Häufig gestellte Fragen zum Thema Photovoltaik

Was bedeutet Photovoltaik?

Photovoltaik - das ist die direkte Umwandlung der Energie des Sonnenlichts in Strom mittels Solarzellen und Solarmodulen. Das Wort kommt von "photon" (griechisch: Licht) und "Volta" (italienischer Erfinder, nach dem die Einheit der elektrischen Spannung "Volt" benannt wurde).

Was ist eine Solarzelle?

Eine Solarzelle ist eine sehr dünne Scheibe, hergestellt aus dem Material Silizium und etwa 10 x 10 cm groß (genaugenommen heißt sie dann mono- oder multikristalline Silizium-Solarzelle). Auf der Vorder- und der Rückseite sind Kontaktbänder befestigt, die den vom Sonnenlicht in der Zelle erzeugten Strom abführen. Das Silizium wird aus Quarzsand gewonnen, den es auf der Erde im Überfluss gibt.

Welche Leistung erbringt eine Solarzelle?

Eine einzelne Solarzelle in der Größe 10 x 10 cm erzeugt im vollen Sonnenlicht etwa 0,5 Volt Spannung und 2,4 Ampère Strom. Das entspricht ca. 1,2 Watt Leistung. Mit diesen Werten, vor allem der geringen Spannung, kann man aber meist nur wenig anfangen. Deswegen schaltet man typischerweise mehrere Solarzellen zusammen (in Reihe), und "verpackt" zudem die Zellen zum besseren Schutz vor Umwelteinflüssen zwischen Scheiben aus Glas oder Kunststoff. Das ganze nennt man dann ein Modul. Ein solches Photovoltaik-Modul gibt Strom- und Spannungswerte ab, mit denen man wirklich etwas anfangen kann. Sehr gebräuchlich sind z.B. Module mit 36 Zellen, aber auch Großmodule bis 2,5 m² Fläche. An einem klaren Sonnentag strahlt die Sonne bei uns etwa 1000 Watt pro m² ein. 1000 Watt entsprechen z. B. der Leistung einer mittleren Kochplatte. Ein Modul von 1m² leistet unter diesen Bedingungen etwa 120 Watt.

Was bedeutet die Leistungsangabe "Wp"?

Wp steht für Wattpeak oder auf Deutsch Wattspitze. Das ist eine Einheit, die sich in der Photovoltaik eingebürgert hat. Sie gibt die Leistung an, die ein Modul bei voller Sonnenbestrahlung (und weiteren festgelegten Bedingungen) erreicht.

Scheint die Sonne bei uns überhaupt stark genug?

Auch in Deutschland liefert die Sonne 90-mal mehr Energie als wir benötigen. Eine 10 m² große Photovoltaikanlage liefert in Norddeutschland etwa 900 kWh Strom im Jahr. Die vorhandenen Dachflächen und Fassaden reichen aus, um den Stromverbrauch in Deutschland zu 100 % mit Solarstrom zu decken. (Süddeutschland etwa 1.050 kWh Strom im Jahr)

Was ist bei bewölktem Himmel?

Photovoltaik-Module nutzen nicht nur das direkte Sonnenlicht, das nur bei klarem Himmel auftritt, sondern auch die sogenannte diffuse Strahlung aus den Wolken. Es ist eigentlich ganz einfach: Je heller Sie selbst es draußen empfinden, desto mehr Leistung bringen die Module- egal ob dabei die Sonne direkt zu sehen ist oder nicht. Bei uns in Deutschland macht der diffuse Anteil übrigens gut 50% der Einstrahlung aus.

Wie sicher und langlebig ist eigentlich die Technik?

Über viele Jahrzehnte und bei vielen verschiedenen Anwendungen hat die Photovoltaik ihre Zuverlässigkeit bewiesen. Diese Technik wurde ursprünglich für die Weltraumfahrt entwickelt. Dort bestehen mit Sicherheit sehr große Anforderungen an die Zuverlässigkeit. Lassen Sie sich durch gelegentliche Meldungen über die endgültige neue Technik oder den Durchbruch bei der Photovoltaik nicht verunsichern. Die jetzt gängige Technik ist zuverlässig, erprobt und umweltschonend. Im Bundesgebiet sind ca. 100.000 Anlagen bereits errichtet worden. Natürlich wird sich auch die Photovoltaik in den nächsten Jahren weiterentwickeln. Aber genau dasselbe gilt wohl für die meisten anderen Produkte und Dienstleistungen auch. Man rechnet heute bereits mit einer Lebensdauer von ca. 30 bis 40 Jahren. Die Module haben üblicherweise bereits eine Leistungsgarantie über 25 Jahre. Photovoltaik-Anlagen haben ihre hohe Zuverlässigkeit und Langlebigkeit bereits in vielen hundert tausenden Anwendungen unter Beweis gestellt!

