Energiequelle der Zukunft

Einige nutzen die Sonnenenergie zur Absicherung ihrer Altersversorgung. Andere widerum sehen darin die Möglichkeit mit gutem Gewissen in erneuerbare Energien zu investieren.

Strom wird immer teurer. Eine umweltschonende und unabhängige Alternative bieten hier regenerative Energien. Zu Ihnen gehört die Photovoltaik. Hierbei wird Sonnenlicht mittels Solarzellen direkt in elektrische Energie umgewandelt. Sie können also die Umwelt entlasten, Energie sparen und werden dabei auch noch vom Staat gefördert. Ein Verbund von Spezialfirmen auf dem Sektor Solartechnik plant und baut maßgeschneiderte Photovoltaik-Anlagen auf Ihre Dächer.

Finanzierung und Förderung

Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) mit seinen staatlich festgelegten Einspeisevergütungen ist längst zu einem politischen Exportschlager geworden. Statt die Anschaffung einer Solaranlage über Zuschüsse oder Steuervorteile zu fördern, garantiert der Staat vom Tag der Inbetriebnahme an einen festen Tarif für jede Kilowattstunde, die der Betreiber ins öffentliche Stromnetz einspeist – und das für 20 Jahre. Also: sonnige Aussichten! Und die KfW-Bank vergibt zudem zinsgünstige Darlehen, die die Anschaffung auf dem gegenwärtigen Preisniveau hochattraktiv machen.

Damit Sie sich ein noch besseres Bild machen können, hier ein paar Beispiele:

Wenn Sie eine Dachfläche in der Größenordnung von 500 m (= 50 kwp) haben und diese bei entsprechendem Kapital (150.000,- Euro) selbst finanzieren wollen, dann amortisiert sich Ihr Kapital in 6,4 Jahren, denn an Einspeisevergütung erhalten Sie von Ihrem Stromanbieter pro Jahr 23.375,- Euro. Von diesem Zeitpunkt an kassieren Sie allein jedes Jahr viel Geld.

Wenn Sie Ihr Projekt finanzieren lassen wollen (bei 0 % Eigenkapital und einem Kreditrahmen von 150.000,- Euro, bei einer Laufzeit von 10 Jahren – bei 4 % Zinsen) so amortisiert sich das Projekt in 9 Jahren. Von da an haben Sie eine sehr hohe Rendite mit Ihrer Anlage.

Häufigste Fragen

Erfodert eine Solarstromanlage eine Baugenehmigung?

Für Photovoltaikanlagen in der Dachfläche, in der Fassade oder auf Flachdächern ist keine Baugenehmigung erforderlich. Zu beachten sind eventuelle Denkmalschutzvorschriften. Für Freilandanlagen gelten als Rahmenbedingungen:

• der Flächennutzungsplan
• die Baugenehmigung bzw. der Bebauungsplan

Wieviel kWh wird meine Anlage im Jahr einbringen?

Als Planungshilfe dienen folgende Werte: 800-900 kWh pro Jahr je kWp installierte Leistung in Mitteldeutschland, 700-800 in Nord- und 900-950 kWh/kWp in Süddeutschland. Die tatsächliche Leistung hängt aber natürlich von einigen Rahmenbedingungen ab: wie ist die Anlage ausgerichtet (Südlage?), welche Neigung hat das Dach, welche Einstrahlungswerte der Standort und wie sonnig war das Wetter in dem Jahr?

Wie lange hält eine Solarstromanlage?

Wir gewähren eine Leistungsgarantie von 25 Jahren auf die Solarmodule. Die Wechselrichter haben eine zweijährige Werksgarantie, die optional auf 10 Jahre verlängert werden kann. Allgemein geht man heute von einer Anlagenlebensdauer von mind. 25 Jahren aus.

Soll der erzeugte Solarstrom im Haus verbraucht werden?

Nein. Pro eingespeiste kWh erhalten Sie eine gesetzlich garantierte Vergütung, die deutlich über den Bezugspreis liegt. Deshalb verkaufen Sie die erzeugte Energie komplett.

Verschmutzung der Module

Die Module werden durch Regen gereinigt, wenn sie auf einem Schrägdach oder auf einem Flachdach in einer Neigung von mindestens 20° befestigt sind. Die Module haben dann also einen Selbstreinigungseffekt. Blätter von nahen Bäumen sollten aber immer möglichst schnell entfernt werden. Denn schon die Verschattung einzelner Zellen eines Moduls hat erhebliche Ertragsverluste zur Folge. Alle fünf Jahre sollten die Module allgemein überprüft werden.

