Photovoltaik - Strom aus SonnenlichtMan unterscheidet zwischen zwei verschiedenen Arten der direkten Nutzung der Sonnenenergie: a)die „solarthermische Nutzung“, bei der die eingestrahlte Sonnenenergie direkt in Wärme umgewandelt wird (siehe dazu eigenes Faltblatt ) und b)die „photovolatische Nutzung“, bei der die Sonnenergie direkt in elektrischen Strom umgewandelt wird. Die solarthermische Nutzung ist in Südtirol weit verbreitet. Insgesamt sind rund 200.000 Quadratmeter Sonnenkollektoren in Betrieb, welche vorwiegend für die Warmwasserproduktion, aber auch für die teilsolare Raumheizung (= zur Heizungsunterstützung) verwendet werden. Die photovoltaische Sonnenenergienutzung hat erst in den letzten Jahren stark aufgeholt. Dies nicht zuletzt durch die großzügigen Förderungen von Seiten des Staates (siehe eigenes Infoblatt). Zurzeit befinden sich in Südtirol 4.394 Photovoltaikanlagen auf einer Fläche von ca. 100 ha. Damit werden rund 138 Millionen kWh Strom produziert. Wie funktioniert die Photovoltaiktechnik?Unter Photovoltaik (PV) versteht man die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie (Strom) mit Hilfe von Solarzellen. Über 95% der weltweit produzierten Solarzellen bestehen aus dem *Halbleitermaterial Silizium (Quarzsand). Je nach Fertigungsprozess unterscheidet man zwischen mono-, polykristallinen und amorphen Siliziumzellen.Da sie sich in den Wirkungsgraden unterscheiden, ist je nach Typ eine größere oder kleinere Fläche zum Erreichen der selben Leistung erforderlich. Der große Vorteil der Verwendung von Silizium besteht in der ausreichender Verfügbarkeit und der umweltverträglichen Verarbeitung. Die einzelnen Solarzellen werden zu größeren Einheiten miteinander verbunden und zum Schutz gegen Umwelteinflüsse (Hagel, Regen, ...) in Glasscheiben eingebettet und mit einem Metallrahmen versehen. Nun spricht man von Solarmodulen. Bei der Umwandlung des Sonnenlichts in elektrischen Energie entsteht Gleichstrom. Da die Haushaltsgeräte jedoch Wechselstrom benötigen, muss die von der Sonne gewonnene elektrische Energie erst nutzbar gemacht werden. Dies erfolgt mittels eines so genannten Wechselrichters, welcher nun den Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt. Eine andere Möglichkeit wäre die Verwendung von Haushaltsgeräten, welche mit Gleichstrom betrieben werden, in diesem Fall müssten jedoch sämtliche Haushaltsgeräte erneuert werden. Die mittels Solarzellen gewonnene elektrische Energie kann entweder in das vorhandene Stromnetz eingespeist oder über Akkus gespeichert werden. Letzteres findet vielfach bei Gebäuden, welche über keine Anschlussmöglichkeiten an das Stromnetz verfügen Anwendung. Wo kann eine Photovoltaikanlagen montiert werden?Die Photovoltaikmodule können sowohl am Dach, als auch am Boden, an der Fassade oder auch anstelle des Balkongeländers montiert werden; im Prinzip überall dort, wo natürliches Licht vorhanden ist.Wieviel Strom kann mittels einer Photovoltaikanlage gewonnen werden?Der Energieertrag von Solarzellen hängt hängt von vielen Faktoren ab: dabei spielt die geografische Breite die Dauer der jährlichen Sonneneinstrahlung, sowie die Neigung (optima:l 35°) und Ausrichtung (optimale Richtung Süden)der Photovoltaikmodule und deren Verschattung eine Rolle.In Mitteleuropa liegt die Einstrahlung bezogen auf eine horizontale Fläche bei ca. 1.100 kWh/m² und Jahr. Zu Bedenken ist jedoch, dass dass nur ein kleiner Teil der eingestrahlten Energie nutzbar gemacht werden. Bei optimaler Ausrichtung und Neigung ergibt sich bei einer durchschnittlichen Anlage ein Gesamtwirkungsgrad von zwischen 8 und 14%. Dies bedeutet, dass über einen Quadratmeter Photovoltaikanlage jährlich etwa zwischen 80 und 160 kWh Strom geerntet werden können. Zur Abdeckung eines Jahresstromverbrauches von 2.700 kWh (Durchschnittsverbrauch eines privaten Haushaltes) beträgt die Photovoltaikfläche in etwa 20 bis 30 Quadratmeter. Die Rentabilität einer Photovoltaikanlage hängt somit stark vom effektiven Energieertrag ab. Aber auch die Größe der Anlage, deren architektonische Integration und Datum der Inbetriebnahme haben Einfluss auf den Fördertarif und somit auf die Wirtschaftlichkeit einer Anlage. Nicht zuletzt sich auch der Jahresstromverbrauch des Haushaltes und die Höhe des unmittelbar nutzbaren Photovoltaikstromes ausschlaggebend dafür, in welchem Zeitraum sich die Investition in eine Photovoltaikanlage rechnet. Weitere Details über die verschiedenen Fördermöglichkeiten einer Photovoltaikanlage sind im entsprechenden Informationsblatt enthalten. BegriffsbeschreibungkWp (peak): die Leistung einer Photovoltaikanlage wird in kWp (peak) angegeben. Das englische Wort peak steht für Spitzenleistung unter genormen Laborbedingungen. Diese Angabe macht den Vergleich von verschiedenen Modultypen möglich. Die in kWp angegebene Nennleitung der PV-Module entspricht der Nennleistung die am Ausgang des PV-Generators gemessenen Leistung unter Normbedingungen (25° Umgebungstemperatur, 1.156 W/m² Sonneneinstrahlung). Die exakte Nennleistung am Standort der PV-Anlage wird meist erst in den Ausführungsplänen angegeben.Halbleiter sind Stoffe, welche unter Zufuhr von Licht oder Wärme elektrisch leitfähig werden. Weitere Informationen: www.verbraucherzentrale.it www.bine.info www.gse.it Infoblatt: WA135 - 05/2011 |
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