Wird nicht mehr Energie in die Herstellung hineingesteckt, als die Solaranlage insgesamt liefert?

Um die hineingesteckte Energie wieder zu erzeugen, muss die Solaranlage etwa drei Jahre laufen. Bei einer Lebensdauer von mind. 25 Jahren wird sie also mehr als achtmal mehr sauberen Strom erzeugen.

Wie kommt der Strom in das Netz?

Der in den Modulen erzeugte Gleichstrom wird über Wechselrichter in den üblichen Netz-Wechselstrom umgewandelt und die Anlage wird an das normale 230 Volt-Netz angeschlossen.
Das hat folgenden Vorteil: Der Strom, der in Ihrer Photovoltaik-Anlage erzeugt wird, wird jederzeit genutzt; entweder im eigenen Haushalt oder durch die anderen Verbraucher in Ihrer Umgebung, da der Strom dem gesamten Netz zur Verfügung gestellt wird - wie bei einem richtigen Kraftwerk. Außerdem hat man weiterhin die ausgezeichnete Versorgungssicherheit, die das Netz bietet. Kein Solarstrom "geht verloren". Alles trägt zur Umweltentlastung bei.

Wie groß muss eine Anlage für eine Familie sein?

Eine vierköpfige Familie kann im Jahr gut mit insgesamt 3200 kWh Stromverbrauch auskommen, wenn sie nicht gerade mit Strom heizt oder Warmwasser bereitet, und wenn sie keine besonderen "stromfressenden" Geräte wie einen Trockner oder einen Saunaofen betreibt. Um diese 3200 kWh mit einer Photovoltaik-Anlage zu erzeugen, benötigt man etwa 32 m² Modulfläche. Dies entspricht einer installierten Modulleistung von ca. 4 kWp. Aber eigentlich entscheiden Sie, wie groß die Anlage werden soll, denn der Anschluss ans öffentliche Stromnetz bleibt ja bestehen.

Ist die Technik nicht zu teuer?

Da schon viele dieser Anlagen errichtet wurden, sind die Preise recht gut bekannt: Je installiertes Kilowattpeak (kWp) d.h. je 8 m² Modulfläche, kostet eine Photovoltaik-Anlage komplett, inklusive der Montage, derzeit etwa 2.100 € ohne MwSt.. Eine Anlage mit 5 kWp installierter Modulleistung kommt somit auf etwa 10.500 €, größere Anlagen sind billiger, kleinere etwas teurer. Die Anlagen werden heute noch in kleiner Stückzahl gefertigt. Dies hat zur Folge, dass ihre Herstellung teuer ist. Je stärker sie sich auf dem Markt durchsetzen, desto so höher werden die Produktionszahlen. Ist erst einmal eine Massenproduktion angelaufen, sinken die Herstellungskosten enorm - und damit auch die Preise für diese Technik. Es wird eine ähnliche Dynamik vorausgesagt wie bei Computern und Handys.

Volkswirtschaftlich gesehen ist diese Energiegewinnung schon lange nicht mehr zu teuer. Der Preis, den wir heute für die herkömmlichen Energiearten bereits zahlen, spiegelt die Aufwendungen, die unsere Gesellschaft als Folge von Umwelt- und Gesundheitsschäden oder für die Entsorgung von radioaktiven Abfällen entstehen, kaum wieder. Rechnet man diese "externen Kosten" bei allen Energiequellen mit ein, würde sich die Wettbewerbssituation für die erneuerbaren Energien entscheidend verbessern!

Wie sieht es mit Fördermöglichkeiten aus?

Die Notwendigkeit dieser Technik hat auch der Gesetzgeber akzeptiert. Daher wurde per Gesetz eine Vergütung festgesetzt, die ganze 20 Jahre garantiert vom abnehmenden Stromkonzern gezahlt wird. Die aktuellen Tarife finden Sie bis zum 01.01.2023. https://www.solarwirtschaft.de/datawall/uploads/2022/08/EEG-Verguetungssaetze_Uebersicht_2021_2023.pdf  Außerdem kann die Anlage bei der Errichtung durch ein zinsgünstiges Darlehen über die  KfW-Bank oder L-Bank BW finanziert werden. Es werden zusätzlich weitere Förderungsmöglichkeiten  für Speichertechnologien wie in Baden-Württemberg und Nordrhein-Westfalen angeboten. Diese sind länderspezifisch oder beschränken sich auf einzelne Städte und Gemeinden. Parallel hierzu können Mittel über die Bafa oder einzelner Energieversorger im Land  beantragt werden.