Photovoltaikanlage

Photovoltaik – Stromerzeugung mit Sonnenenergie

Photovoltaikanlagen nutzen die Kraft der Sonne, um Strom zu erzeugen. Das Prinzip der Photovoltaik basiert auf der Fähigkeit einiger Materialien, Sonnenlicht in Strom umzuwandeln. Dieses physikalische Prinzip ist seit längerer Zeit bekannt, wird aber erst in den letzten Jahrzehnten intensiver angewandt. Bislang ist die Entwicklung von Solarzellen noch nicht abgeschlossen, weshalb in Zukunft weitere Neuerungen zu erwarten sind.

Photovoltaikanlage – was ist das und wie funktioniert sie?

Grundsätzlich wandelt eine Photovoltaikanlage Sonnenstrahlen, die auf die Zellen der Anlage treffen, in Strom um. Die Umwandlung von Sonnenlicht in Strom geschieht mithilfe von Solarzellen, die aus bestimmten Materialien bestehen. Häufig wird Silizium für Solarzellen von Photovoltaikanlagen verwendet. Durch die Sonnenstrahlen werden die neutral geladenen Teilchen in der Zelle angeregt und Elektronen freigesetzt. Die Solarzellen verfügen über Metallkontakte, welche die Elektronen weiterleiten und so wird Strom zur Verfügung gestellt. Anschließend werden die Elektronen wieder zurück in die Solarzellen geleitet. Dort verbinden sie sich wieder mit den positiven Teilchen zu neutralen Teilchen und können erneut der Stromerzeugung dienen. Es handelt sich bei einer Photovoltaikanlage um einen geschlossenen Kreislauf. Der Prozess wiederholt sich ständig und es wird fortlaufend Strom erzeugt. Um eine ausreichend hohe Spannung zu erzeugen, besteht eine Photovoltaikanlage nicht nur aus einer Solarzelle, sondern aus einer Vielzahl an zusammengefügten Solarzellen. Bekannt sind Photovoltaikanlagen auch als PV-Anlagen.

Welche Komponenten gehören zu einer Photovoltaikanlage?

Es gibt drei Hauptkomponenten, die die Photovoltaikanlage ausmachen. Dazu gehören das Dachgestell, der Wechselrichter und die Photovoltaikmodule. Photovoltaikanlagen erzeugen Gleichstrom. Der Wechselrichter wird benötigt, um den erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln und diesen so für den Haushalt oder das öffentliche Stromnetz nutzbar zu machen. Wenn Sie eine Photovoltaikanlage auf Ihrem Haus installieren möchten, gehört der Wechselrichter zu den wichtigsten Komponenten. Durch die richtige Wahl des Wechselrichters, stimmen Sie Ihre Photovoltaikanlage auf Ihre Anforderungen sowie den Einsatzort ab. Die Photovoltaikmodule (auch als Solarmodule bekannt) stellen das Herzstück einer Photovoltaikanlage dar. Die Solarmodule erzeugen Strom aus Sonnenlicht. Dabei arbeiten Solarmodule geräuschlos und erzeugen keine umweltschädlichen Stoffe. Ihren Dienst erfüllen Photovoltaikmodule über viele Jahrzehnte hinweg. Sie sind die Basis einer jeden Photovoltaikanlage und stellen eine zeitgemäße Stromversorgung sicher. Erhältlich sind Solarmodule in vielen verschiedenen Größen und Ausführungen. Neben den drei Hauptkomponenten Wechselrichter, Photovoltaikmodule und Dachgestell werden spezielle Kabel (Solarkabel beziehungsweise Stringleitungen) benötigt. Mit den Kabeln wird der Solarstrom zum Wechselrichter geleitet. Weitere Komponenten sind Kabelkanäle, Steckverbindungen und elektrisches Material, um die Anschlüsse an das Hausnetz oder das öffentliche Stromnetz zu realisieren. Um den erzeugten Strom bestmöglich nutzen zu können, sind heute viele Photovoltaikanlagen zusätzlich mit einem Speicher für Solarstrom ausgestattet.