Wie viel Wartung braucht die Solarstromanlage?

Da keine wartungsintensiven Bauteile existieren ist allgemein keine oder nur sehr wenig Wartung z.B. in Form eines Frühjahr-Checks nötig. Anhand des Einspeisezählers oder der Bilanzierung mit Computer/Datenlogger sollte regelmäßig überprüft werden, wie plausibel die Ertragswerte sind. Ausfälle können mit dieser Kontrolle rasch erfasst werden.

Lexikon

Abschattung

Direkte Sonnenstrahlung wird durch Gegenstände, z.B. Kamine, Bäume oder Antennen gemindert. Der dadurch entstehende Schattenwurf führt zu Ertragseinbußen der Solarstromanlage.

AM

Abk. engl. air mass, Maß für Dicke der Luftmasse. Die Luftmasse beeinflusst die spektrale Zusammensetzung des Sonnenlichts, welche die Erdoberfläche (Erdatmosphäre) erreicht. In Mitteleuropa beträgt die air mass im Schnitt 1,5.

Amorphes Silizium

Atome in amorphem Material sind unregelmäßig angeordnet (amorph: griech. gestaltlos). Wegen der Schichtdicken von nur 0.5 µm ist die Produktion mittels der Dünnschichttechnologie besonders kostengünstig.

Amorphe Solarzelle

Solarzelle aus amorphem Silizium. Wird mit Hilfe der Dünnschichttechnik hergestellt.

Amortisationszeit

Zeit, in der eine Solarstromanlage durch Stromerzeugung die Investitionskosten wieder einspielt. Die Amortisationszeit ist abhängig von der Einspeisevergütung und deren Laufzeit, den Investitionskosten sowie dem Jahresenergieertrag der Anlage. Nicht zu verwechseln mit der Energierücklaufzeit.

Antireflexschicht

Wenige Millionstel Millimeter dünne, transparente Schicht, die Reflexionsverluste minimiert. Licht, das von der Oberfläche der Solarzelle reflektiert wird, kann nicht absorbiert werden und trägt somit nicht zur Stromerzeugung bei. Die Antireflexschicht erhöht bei Solarzellen also die Lichtausbeute und somit den Wirkungsgrad.

Becquerel, Alexandre-Edmond

Franz. Physiker, entdeckte im Jahre 1839 den photovoltaischen Effekt: Bei Bestrahlung einer Silberelektrode in einem Elektrolyt tritt eine elektrische Spannung auf. Photovoltaik.

Bypass-Diode

Parallel zu einem Zellenstrang geschaltete Diode, die bei Abschattung einzelner Solarzellen (in einer Reihenschaltung) den Strom der übrigen Stränge an dieser vorbeileitet.

COM-Card (Netzwerkkarte)

Kommunikations-Verbindung zwischen Wechselrichtern untereinander einschließlich Datenlogger.

Datenlogger (Datenaufzeichnungsgerät)

Daten aus dem Wechselrichter und die Ertragswerte von Solarstromanlagen werden auf einem Datenlogger über längere Zeiträume aufgezeichnet.

Degradation (Leistungsminderung)

Dieser Effekt tritt bei amorphen Silizium-Solarzellen auf. Nach etwa 1.000 Sonnenstunden stabilisiert sich die Leistung dann im Bereich der vom Hersteller angegeben Nennleistung. amorphes Silizium.

Diffuse Strahlung

Sie tritt auf, wenn die direkte Solarstrahlung an Wolken und Atmosphärenpartikeln gestreut wird. Es handelt sich also um Strahlung, die keine definierte Richtung von der Sonne auf den Beobachtungspunkt auf der Erdoberfläche aufweist. direkte Strahlung.

Direkte Strahlung

Sonneneinstrahlung, die auf direktem Weg von der Sonne die Erdoberfläche erreicht. Zur direkten Sonneneinstrahlung addiert sich die diffuse Strahlung.

Dünnschichtsolarzelle

Bezeichnung für dünne Solarzellen, Herstellungsprozess erfolgt ohne Wafer (kristallines Silizium). Dieser Prozess kann mit erheblich geringerem Energieaufwand durchgeführt werden.

