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Die Energie, die die Sonne per Kernfusion freisetzt und abstrahlt, bildet nicht nur
die Grundlage irdischen Lebens -- sie ist auch die Mutter fast aller anderen
Energieformen auf der Erde: Sonnenwärme treibt den Wasserkreislauf an und
verursacht Winde, Wellen und Strömungen. Die Sonne ließ auch die Biomasse
wachsen, die vor Jahrmillionen zu fossilen Brennstoffen wurden. Zudem ist
Sonnenlicht kostenlos, wird noch viele Milliarden Jahre leuchten und das, wenn
auch in unterschiedlicher Intensität, rund um den Globus. Sonnenlicht direkt in
elektrischen Strom zu verwandeln, ist eine der elegantesten Methoden der
Energieerzeugung.
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Der photovoltaische Effekt wurde bereits 1839 von Alexandre-Edmond Becquerel
entdeckt. Trotz der bereits frühen Entdeckung des Effektes, wurde die erste
Silicium-Solarzelle erst 1954 durch Chapin, Fuller und Pearson in den Bell
Laboratories entwickelt. Bald darauf wurde der erste Satellit mit einer Zelle
von weniger als einem Watt Leistung in das Weltall geschickt. Aufgrund der
hohen Kosten entstand ein breites Interesse an der terrestrischen Anwendung
der Technik erst während der Ölkrise in den 70er Jahren. Die bisherigen
Erfahrungen haben gezeigt, dass Photovoltaik wegen der vielfältigen
Einsatzmöglichkeit und des beträchtlichen technologischen Entwicklungspotential
zu den wichtigsten Möglichkeiten der Nutzung regenerativer Energiequellen zu
zählen ist.
Neben der Solarenergie gibt es noch weitere Arten der Stromerzeugung durch
regenerative Energiequellen. Beispielhaft möchten wir folgende Arten nennen:
- Erdwärme
- Gezeitenenergie
- Sonnenenergie
- Windenergie
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Bauelemente, die durch Absorption elektromagnetischer Strahlung elektrischen
Strom erzeugen können, heißen Solarzellen. Die meisten der heute käuflichen
Solarzellen sind Halbleiterbauelemente, und davon ist der überwiegende Teil aus
kristallinem Silicium. Im Folgenden werden wir zunächst an diesem Material
Aufbau und Wirkungsweise beispielhaft erläutert. Die Wirkungsweise einer
Solarzelle lässt sich folgendermaßen knapp beschreiben:
- die Solarzelle absorbiert Licht (elektromagnetische Energie);
- in der Solarzelle entstehen (zusätzliche) bewegliche positive und negative
Ladungsträger (innerer Photoeffekt);
- ein elektrisches Feld in der Solarzelle trennt diese Ladungsträger;
- an den Anschlussklemmen entsteht eine elektrische Spannung.
Diese photovoltaische Spannung führt bei einem angeschlossenen
elektrischen Verbraucher zu einem elektrischen Strom und damit zu einer
Zufuhr elektrischer Energie, die letztlich vom absorbierten Licht herrührt. Eine der
Grundvoraussetzungen für das Zustandekommen des photovoltaischen Effektes
in einer Solarzelle ist also das Vorhandensein eines inneren elektrischen Feldes.
Es kommt durch den Kontakt zweier unterschiedlicher Halbleiterschichten
zustande und wird pn-Übergang genannt.
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In diesem Bild sehen wir den prinzipieller Aufbau einer Solarzelle.
Die klassische Silizium-Solarzelle besteht aus einer ca. 0,001 mm dicken nSchicht, welche in das ca. 0,6 mm dicke p-leitende Si-Substrat eingebracht
wurde. Den Übergang zwischen n-Schicht und p-Substrat nennt man p-nÜbergang oder einfach Grenzschicht. Die n-Schicht ist so dünn, damit das
Sonnenlicht besonders in der Raumladungszone am p-n-Übergang absorbiert
wird. Das p-leitende Si-Substrat muss dick genug sein, um die tiefer
eindringenden Sonnenstrahlen absorbieren zu können und um der Solarzelle
mechanische Stabilität zu geben.
