Photovoltaik

Photovoltaik gehört zu den erneuerbaren Energiequellen. Bei dieser Methode wird Lichtenergie aus Sonnenlicht mithilfe von Solarzellen in elektrische Energie umgewandelt. Dieser Prozess beruht auf dem 1839 entdeckten Photoeffekt von Alexander Bequerel. Photovoltaik wird beispielsweise auf Dachflächen, Freiflächen und Taschenrechnern verwendet und bietet eine nachhaltige und umweltfreundliche Alternative zur Atomkraft.

Wie funktioniert Photovoltaik?

Eine Photovoltaikanlage nutzt die Freisetzung von positiven und negativen Ladungsträgern durch Lichteinstrahlung. Solarzellen bestehen aus Halbleitermaterialien wie Silizium. Fällt Sonnenlicht auf eine solche Solarzelle, wird zwischen ihrer Ober- und Unterseite eine geringe elektrische Spannung erzeugt. Um eine höhere Spannung und entsprechende Stromstärke zu erzielen, sind mehrere Zellen in Modulen verschaltet, die ihrerseits parallel oder in einer Reihe geschaltet sind. Die so erzeugte Gleichspannung kann durch die Anbringung von Kontakten genutzt werden. Zur Umwandlung in netzverträglichen Wechselstrom wird ein Wechselrichter benötigt.

Vor- und Nachteile einer Photovoltaikanlage

Als Energiequelle dient zwar die kostenfreie Sonne, die Investitionskosten zu Beginn sind jedoch sehr hoch. Dennoch erweisen sich Photovoltaikanlagen meist als rentabel, da deren Betreiber für die Erzeugung von Strom für das öffentliche Netz eine Einspeisevergütung erhalten können. Außerdem sind Photovoltaikanlagen relativ wartungsfrei, geräuschlos und haben eine Garantie von ca. 25 Jahren. Da keine Baugenehmigung benötigt wird, kann jeder eine Solarstromanlage auf seinem Dach anbringen. Problematisch ist, dass die Sonne keine konstante Energiequelle darstellt. Zudem sinkt die Leistungsfähigkeit einer Photovoltaikanlage mit zunehmender Benutzung. Pauschal kann man von einer zehnprozentigen Leistungsminderung pro zehn Jahre ausgehen.

Wie nachhaltig ist Photovoltaik?

95 % der genutzten Materialien einer Photovoltaikanlage sind recycelbar. Darüber hinaus hat sich die bei der Produktion investierte Energie nach sechs Jahren wieder eingespielt. Da die Nutzungsdauer einer Anlage bei etwa 25 Jahren liegt, überwiegen die positiven Aspekte nach einiger Zeit. Man spricht außerdem von „sauberem Strom“, da diese Methode die CO2-Emissionen deutlich verringert und zu einer positiven Öko-Bilanz führt.

Welche Kosten erwarten Sie bei Photovoltaik?

Die Anschaffungskosten einer Photovoltaikanlage setzen sich aus den Materialkosten der Solarmodule, dem Montagesystem, dem Wechselrichter sowie optional einem Stromspeicher zusammen. Nimmt man die Kostenfaktoren für ein Einfamilienhaus als Rechenbeispiel, sind die Photovoltaikmodule mit etwa 5840 € bis 8360 € der größte Kostenfaktor. Der Anschaffungspreis des Wechselrichters liegt bei rund 2000 €. Hinzu kommen noch die Montagekosten, welche zwischen 480 € und 720 € liegen. Der Preis des Stromspeichers liegt bei 6.000 bis 15.000 €. Die laufenden Kosten sind sehr gering: Sie betragen nur etwa zwei Prozent der Anschaffungskosten pro Jahr.

Wann lohnt Photovoltaik?

Ab einer Mindestgröße von 15 Quadratmetern Photovoltaikanlage lohnen sich in der Regel die Investitionskosten, die ungefähr nach 10 bis 15 Jahren wieder ausgeglichen sind.