EEG

Abk. für Erneuerbare-Energien-Gesetz

Einkristall (Monokristallin)

Zeichnet sich durch eine völlig regelmäßige Anordnung der Atome aus, die sich über den gesamten Materialblock erstreckt. Wirkungsgrade monokristalliner Solarzellen sind höher als die mit polykristallinem Silizium.

Energierücklaufzeit

Die Zeit, die eine Solarstromanlage braucht, um die bei der Herstellung benötigte Energie zu erzeugen.

ENS

Abk. für Einrichtung zur Netzüberwachung mit jeweils zugeordnetem Schaltorgan

EVU

Abk. für Energieversorgungsunternehmen

Globalstrahlung

Gesamte Strahlungsenergie der Sonne, die pro Zeiteinheit auf eine horizontale Fläche auf der Erdoberfläche fällt. Die globale Einstrahlung setzt sich aus diffuser Strahlung und direkter Strahlung zusammen. Sie beträgt etwa 1.000 W/m² bei einem senkrechten Einfall der Sonnenstrahlen. Berücksichtigt man die geographische Lage und die unterschiedliche Zahl der Sonnenstunden im Jahr, so beträgt die jährlich eingestrahlte Energie pro Jahr in Deutschland etwa 1.000 kWh/m2, am Äquator 2.200 kWh/m².

Hot Spot

Entsteht bei Abschattung einer einzelnen Solarzelle. In einem Modul sind mehrere Zellen zu einem Modulstring in Reihe verschaltet. Eine verschaltete Zelle verhält sich wie ein elektrischer Widerstand und kann sich, wenn der Strom der übrigen Zellen hindurchfließt, bis zur Zerstörung erhitzen. Um dies zu vermeiden, werden Bypass-Dioden parallel zu den Zellen geschaltet.

Hinterlüftung

Bei ausreichender Hinterlüftung bleibt die Temperatur der Solarmodule am geringsten und damit deren Wirkungsgrad am höchsten.

I-U-Kennlinie

Strom(I)-Spannungs(U)-Kennlinie, stellt das charakteristische Verhalten einer Solarzelle dar. Dabei wird der Solarzellenstrom über der angelegten Spannung aufgetragen.

Inselsystem

Solarstromsystem, das ohne Netzkopplung zur Energieversorgung eines isoliert gelegenen Verbrauchers beiträgt, z.B. in den Bergen oder in ländlichen Gegenden.

Maximum Power Point

(Abk. MPP) engl. für Punkt maximaler Leistung. An diesem Punkt der I-U-Kennlinie einer Solarzelle kann die maximale Leistung entnommen werden. Durch MPP-Tracking kann dieser Punkt in jedem Betriebszustand gefunden und eingestellt werden.

Monokristallines Silizium

Bezeichnung für Silizium, das in Form von Einkristallen vorliegt.

MPP-Tracking

Nachregeln der Leistungsentnahme, so dass eine Solaranlage ständig am Maximum Power Point betrieben wird. Dies vermeidet elektrische Leistungsverluste. Gehört zur Ausstattung eines Ladereglers und eines Wechselrichters.

Modulwirkungsgrad

Verhältnis der abgegebenen Energie zur eingestrahlten Energie, bezogen auf die Modulfläche. Achtung: Ein hoher Modulwirkungsgrad kann durch geringe Abstände der Zellen vom Rand entstehen (Verschmutzungsgefahr).

Nachführung

Spezielles Halterungssystem, bei dem die Ausrichtung der Solarmodule ständig dem aktuellen Sonnenstand nachgeführt wird, so dass die Sonnenstrahlung senkrecht auf die Solarzelle fällt.

Neigungswinkel

Winkel zwischen der Solarzelle und der Horizontalen/Waagerechten. Je nach Breitengrad des Aufstellungsortes der Solarstromanlage gibt es einen unterschiedlichen optimalen Neigungswinkel.

Nennleistung

Maximal mögliche Leistungsabgabe eines Moduls, gemessen bei Standard Test Conditions (STC). Wird in Einheiten von Watt-peak (Abk. Wp) gemessen.

Netzkopplung

Anschluss der Solarstromanlage über einen Wechselrichter an das Netz des Stromversorgers zwecks vollständiger oder teilweiser Einspeisung des photovoltaisch erzeugten Stroms. Netzgekoppelte Solarstromanlagen benötigen keinen Energiespeicher.

