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Stromerzeugung mit Photovoltaik

Unter dem Begriff „Photovoltaik“ wird die Erzeugung von Strom aus Sonnenlicht verstanden.

Das was man i. a. von einer PV-Anlage sieht, sind die Solarmodule auf dem Dach.

In diesen Modulen sind einige Dutzend Solarzellen verbaut und miteinander verbunden

Das Sonnenlicht trifft nun auf eine Siliziumschicht in den Solarzellen. Es entsteht Gleichstrom, der über Kabel in einen sogenannten Wechselrichter geleitet wird.

Der Wechselrichter wandelt den Gleichstrom in Wechselstrom um, so dass dieser die gleichen Eigenschaften hat wie der Strom, den Sie von Ihrem Versorger beziehen, also den Strom der aus der Steckdose kommt.

Die Leistung von Photovoltaikanlagen wird meist in der Schreibweise kWp (Kilowatt Peak) angegeben.

Diese Angabe bezieht sich auf die Leistung bei normierten Testbedingungen, was einen Vergleich verschiedener Solarmodule ermöglicht.

In Deutschland kann man pro installiertem kWp mit einem Jahresertrag von etwa 1000 kWh rechnen. In Norddeutschland eher 900 kWh, in Süddeutschland bis zu 1150 kWh.

Eine 10 kWp PV-Anlage produziert in Deutschland also zwischen 9.000 kWh und 1150 kWh pro Jahr.

Photovoltaik galt lange Zeit als teuerste Form der Stromerzeugung. Verbesserte Technologie und fallende Preise durch Massenproduktion haben dazu geführt, dass die Stromentstehungskosten mit denen anderer Energieträger vergleichbar oder sogar günstiger sind.

Im August 2016 wurden in einem 120-MWp-Solarpark in Chile mit 2,91 US-Cent/kWh (2,48 ct/kWh) die niedrigsten Stromgestehungskosten realisiert, die jemals bei einem Kraftwerksprojekt weltweit erzielt wurden.

Durch die absolute Emissionsfreiheit im Betrieb weist die Photovoltaik sehr niedrige externe Kosten (z. B. Schäden an Umwelt und Gesundheit) auf.

Liegen diese bei Stromerzeugung aus Stein- und Braunkohle bei circa 6 bis 8 ct/kWh, betragen sie bei Photovoltaik nur etwa 1 ct/kWh

Was die Beständigkeit von Solarmodulen betrifft, so kann man davon ausgehen, dass eine Lebensdauer von 25 bis 30 Jahren als sicher angesehen werden kann. Ähnliche Werte gelten auch für die Unterkonstruktionen, da die verwendeten Komponenten üblicherweise aus Aluminium oder Edelstahl sind.

Wird wirklich eine Entsorgung notwendig, ist eine sehr hohe Recyclingquote zu erwarten, sowohl was die metallenen Komponenten als auch die Siliziumkomponenten betrifft.

So gesehen hat die Nutzungsdauer der Photovoltaikanlage nicht nur einen Einfluss auf die Berechnung der Wirtschaftlichkeit, sondern auch auf die Umweltfreundlichkeit der Anlage.

Die Umweltfreundlichkeit wird beispielsweise durch die Energierücklaufzeit angegeben. Diese definiert den Zeitraum, in dem die PV-Anlage die zur Herstellung der Anlage als auch zum Recycling aufzuwendende Energie erzeugt hat.

Die Energierücklaufzeit für Solarzellen liegt bei durchschnittlich etwa 2 Jahren.

Bei einer Lebensdauer einer Solarzelle von 30 Jahren erzeugt diese dann fünzehnmal mehr Energie als zu ihrer Herstellung und Entsorgung benötigt wird.

Von daher dürfte die Erzeugung von Strom durch Photovoltaik zurzeit zu den umweltfreundlichsten und günstigsten Formen der Energieerzeugung zählen.

Und nicht zuletzt, der Flächenverbrauch durch PV-Anlagen ist praktisch zu vernachlässigen, da der weitaus größte Teil der Anlagen auf bereits vorhandenen Dächern installiert wird.

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