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Diese Grafik veranschaulicht einen p-n-Übergang ohne außen angelegte
Spannung
Der p-n-Übergang als wesentlicher Teil einer Si-Solarzelle wird technisch z.B. so
erreicht, dass man von einem n- oder p- leitenden Grundmaterial ausgeht und bei
Temperaturen um 850 °C das jeweils komplementäre Dotierungsmaterial
eindiffundieren lässt. Dadurch wird die jeweilige Grunddotierung in dieser Schicht
überkompensiert.
Als Ergebnis der Dotierung befinden sich im n-Gebiet sehr viele Elektronen, im pGebiet dagegen sehr viele Löcher. Diesen Konzentrationsunterschied versuchen
die Ladungsträger auszugleichen. Es ergeben sich Diffusionsströme von
Elektronen aus dem n-Gebiet zum p-Gebiet und von Löchern aus dem p-Gebiet
zum n-Gebiet.
So entstehen an der Grenzschicht im Donatorbereich positive Ladungen, im
Akzeptorbereich dagegen negative Ladungen. Über die Grenzfläche hinweg
erstreckt sich also ein elektrisches Feld. Dieses wiederum verursacht nun
seinerseits Feldströme beider Ladungsträgersorten, die den Diffusionsströmen
entgegen gerichtet sind. Im Gleichgewicht, ohne Bestrahlung und ohne das
Anlegen einer äußeren Spannung an die Solarzelle, kompensieren sich die
jeweiligen Diffusions- und Feldströme von Löchern und Elektronen, der
Gesamtstrom durch die Grenzfläche wird zu 0. Im Bereich der Grenzfläche
entstehen so Gebiete mit ortsfesten elektrisch positiven und negativen
Überschussladungen und einem Mangel an beweglichen Ladungsträgern. Diese
Feld- oder Raumladungszone ist also sehr hochohmig.
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Legt man nun von außen eine Spannung an die Zelle, so kann man dadurch die
Feldströme beeinflussen. Üblicherweise wird die Spannung positiv gerechnet,
wenn der Pluspol der Spannungsquelle mit der p-Seite der Solarzelle verbunden
wird. Das Anlegen einer positiven Spannung zwischen p- und n-Gebiet
(Durchlaßspannung) vergrößert den Diffusionsstrom, nicht jedoch den Feldstrom:
Es fließt ein Netto- Diffusionsstrom von Elektronen und Löchern durch den p-nÜbergang. Erhöht man die angelegte Spannung soweit, das die genauso groß ist
wie die Diffusionsspannung, so wird der Strom nur noch durch die
Bahnwiderstände begrenzt.
Legt man zwischen p- und n-Gebiet dagegen eine negative Spannung an
(Sperrspannung), so nimmt der Diffusionsstrom ab, und es kommt zum
Überwiegen der Feldströme. Es fließt ein elektrischer Nettostrom, dessen
Richtung der Durchlassrichtung umgekehrt ist. Dieser Sperrstrom (Dunkel- oder
Sättigungsstrom) ist sehr klein.
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Die Schilderung zeigt, dass die unbeleuchtete Solarzelle eine Halbleiterdiode
darstellt, deren Verhalten im Idealfall mit der Diodengleichung von Schockley
beschrieben wird, gleiches gilt für die bestrahlte Solarzelle:
I = Diodenstrom (A)
Is = Sperrstrom (A)
U = Spannung (V)
q = Elementarladung (As)
k = Boltzmann-Konstante (J/K)
T = Temperatur (K)
IL = Photostrom (A)
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Dieses Merkmal des Solarmoduls lässt sich mittels der Aufnahme der
Dunkelkennlinie des Solarmoduls beobachten. So ist eine Mindestspannung
nötig, um die Sperrschicht abzubauen und den Stromfluss zu ermöglichen.
