 46,75 Cent pro Kilowattstunde. Mit jedem Jahr verringert sich dann die Vergütung um 5 Prozent, bei Freilandanlagen um 6,75 Prozent.

So viel Strom liefert Ihre Anlage

Die Leistung hängt ab vom Aufbau, von der Fläche und der Sonneneinstrahlung. Zellen werden zu Modulen gekoppelt, deren Leistung in Watt peak (Wp) angegeben wird. Die angegebene Modulleistung (ermittelt unter Laborbedingungen bei 25 Grad) wird in der Praxis meist um 15 bis 20 Prozent unterschritten. Denn: In heißen Sommern senkt jedes Grad Temperatur in den Modulen die Leistung um 0,5 Prozent. Um 1 Kilowatt peak (kWp) Leistung zu erzielen, benötigt man entweder 20 Quadratmeter Dünnschicht-Solarzellen, 10 Quadratmeter polykristalline Zellen, 9 Quadratmeter monokristalline Zellen oder 7 Quadratmeter (optimierte monokristalline) Hochleistungszellen.

Hier stehen die Zellen am besten

Beste Standorte sind Süddächer mit 30 bis 35 Grad Neigung. Je mehr Abweichung nach Westen oder Osten, umso flacher müssen die Module aufgestellt werden. Bei Anlagen aus kristallinen Zellen verringert Schatten (etwa von Kaminen) den Ertrag deutlich. Selbst Schmutz, Ruß oder Pollenstaub beeinträchtigen die Leistung. Deshalb die Zellen einfach öfter mal mit Wasser aus dem Gartenschlauch reinigen

Kosten und Ertrag

Private Fotovoltaik-Anlagen haben eine Leistung zwischen 2 und 5 kWp. Pro kWp rechnet man bei netzgekoppelten Anlagen mit einer Investition von 5.000 bis 7.000 Euro. Etwa 70 Prozent davon sind für die Module anzusetzen, rund 13 Prozent kostet der Wechselrichter, 9 Prozent die Arbeit und mit 8 Prozent schlagen die sonstigen Bauteile zu Buche. Als laufende Kosten fällt etwa ein Prozent der Investitionssumme an. 1 kWp bringt zwischen 700 und 1.000 Kilowattstunden Ertrag pro Jahr.

Für den Fall der Fälle

Es ist sinnvoll nachzufragen, ob die Solaranlage in der Hausrats- oder Gebäudeversicherung mitversichert ist. Spezielle Solarversicherungen zahlen bei einem Ausfall der Anlage. Zudem sollte man sich bei der Installation der Anlage beraten lassen, ob ein Blitzschutz notwendig ist.

Internet-Tipps

www.pv-ertraege.de
Hier sehen Sie die Erträge vieler Anlagen aus Deutschland. Sie können nach Ihrer Region filtern und so den für Ihre Anlage zu erwartenden Ertrag ersehen oder Ihre Anlage mit anderen vergleichen.

www.sunny-portal.de
Das Solardaten-Portal von SMA umfasst viele Anlagendaten. Darunter viele freigegebene Anlagen.

www.pv-calculator.de
Hier können Sie in fünf Schritten einfach und kostenlos den künftigen Ertrag Ihrer Solarstrom-Anlage berechnen.

www.solarfoerderung.de
Die interaktive Internet-Förderberatung errechnet für Sie in drei einfachen Schritten die optimale Finanzierung Ihrer Solaranlage.

www.dgs.de
Portal der Deutschen Gesellschaft für Sonnenenergie e.V. mit vielen Informationen rund um die Nutzung von Solarenergie.