Photovoltaikanalge auf einer Kirche (Greven)

Welche Vorteile bietet mir eine Photovoltaikanlage?

Die günstige Eigenversorgung mit Strom und die Erzeugung umweltfreundlichen Stroms gehören zu den Hauptgründen für die Anschaffung einer Photovoltaikanlage. Es gibt neben diesen Vorteilen noch viele weitere, die für die Installation einer Solarstromanlage sprechen.

1. Vorteil – Senkung der Stromkosten

Stromkosten senken
Stromkosten senken

Mit einer auf dem Hausdach installierten Photovoltaikanlage erzeugen Sie besonders günstigen Strom. Je nach Anbieter ist der Strom von einem Energieversorger doppelt so teuer und verursacht wesentlich höhere Kosten. Die jährlichen Stromkosten lassen sich als durch die Installation einer also Photovoltaikanlage deutlich reduzieren. Wenn Sie zusätzlich einen Stromspeicher einsetzen, lohnt sich Ihre Photovoltaikanlage noch mehr. Denn mit einem Stromspeicher können Sie Ihren selbst erzeugten Strom auch dann nutzen, wenn die Sonne gerade nicht scheint und sind damit noch unabhängiger von öffentlichen Stromversorgern.

2. Vorteil – selbst etwas für die Umwelt tun

Umwelt schonen
Umwelt schonen

Viele Verbraucher entscheiden sich für eine Photovoltaikanlage, weil sie aktiv sein und etwas für den Umweltschutz tun möchten. Solarstromanlagen arbeiten mit Sonnenlicht und erzeugen daraus Energie. Durch die Umwandlung von Sonnenstrahlen in Strom entsteht kein klimawirksames CO2. Photovoltaikanlagen gelten als klimaneutral. Durch die Investition in eine Solarstromanlage kann zudem der Erderwärmung entgegengewirkt werden. In Deutschland soll die Stromversorgung in den nächsten Jahrzehnten zu 80 % aus erneuerbaren Energien stammen. Die Installation von Photovoltaikanlagen im privaten und gewerblichen Bereich ist ein wichtiger Schritt, um dieses Ziel zu realisieren. Mit der Entscheidung für eine eigene Photovoltaikanlage auf dem Dach werden Sie zum Umweltschützer und tragen dazu bei, den CO2-Ausstoß zu reduzieren und die Ziele des Klimaschutzes zu realisieren.

3. Vorteil – Photovoltaikanlagen lohnen sich

Photovoltaikanlagen lohnen sich
Photovoltaikanlagen lohnen sich

Photovoltaikanlagen gelten als sichere Form der Geldanlage. Wenn Sie Strom mit Ihrer Photovoltaikanlage erzeugen und diesen ins öffentliche Stromnetz einspeisen, dann sichern Sie sich zusätzliche Erträge. Es gibt eine sogenannte Einspeisevergütung, die bei Anlagen in bestimmter Größenordnung gewährt wird. Als Anlagenbetreiber informieren Sie sich im Vorfeld, ob Sie mit einer Einspeisevergütung rechnen können, und wenn ja, wie hoch diese ausfällt. Eine Photovoltaikanlage lohnt sich aber auch dann, wenn Sie den erzeugten Strom selbst verbrauchen. Die Strompreise steigen tendenziell immer weiter, während Sie mit einer Photovoltaikanlage Ihre Stromkosten selbst in der Hand haben. Hinzukommt die lange Nutzungsdauer von Photovoltaikanlagen. Viele Hersteller von Solarstromanlagen geben eine 10-jährige Garantie auf ihre Produkte. Auf die Solarmodule wird oftmals eine Garantie von 25 Jahren gewährt. Durch diese Garantien sind Sie vor Ertragsausfällen gut geschützt. Zusätzlich können Sie Ihre Photovoltaikanlage durch eine entsprechende Versicherung absichern und sich so vor den Folgen der restlichen Risiken schützen.