Dazu schaltet man das Solarmodul in Durchlassrichtung und legt von außen
eine Spannung U an. Hierbei muss das Solarmodul verdunkelt werden, da die
Umgebungshelligkeit das Ergebnis verfälschen würde. Gemessen wird dann
der Stromfluss durch den Halbleiter in Abhängigkeit von der angelegten
Spannung.
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Wie in dem Chart zu erkennen ist, steigt bei Erhöhung der Spannung U die
Stormstärke I nicht linear an, sondern es ist erst eine Spannung von mindestens
0,7V notwendig um überhaupt eine messbare Stromstärke zu erhalten. Ist die
Sperrschicht vollständig abgebaut, so steigt der Strom I linear weiter an (hier ab
ca. 3,5V)
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Schauen wir uns nun die Solarzelle unter Bestrahlung an.
Ein typischer Prozess sieht z.B. so aus:
Ein Photon mit einer genügend hohen Energie durchquert die ersten sehr dünnen
Schichten und wird schließlich im p-Gebiet absorbiert. Dabei entsteht ein
Elektron-Loch-Paar. In dem p-Gebiet sind die freien Elektronen gegenüber den
Löchern in der Minderheit: sie sind hier die Minoritätsträger. Diese
Minoritätsträger diffundieren im p-Gebiet, bis sie ins Grenzgebiet der Feldzone
gelangen, wo sie durch die Feldkräfte beschleunigt werden, so dass sie auf die
Emitterseite der Zelle gelangen können. Dieses Phänomen führt also zur
Ladungsträgertrennung. Vorbedingung ist, dass die Diffusionslänge der
Elektronen ausreicht, um die Grenze der Feldzone zu erreichen. Kürzere
Diffusionslängen führen zur Rekombination. Die Photonenenergie ist dann für die
Stromerzeugung verloren.
Auch im n-Gebiet kann durch Photonenabsorption ein Ladungsträgerpaar
entstehen. Hier sind aber die Löcher in der Minorität. Reicht ihre Diffusionslänge
aus, die Grenze der Feldzone zu erreichen, werden sie beschleunigt und
gelangen so in das p-Gebiet. Es ist wohl nun mehr offensichtlich, dass durch das
Vorhandensein des inneren elektrischen Felds bei einem p-n-Übergang die
Ladungsträger bei Lichteinfall getrennt werden können.
Als Ergebnis des Elektronenflusses zur n-Region und der Wanderung der Löcher
zur p-Region kommt es im Vergleich zur unbestrahlten Solarzelle zu einem
Elektronenüberschuss in der n- und einem Elektronen mangel in der p-Region.
Verbindet man nun diese beiden Regionen galvanisch über einen
Lastwiderstand, so fließen Elektronen aus dem n-Gebiet in den äußeren Kreis
und Elektronen aus dem äußeren Kreis in die p-Basis, wo sie mit Löchern
rekombinieren.
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Mit Hilfe der Hellkennlinie lässt sich abschätzen bei welcher Spannung das
Solarmodul betrieben werden muss um die höchstmögliche Ausgangsleitung zu
liefern. Dieser Punkt wird Maximum Power Point (MPP) genannt. Zur
Bestimmung der Hellkennlinie muss man für verschiedene Widerstände R die
Spannung U und die Stromstärke I ermitteln.
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Dieses Chart zeigt die gemessene Hellkennlinie. Wie man sieht handelt es sich
auch hierbei um keinen linearen Zusammenhang zwischen dem Strom I und der
Spannung U.
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Um nun den MPP zu bestimmen, wird die Leistung P = U * I über der Spannung
aufgetragen. Wie in dem Chart zu sehen ist, wird die Leistung P des
Solarmoduls bei einer Spannung U von ca. 2,5 V maximal. In diesem Fall bringt
das Solarmodul eine Leistung von 669,5 mW.
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Heute übliche Silicium Solarzellen haben eine Größe von 100 mm x 100 mm und
geben, je nach Sonneneinstrahlung, einem Strom von ca. 1,0 A bis 4,0 A bei
einer Spannung von 0,4 V bis 0.8 V eine Leistung von 0,4 W bis 3,2 W ab.