Performance Ratio

Bewertungskriterium für Solarstromanlagen, welches unabhängig von der Ausrichtung der Solarstromanlage und der Globalstrahlung ist. Performance Ratio ist definiert als das Verhältnis zwischen dem tatsächlichen Ertrag der Solarstrom-Anlage und dem theoretisch möglichen Energieertrag.

Photovoltaisches Prinzip

Beschreibt die Entstehung einer elektrischen Spannung in einem Halbleiter, einem Farbstoffmolekül o.ä., wenn bei Einstrahlung von Licht Ladungsträger angeregt werden. Extrahiert man die Ladungsträger, so kann man elektrische Energie in Form von Strom gewinnen. Das p.P. wurde von Becquerel entdeckt.

Polykristallines oder multikristallines Silizium

Besteht aus kleinen zusammenhängenden Kristallen, die eine Größe von einigen Millimetern bis Zentimetern haben. Dadurch ist eine einfachere Herstellung gegenüber monokristallinem Silizium möglich.

Reflexionsverluste

Licht, das von der Oberfläche der Solarzelle reflektiert wird und damit nicht mehr zur Stromerzeugung beitragen kann. Dagegen hilft eine Antireflexschicht.

Silizium

Chemisches Element, das vier Bindungen mit Nachbar-Atomen eingehen kann. Silizium ist der Halbleiter, der bisher für die Halbleiterindustrie und die Photovoltaik die wichtigste Rolle spielt. Der Rohstoff Siliziumdioxid (Sand) kann zu monokristallinem, polykristallinem oder amorphem Silizium verarbeitet werden.

Standard Test Conditions

(Abk. STC) engl. für Standard Test Bedingungen. Messung der maximalen Nennleistung eines Solarmoduls unter einem AM 1.5-Sonnenspektrum bei einer Zellentemperatur von 25°C und einer Einstrahlung von 1000 W/m².

String (Modulstring)

Bezeichnung für mehrere in Reihe geschaltete Solarzellen eines Moduls.

Wafer

Bezeichnung für eine dünne Scheibe aus Halbleitermaterial. Wird als Trägermaterial zur Herstellung von Computerchips und Solarzellen verwendet. Die Scheiben werden in der Regel von Halbleiterblöcken gesägt und sind 0,2 bis 0,3 Millimeter dick.

Was bedeutet kWp?

Wp bzw. kWp ist die Maßeinheit für die "Spitzenleistung" aus dem engl. (kilo-) Watt-peak (peak = Spitze). Speziell in der Photovoltaik ist dies eine Angabe für die genormte Leistung (Nennleistung) einer Solarzelle oder eines Solarmoduls. Entgegen der herkömmlichen Meinung handelt es sich dabei nicht um die Leistung der Zelle oder des Moduls bei höchster Sonneneinstrahlung. Der auf dem Modul angegebene Wert bezieht sich auf die Leistung bei Standard-Testbedingungen, die dem Alltagsbetrieb nicht direkt entsprechen. Die Testbedingungen dienen zur Normierung und zum Vergleich verschiedener Solarzellen oder Solarmodule. Die elektrischen Werte der Bauteile unter diesen Bedingungen werden in den Datenblättern angegeben. Es wird bei 25 °C Modultemperatur und 1000 W/m² Einstrahlung (STC-Bedingungen, STC steht für Standard-Test-Conditions) gemessen. Die Bestrahlungsstärke von 1000 W/m² kommt in Mitteleuropa über ein Jahr gesehen nicht sehr häufig vor (je weiter südlich, desto häufiger). Im normalen Betrieb haben Solarmodule bzw. die Solarzellen bei dieser Einstrahlung eine wesentlich höhere Betriebstemperatur als die im Test vorgesehenen 25 °C und damit auch einen niedrigeren Wirkungsgrad.

Wechselrichter

Wandelt den Gleichstrom der Solarzellen in Wechselstrom um. Der Wechselrichter entnimmt der Solarstrom-Anlage die Leistung am Maximum Power Point.

Wirkungsgrad

Verhältnis der abgegebenen zur eingebrachten Energie.

Zellenwirkungsgrad

Verhältnis der abgegebenen Energie zur eingestrahlten Energie bezogen auf die Fläche einer Zelle.