4. Vorteil – machen Sie sich unabhängig von den Energieversorgern

Unabhängigkeit von Energieversorgern
Unabhängigkeit von Energieversorgern

Durch eine Photovoltaikanlage auf dem Hausdach werden Sie unabhängiger von den Energieversorgern. Auch wenn der Strommarkt in den letzten Jahren liberalisiert wurde, wird dieser noch immer von den großen Energiekonzernen dominiert. Als Verbraucher mit Strom aus dem öffentlichen Stromnetz sind Sie von den Strompreisen und der Strompolitik der Stromanbieter abhängig. Auch kleinere, regionale Stromanbieter beziehen ihren Strom von den großen Kohlekraftwerken und haben nicht immer Einfluss auf etwaige Strompreiserhöhungen. Mit einer eigenen Solarstromanlage sind Sie unabhängig von den Preisschwankungen auf dem Strommarkt. Wichtig zu wissen ist, dass Sie auch bei der Buchung eines Ökostromtarifes nicht zu 100 % ökologisch erzeugten Strom erhalten. Der Strom im öffentlichen Netz stammt nur zum Teil aus erneuerbaren Energien und wird zum Großteil noch durch konventionelle Methoden erzeugt. Wenn Sie Ihren Haushalt mit Strom aus Ihrer eigenen Photovoltaikanlage versorgen, wissen Sie genau, woher Ihr Strom stammt, und dass dieser zu 100 % durch Sonnenenergie erzeugt wurde.

5. Vorteil – Sie steigern den Wert Ihrer Immobilie

Phtovoltaikanlage
Phtovoltaikanlage

Mit einer Photovoltaikanlage erhöhen Sie den Wert Ihrer Immobilie. Eine solche Anlage ist nicht auf jeder Immobilie zu finden und macht Ihr Objekt für zukünftige Käufer attraktiver. Experten gehen davon aus, dass Wertsteigerungen durch die Installation einer Photovoltaikanlage bis zu 5 % betragen können. Je nach Ausführung der Anlage fällt diese Wertsteigerung unterschiedlich hoch aus.

6. Vorteil – unterstützen Sie lokale Anbieter

Durch die Entscheidung für eine Photovoltaikanlage können Sie lokale Betriebe unterstützen. Geben Sie die Installation bei den Handwerkern Ihres Vertrauens in Auftrag und sorgen Sie so dafür, dass das Handwerk in Ihrer Region erhalten bleibt.

7. Vorteil – Photovoltaikanlagen sind individuell anpassbar

Maßgeschneiderte Photovoltaikanlage
Maßgeschneiderte Photovoltaikanlage

Dank des modularen Aufbaus lassen sich Photovoltaikanlagen an unterschiedliche Immobilien und Anforderungen anpassen. Es ist auch möglich, erst mit einer kleinen Solarstromanlage zu starten und diese später um mehr Module zu erweitern.

Vorteile von Solarstromanlagen auf einen Blick:

– Sie erzeugen Ihren Strom selbst
– Sie machen sich unabhängig von den Energieversorgern
– Sie tragen zum Umweltschutz bei
– Sie reduzieren Ihre Stromkosten
– Sie müssen steigende Strompreise nicht fürchten
– Überflüssigen Strom können Sie ins Stromnetz einspeisen und bekommen dies vergütet
– Dank moderner Photovoltaikanlagen mit Stromspeicher kann durch Sonnenenergie erzeugter Strom gespeichert werden
– Die Investitionskosten von Photovoltaikanlagen amortisieren sich

Haben Photovoltaikanlagen auch Nachteile?

Photovoltaikanlagen haben auch einige Nachteile. So wird Strom mit einer Photovoltaikanlage nicht kontinuierlich erzeugt. Die Stromerzeugung hängt mit der Sonnenstrahlung zusammen. In Zeiten, in denen die Sonne nicht scheint, entsteht kein Strom. Mit einem Speicher für Solarstrom können diese Ausfälle abgefangen werden. Allerdings gelten Stromspeicher als relativ teuer in der Anschaffung. Zudem ist die Erzeugung von Solarstrom etwas teurer als die Stromerzeugung mit anderen alternativen Energien. Bei der Herstellung von Photovoltaikmodulen werden zum Teil giftige Stoffe verwendet. Diese kommen allerdings nur in geringen Mengen zum Einsatz und in der Forschung wird intensiv nach ungiftigem Ersatz für diese Stoffe gesucht.