Um aus Solarzellen Solarmodule zu erstellen, gibt es die Möglichkeiten die
Solarzellen in Reihe oder Parallel zu verschalten. Bei der Parallelschaltung
werden die Strömstärken addiert und die Spannung bleibt etwa bei der Spannung
der Einzelzelle, deswegen ist sie eher unüblich. Bei der Reihenschaltung von
Solarzellen werden die Spannungen addiert und die Stromstärke bleibt etwa bei
der Stromstärke der Einzelzelle. Dies ist die gängige Methode.
Verbreitet sind Solarmodule mit 36, 54 oder 108 Solarzellen, die entsprechend
bis zu 100 W Leistung erbringen können. Zusammengeschaltete Solarzellen
sollten in etwa die gleichen elektrischen Kennwerte aufweisen bzw. aus einer
Baureihe stammen.
Die Ausgangleistung von Solarzellen ist stark von der Temperatur der Zelle
abhängig. Pro Grad Temperaturerhöhung sinkt die Spannung um mehr als 0,5 %,
der Strom steigt um ca. 0,05 %. Für die Leistung wirkt sich gerade die
Spannungsabhängigkeit stark aus, die Leistung sinkt also um ca. 0,5 %, wenn
die Zelle um 1 Grad wärmer wird.
Handelsübliche Silicium-Solarzellen besitzen heute einen Wirkungsgrad von ca.
20%. Damit hergestellte Solarmodule erreichen einen Gesamtwirkungsgrad von
ca. 17%.
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Mit den heute verfügbaren Anlagentechniken gibt es verschiedene Möglichkeiten
eine Photovoltaik-Anlage einzusetzen. Es gibt auf der einen Seite die
Möglichkeit die Energie, die man nicht selber verbraucht in das öffentliche Netz
einzuspeisen, und auf der anderen Seite eine Insellösung, in der man
überschüssige Energie in Akkumulatoren speichert um sie später abrufen zu
können.
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Die teilweise Einspeisung ins öffentliche Netz funktioniert wie folgt: Die
Solarmodule erzeugen aus der Sonnenenergie Gleichstrom. Dieser wird
anschließend durch ein sog. Netzkopplungsgerät in Wechselspannung
umgewandelt und direkt an das mit dem öffentlichen Stromnetz verbundenem
Wohnhaus eingespeist. Die Solaranlage versorgt ab diesem Zeitpunkt alle
elektrischen Verbraucher des Haushaltes. Sollte die benötigte Energie aus der
PV-Anlage nicht ausreichen, wird zusätzliche Energie aus dem öffentlichen Netz
bezogen. Andersherum wird überschüssiger Solarstrom, in Zeiten in denen die
Anlage mehr Energie erzeugt als benötigt wird, in das öffentliche Netz über einen
sog. Einspeisezähler eingespeist. Die Vergütung je eingespeister kWh beträgt zur
Zeit (abhängig von der Leistung der Anlage) zwischen 0,54 € und 0,574 €. Je
leistungsstärker die Anlage umso geringer die Vergütung.
Neben der Möglichkeit den PV-Strom selbst zu nutzen, gibt es auch die
Möglichkeit, den gesamten Strom in das öffentliche Netz einzuspeisen und den
selbst benötigten Strom ausschließlich vom Versorgungsunternehmen zu
beziehen.
Neben den „normalen“ Problemen wie z.B. der Ausrichtung der Module oder den
einzelnen Bauverordnungen bei netzgekoppelten PV-Anlagen, gibt es weitaus
schwerer wiegende Probleme mit der technischen Realisierung von
Insellösungen.
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Wie die Grafik veranschaulicht, ist die Anzahl der Sonnenstunden über das
gesamte Jahr nicht gleichverteilt. In den Monaten in denen man viel Energie
benötigt, scheint die Sonne weniger und in den Monaten mit einer hohen Anzahl
von Sonnenstunden wird weniger Energie benötigt als produziert. Hierin liegt das
größte Problem der Insellösungen. In den Zeiten geringer Sonnenstunden
benötigt man zur Deckung des Energiebedarfs ein zusätzliches Stromaggregat.
