Solartechnik / Photovoltaik - Strom aus der Sonne

Wie man Strom aus Sonnenkraft erzeugt und im Eigenheim anwendet

Allgemeines

Die Solarenergie als ökologisch besonders saubere Form der Energiegewinnung erfreut sich seit Jahren wachsender Beliebtheit. In Deutschland schon seit einiger Zeit besonders gefördert und daher rentabel, breitet sich dieser Trend mittlerweile weltweit aus. Vor allem die stark gesunkenen Preise für Solarmodule ermöglichen es inzwischen auch in Ländern, welche diese Energieform nicht gesondert fördern, lukrative Anlagen zur Energieerzeugung aus Sonnenlicht zu installieren. Dies trifft vor allem auf sonnenreiche Staaten wie beispielsweise die Länder des Mittelmeerraumes zu. Unterschieden werden muss dabei jedoch zwischen zwei verschiedenen Arten der Energienutzung.

Solartechnik als Überbegriff

Unter dem Begriff Solartechnik sind die verschiedenen Nutzungsarten der Sonnenenergie zusammengefasst. Aus ihr lassen sich vor allem Wärme und Strom gewinnen. Wärme wird dabei meist in Form von Wasser gespeichert. Die Funktionsweise dieser Energiespeicherung ist recht simpel. Das Sonnenlicht trifft auf einen Sonnenkollektor, der von Wasser durchflossen wird. Dieses Wasser ist Teil eines Wasserkreislaufs und direkt an einen beliebig großen Wasserspeicher angeschlossen. Die auftreffenden Sonnenstrahlen erwärmen nun das Wasser und heizen so den gesamten Wasserkreislauf auf. Auffällig für diese Technologie ist der außergewöhnlich hohe Wirkungsgrad von über 60 Prozent.

Im privaten Bereich kann diese Technologie benutzt werden, um das Brauchwasser eines Haushaltes zu erwärmen und so direkt Heizkosten zu sparen. Vor allem in den Sommermonaten kann eine entsprechend dimensionierte Anlage die Warmwasserversorgung vollständig übernehmen. Lesen Sie auch unseren Artikel über die Solarthermie, zur Wärmenutzung der Sonnenennergie.

Photovoltaik zur Stromerzeugung

Unter Photovoltaik wird die gezielte Umwandlung von Lichtenergie in Strom zusammengefasst. Mittels spezieller Solarzellen, in denen ein chemischer Prozess abläuft, wird dabei einfallendes Licht direkt in elektrische Energie umgewandelt. Der Wirkungsgrad moderner Solarzellen liegt in etwa bei 20 bis maximal 40 Prozent, wobei dieser mit zunehmendem Alter leicht abnimmt. Die Gesamtlebensdauer einer Solarzelle wird heute mit etwa 30 bis 40 Jahren geschätzt. Da bislang jedoch keine kommerziell eingesetzte Solaranlage dieses Alter erreicht hat, fehlen verlässliche Quellen zu Altersangaben.

Da Solarzellen immer Gleichstrom erzeugen, der in dieser Form nicht verwendet werden kann, muss ein Wechselrichter dazwischengeschaltet werden, der den Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt. Dieser Strom kann dann entweder in das Stromnetz eingespeist oder selbst verwendet werden. Schmutz und Staub können den Wirkungsgrad im Laufe der Zeit um etwa 10 Prozent herabsetzen. Entgegen der vorherrschenden Meinung reichen die regelmäßigen Niederschläge nicht aus, um diese Verschmutzungen zu entfernen, weshalb eine zusätzliche, regelmäßige Reinigung sinnvoll ist und auch die Langlebigkeit der Solarzellen fördert.

Förderung der Solarenergie in Deutschland

Der Bau einer Solar- beziehungsweise Photovoltaikanlage wird in Deutschland über das sogenannte Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) gefördert. In diesem Gesetz sind für das Jahr 2011 Preise zwischen 0,21 bis 0,28 € je kWh, abhängig von der Größe der Anlage, für 20 Jahre staatlich garantiert. Damit amortisieren sich moderne Anlagen, auch gestützt durch die extreme Verbilligung der Solarmodule in den letzten Jahren, bereits nach circa 4 Jahren. Bei einer garantierten Stromabnahme durch den Staat und der Aussicht, dass sich die Strompreise in den nächsten Jahren sicherlich weiter nach oben bewegen werden, kann man hier von einer lohnenden Investition sprechen, die bereits nach wenigen Jahren Gewinne erwirtschaftet.

Die Folgekosten für Wartung und Betrieb der Solaranlage sind dabei sehr gering und können in der Gesamtkalku- lation vernachlässigt werden.

Bildquelle - Sonnenkollektoren auf dem Hausdach: © Zauberhut - Fotolia.com