Was ist eigentlich Photovoltaik?
Photovoltaik ist eine Methode, mit der Lichtenergie – das Sonnenlicht – mittels Solarzellen direkt in elektrische Energie umgewandelt wird.
Der Begriff leitet sich aus den Worten „Photo“ (griechisch „phos“ für Licht ab) und „Volt“ (Maßeinheit für elektrische Spannung, nach Alessandro Volta) ab.
Photovoltaik ist ein Teil der Solartechnik, die neben der Stromerzeugung noch weitere technische Nutzungsmöglichkeiten für Sonnenenergie beinhaltet. Zu nennen ist hier beispielsweise die Solarthermie. Ihr widmen wir uns in einem späteren Blogbeitrag.
Bei der Stromerzeugung durch Sonnenenergie wird weder CO2 noch andere schädliche Partikel ausgestoßen. Aus diesem Grund zählt Solarstrom zu den saubersten Stromarten überhaupt.
Wie funktioniert eine Solaranlage?
Eine Photovoltaikanlage besteht aus einer Vielzahl an Photovoltaikmodulen. Innerhalb dieser Module befinden sich Solarzellen, die die Sonnenenergie aufnehmen und in elektrische Energie umwandeln. Bei dem im Modul erzeugten Strom handelt es sich um Gleichstrom. Im Hausnetz sowie im öffentlichen Stromnetz fließt allerdings Wechselstrom. Damit der Gleichstrom aus dem Solarmodul in Wechselstrom umgewandelt werden kann, wird ein sogenannter Wechselrichter benötigt.
Den selbst erzeugten Sonnenstrom können Sie nun direkt in Ihrem Zuhause nutzen. Hat Ihre Solaranlage mehr Strom produziert, als Sie benötigen, so können Sie diesen mithilfe eines Stromspeichers zu einem späteren Zeitpunkt nutzen, z.B. an weniger sonnigen Tagen im Winter oder nachts. Zudem haben Sie die Möglichkeit, überschüssigen Strom ins öffentliche Stromnetz einzuspeisen. Dafür erhalten Sie vom Netzbetreiber eine Einspeisevergütung. Sie ist durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) geregelt und wurde erst im August 2022 nach oben angepasst.
Wo kommt Photovoltaik zum Einsatz?
Die meisten kennen Photovoltaik als dachgebundene Anlage zur kostengünstigen, klimafreundlichen Stromgewinnung für den Eigenverbrauch. Sinnvoll ist der Einsatz eines Speichers, der nicht genutzte Energie speichert, sodass diese zu einem späteren Zeitpunkt – zum Beispiel nachts oder bei weniger sonnigem Wetter – genutzt werden kann. Auch zur Energiegewinnung für Wärmepumpen und Elektrofahrzeuge kann Sonnenstrom im eigenen Zuhause genutzt werden.
Es gibt aber noch zahlreiche weitere Möglichkeiten, Solarstrom sinnvoll und nutzbringend einzusetzen. Das ist zum Beispiel bei sogenannten Inselanlagen der Fall. Ist eine Anbindung an das Stromnetz unpraktisch oder gar unmöglich, dann kommen sie zum Einsatz – etwa beim Camping, auf Booten, abgelegenen Ferien- oder Gartenhäusern oder den neuen Tiny Houses.
In Ländern ohne flächendeckendes Stromnetz bietet Photovoltaik die Möglichkeit, elektrischen Strom preisgünstiger zu erzeugen als beispielsweise mit einem Dieselgenerator.
Bei landwirtschaftlich nicht brauchbaren Flächen wird oftmals Freiflächen-Photovoltaik genutzt. Hierbei können durch die Größe der Flächen hohe Mengen an Solarstrom produziert werden.
Dass Satelliten, Fahr- und Flugzeuge durch Energie aus Solarzellen betrieben werden können, hätten Sie sicher schon gewusst. Auch Solarleuchten oder Solartaschenrechner kennen die meisten. Aber haben Sie schon einmal gehört, dass Sonnenstrom auch zur Elektrifizierung von Weidezäunen, zur Bewässerungssteuerung, zum Antrieb von Pumpen für Viehtränken oder zum Betrieb von Melksystemen und zur Milchkühlung im landwirtschaftlichen Bereich Verwendung findet? Auch Parkschein- und Zigarettenautomaten, Anzeigetafeln, Stau-Sensoren oder Signalelemente für Bojen und Leuchttürme im maritimen Bereich werden schon durch die Sonne mit Energie versorgt.
Vorteile einer Solaranlage - auf den Punkt gebracht
- Die Sonne lacht für jeden! Die verwendete Sonnenenergie zur Erzeugung von Strom ist jederzeit frei verfügbar.
- Bei der Stromerzeugung aus Sonnenenergie wird kein CO2 oder andere schädliche Stoffe ausgestoßen. Sie leisten dadurch einen entscheidenden Beitrag zum Klimaschutz und verringern ihren ökologischen Fußabdruck.
- Auch bei einer niedrigeren Sonneneinstrahlung produzieren Photovoltaikanlagen Strom.
- Mit einer PV-Anlage sind nicht mehr abhängig von steigenden Strompreisen und können Ihre Stromkosten damit langfristig reduzieren.
- Eine Solaranlage steigert den Wert Ihrer Immobilie.
- Für überschüssigen Strom, den Sie nicht selbst verbrauchen und ins öffentliche Netz einspeisen, sichern Sie sich dank der Einspeisevergütung einen langfristigen Bonus.
- Eine Photovoltaikanlage muss kaum gewartet werden. Die Module haben eine Lebensdauer von 25 und mehr Jahren.
- Solaranlagen weisen eine positive Energiebilanz auf. Die zur Herstellung benötigte Energie und die von der Anlage erzeugte Energie gleichen sich schon nach 1 bis 1,3 Jahren aus.