Auf der anderen Seite lässt sich die Energie der sonnenreichen Monate nicht
Effektiv speichern um sie in den energiereichen Monaten abzurufen.
Daher sind Insellösungen für den Privathaushalt faktisch ungeeignet.
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Neben der Ungleichverteilung der Sonnenstunden über das Jahr, spielt auch der
geographische Standort einer PV-Anlage eine wichtige Rolle.
Während wir in Städten wie Stuttgart und Aachen nur knapp 1300 bis 1500
Sonnenstunden im Jahr haben, ist hingegen in Freiburg oder Berlin eine erhöhte
Verteilung der Sonnenstunden zu registrieren.
Hier können wir ein Plus von ca. 500 bis 700 Sonnenstunden zusätzlich pro Jahr
verzeichnen.
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Photovoltaik-Anlagen haben auf den ersten Blick eine schlechte CO2-Bilanz.
Laut dem Technology Review hat die Herstellung von Solarzellen im Jahr 2006
für einen zusätzlichen Kohlendioxidausstoß von ca. 400.000 Tonnen geführt.
Die TU Berlin hat dafür die energetische Amortisationszeit von Solarzellen
berechnet. Ergebnis: Es dauert 25 bis 57 Monate bis Solarzellen die Energie
erzeugt haben, die für die Produktion nötig war.
Die technische Universität Berlin hat weiter berechnet, dass die Produktion von
angenommenen 750 MW Photovoltaik-Modulen in Deutschland im Jahr 2006 1,5
Mio. Tonnen an CO2-Emissionen verursacht hat. Gegengerechnet mit dem
erzeugten Solarstrom aus 2.000 MW installierter Solarstrom-Leistung (1,1 Mio t.
CO2-Einsparung) ergibt sich die bereits genannte Differenz von 400.000
zusätzlichen Tonnen an CO2 durch Photovoltaik.
Das auf den ersten Blick möglicherweise erschreckende Rechenergebnis ergibt
sich daraus, dass Solarstrom erst seit wenigen Jahren boomt. Kalkuliert man mit
der zu erwartenden Lebensdauer von 30 Jahren, so produzieren Solarzellen bis
zu 14x mehr Energie als die Produktion der Zellen verbraucht hat.
Die TU hat auch die Lebensdauer überprüft und kommt zu dem Schluss, dass 30
Jahre Lebenserwartung im Durchschnitt realistisch ist. Die Solarmodulhersteller
geben in den meisten Fällen bereits 25 Jahre Leistungsgarantie.
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Die Tabelle zeigt den gesamten Lebenszyklus einer Anlage.
Bei Kernkraftwerken: Uranbergbau, Brennelementherstellung und Bau des
Kraftwerkes.
Bei Wind, Solar, Wasserkraft: Bau des Kraftwerkes.
Bei Braunkohle, Steinkohle, Erdgas analog zusätzlich zu den Emissionen beim
Betrieb.
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Das Schaubild zeigt den Anteil der einzelner Bereiche des öffentlichen Lebens an
der Gesamtemission in Deutschland.
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Zum Recycling von Silizium-Solarzellen haben mehrere Firmen verschiedene
Verfahren entwickelt. Das Hauptproblem liegt zur Zeit in der Demontage der
Solarzelle in ihre verschiedenen Bestandteile. Da das Solarmodul keine giftigen
Stoffe enthält, verbleiben keine gefährlichen Abfälle. Die Bor- oder
Phosphorverbindungen liegen in vernachlässigbaren Mengen vor. Insbesondere
weist der Recyclingprozess eine positive Energiebilanz auf, d.h. selbst wenn das
Silizium je nach Verfahren nicht mehr für Solarzellen verwendet werden kann,
sondern in anderen Bereichen z.B. in der Metallindustrie verwendet werden
muss, ist der Energieaufwand für das Recyceln geringer als für die Herstellung
von neuem Silizium aufgewendet werden müsste.