Mit welchem Ertrag kann ich bei einer Photovoltaikanlage rechnen?

Der Ertrag einer Photovoltaikanlage hängt von verschiedenen Faktoren ab. Die Art der Photovoltaikmodule hat beispielsweise einen großen Einfluss auf den Ertrag. Als Betreiber einer Solarstromanlage haben Sie die Wahl zwischen verschiedenen Modularten. Bei den Modularten gibt es polykristalline und monokristalline Solarmodule sowie Dünnschichtmodule. Polykristalline Photovoltaikmodule bieten ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis. Im Vergleich zu monokristallinen Solarmodulen haben polykristalline Module einen geringeren Wirkungsgrad. Monokristalline Module sind dagegen etwas aufwendiger in der Herstellung und damit teurer. Bei einer ausreichend großen Dachfläche bringt eine Photovoltaikanlage mit polykristallinen Modulen genügend Ertrag. Kann nur eine kleine Fläche mit Solarmodulen ausgestattet werden, sind monokristalline Module die richtige Wahl. Dünnschichtmodule gelten als besonders preisgünstig. Sie haben jedoch einen deutlich geringeren Wirkungsgrad als monokristalline oder polykristalline Photovoltaikmodule. Wie hoch der Ertrag ausfällt, hängt zudem vom Standort, der Ausrichtung der Photovoltaikanlage und der Dachneigung ab. Im Idealfall zeigen Photovoltaikanlagen nach Süden und haben eine Neigung von 30 bis 35 Grad. Aber auch wenn nicht die idealen Bedingungen geschaffen werden können, bringt eine Solarstromanlage gute Erträge. Um zu prüfen, ob sich eine Photovoltaikanlage in Ihrem Fall lohnt, können Sie einen Photovoltaik-Rechner im Internet nutzen.

Welche Förderungsmöglichkeiten gibt es für Photovoltaikanlagen?

Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (kurz EEG) sieht vor, dass Betreiber von Photovoltaikanlagen eine Vergütung bekommen, wenn sie den selbst erzeugten Strom ins öffentliche Netz einspeisen. Diese Förderung nennt sich Einspeisevergütung. Die Höhe der Einspeisevergütung hängt von Faktoren wie dem Zeitpunkt der Inbetriebnahme sowie der Größe und der Art der Anlage ab. Gewährt wird die Einspeisevergütung für das Jahr der Inbetriebnahme sowie weitere 20 Jahre. Welche Vergütungssätze aktuell gelten, erfahren Sie auf der Homepage der Bundesnetzagentur. Wer zusätzlich zu seiner Photovoltaikanlage einen Stromspeicher einsetzt, kann am Förderprogramm der KfW teilnehmen. Das Förderprogramm ist am 1. Januar 2017 wieder in Kraft getreten und soll bis zum 31. Dezember 2018 laufen. Hier ist vorgesehen, dass Photovoltaikbetreiber eine spezielle Förderung bekommen, wenn diese einen Speicher für ihre Photovoltaikanlage nutzen. Die Rahmenbedingen für die Speicherförderung erfahren Interessenten direkt bei der KfW. Weitere Förderungsmöglichkeiten für Photovoltaikanlagen sind zinsgünstige Darlehen für die Finanzierung der Anlagen, steuerliche Vorteile sowie Zuschüsse von einigen Stromanbietern.

Beratung und Kauf einer Photovoltaikanlage

Bevor Sie eine Photovoltaikanlage kaufen, sollten Sie sich von Experten beraten lassen und eine Wirtschaftlichkeitsberechnung durchführen. Welche Erträge können Sie erwarten und wie verhält es sich mit der Einspeisevergütung? Wenn Sie sich für den Kauf einer Anlage entschieden haben, ist es sinnvoll, mehrere Angebote einzuholen und zu vergleichen.

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