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Der effektive Einsatz von Photovoltaik-Anlagen ist stark Standortabhängig. Deutschland
gehört zu den Ländern, in denen die Deckung des Grundenergiebedarfs nicht durch die
heutige Technik der Photovoltaik gedeckt werden kann. Andere Länder die eine
konstantere Sonneneinstrahlung aufweisen scheinen hierfür besser geeignet. Trotzdem
sollte man nicht davor zurückschrecken in diese Technik zu investieren. Bei der
Photovoltaik handelt es sich, wie schon zu Beginn des Vortrages gesagt, um die
eleganteste Art direkt aus der Sonne Energie zu erzeugen. Dazu kommt noch, dass die
Sonne keine Rechnung schickt!
In Deutschland wird fast ein Zehntel der verbrauchten Energie aus erneuerbaren
Quellen gewonnen. Der Anteil der aus Wind, Sonne, Biomasse und anderen
regenerativen Quellen gewonnenen Energie ist 2007 von 8,0 auf 9,1 Prozent gestiegen.
Bei Strom stieg der Anteil von 11,8 auf 14,3 Prozent. Deutschland ist führend beim
Ausbau erneuerbarer Energien. Diese Entwicklung ist auch mit positiven Effekten für
die Wirtschaft verbunden. Windräder aus Deutschland werden in den USA, in China und
Australien aufgestellt; in der Photovoltaik und bei Biogasanlagen spielen deutsche
Hersteller in der ersten Weltliga. Diese Erfolgsgeschichte ist eng mit dem erneuerbarenEnergien-Gesetz verbunden, dass eine Abnahmepflicht zu Fixpreisen für Ökostrom
vorsieht. Zur Zeit ist die Branche aber immer noch abhängig von staatlicher
Unterstützung. Regenerative Energien können nur in einem ausgewogenen Mix mit der
herkömmlichen fossilen Energieerzeugung, zur Deckung des Gesamtenergiebedarfes,
eingesetzt werden.
Klar ist: Durchsetzen werden sich Öko-Energien nur, wenn sie irgendwann ohne den
Schutz des Staates auskommen.
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Photovoltaik ist zu teuer:
Bei Anlagen die Solarstrom ins öffentliche Stromnetz einspeisen, liegen die
tatsächlichen Investitionskosten erheblich unter den Anlagekosten. Die Anlage hat sich
nach einer bestimmten Zeit durch Stromeinspeisung und gesetzlich vorgeschriebene
Vergütungen zu Mindestpreisen quasi selbst finanziert. Die Zeit nach der sich die Anlage
selbst finanziert hat, kann mit einer Kalkulationstabelle ermittelt werden.
Zur Herstellung der Solarzellen wird mehr Energie benötigt als die Solarzellen
während ihrer Lebensdauer liefern können.
Richtig ist, dass früher erheblich mehr energieintensiv hergestelltes Silizium zur
Herstellung der Zellen eingesetzt wurde als heute. Durch die Herstellung von Solarzellen
mit immer dünneren Siliziumscheiben kann man in Mitteleuropa davon ausgehen, dass
heute hergestellte Solarzellen in den ersten 4 Jahren mehr Strom erzeugt haben, als bei
Ihrer Herstellung benötigt wurde. Bei Garantiezeiten von 25 Jahren und einer
durchschnittlich zu erwartenden Lebensdauer von über 30 Jahren kann diese ContraBehauptung als nicht mehr zeitgemäß angesehen werden.
Der Einsatz von Photovoltaik erfordert die Verwendung von kurzlebigen,
umweltschädlichen Hilfsaggregaten (z.B. Bleiakkus).
Die Verwendung von kurzlebigen, umweltschädlichen Hilfsaggregaten betrifft nur
sogenannte Inselsysteme (d.h. der Solarstrom wird nicht ins öffentliche Stromnetz
eingespeist, sondern in Akkus gespeichert; der Wirkungsgrad von Inselsystemen ist
durch die Akkus niedriger als bei Netzeinspeisesystemen). Bei den lukrativen
Netzeinspeisesystemen werden keine umweltschädlichen und kurzlebigen
Hilfsaggregate benötigt.
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Der Wirkungsgrad der Solarzellen ist zu gering.
Für die Berechnung der Wirtschaftlichkeit von Anlagen spielt der Wirkungsgrad
nur eine untergeordnete Rolle. Solarzellen mit dem höchsten Wirkungsgrad
führen nicht zwangsläufig zur höchsten Rentabilität. Entscheidend ist das
Verhältnis von Investitionskosten zu Stromertrag. Das Sonnenlicht wird von
modernen Silizium Solarzellen zu ca. 15% in Strom umgewandelt.
Solarstrom kann nur einen unbedeutenden Anteil an der Stromversorgung
liefern.
Momentan liegt der Solarstromanteil in Deutschland unter 1%. Bereits heute
können jedoch in unseren Breiten Häuser mit Photovoltaik gebaut werden, die
mehr Energie liefern als ihre Bewohner verbrauchen (sogenannte
Plusenergiehäuser). Die zunehmende Anzahl von Förderprogrammen zur
Photovoltaik in anderen europäischen und asiatischen Ländern beweist, dass
das Solarstrompotenzial international zunehmend erkannt wird.
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Die Einspeisung von Solarstrom in das öffentliche Netz erzeugt keinerlei
Emissionen und ist ein hervorragendes Umweltinvestment.
Jede Photovoltaikanlage führt zu einer Verringerung des Ausstosses von
Treibhausgasen durch die Einsparung von Kohle, Öl und Gas. Mit dem
Umweltinvestment Photovoltaik lassen sich gesetzlich abgesicherte Renditen
erwirtschaften.
Die Netzeinspeisung von Solarstrom erfolgt zuverlässig mit minimalem
technischen und räumlichen Aufwand.
Ein zur Netzeinspeisung taugliches System besteht nur aus Solarzellen mit
Halterungen, Kabel mit Steckern, Wechselrichter (dient zur Wandlung von
Gleichstrom in Wechselstrom) und geeichtem Stromzähler (Akkus sind nicht
erforderlich). Die Montage einer typischen Dachanlage kann innerhalb von ein bis
zwei Tagen abgeschlossen werden.
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Durch eine eigene Photovoltaikanlage kann man zukünftigen
Strompreiserhöhungen gelassen entgegensehen.
Die erneuerbaren Energien erlangen zunehmende Bedeutung. Nach Ablauf der
20-jährigen Einspeisegarantie wird der Gesetzgeber mit großer
Wahrscheinlichkeit Rahmenbedingungen festlegen, um das Potential der
existierenden Netzeinspeisesysteme weiter zu nutzen. Als untere Grenze für die
Einspeisevergütung wäre sicherlich der dann zu zahlende Stromverbrauchspreis
denkbar. Bei einer langfristigen überdurchschnittlichen Steigerung des
Strompreises gegenüber heute (durch die Verknappung von fossilen
Energieträgern und dem Ausstieg aus der Kernspaltung ist damit zu rechnen),
könnte der Photovoltaik Betreiber mit überdurchschnittlichen Mehreinnahmen
rechnen.
Eine eigene Photovoltaikanlage kann bezahlbare Mobilität in der Zukunft
ermöglichen.
Der Jahresertrag einer 5 kWp Photovoltaikanlage ermöglicht mit heute
verfügbaren Elektroautos eine Reichweite von 25000 km. Die Nutzung von
Solarstrom als "Kraftstoff" führt nicht zur Verknappung von Ackerflächen und
steigenden Nahrungsmittelpreisen durch den verstärkten Anbau von
Energiepflanzen. Die Rodung von Regenwäldern zur Gewinnung von
Anbauflächen für die Palmölproduktion entfällt ebenfalls.
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