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Hintergrundinformationen zur Photovoltaik |
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Photovoltaik
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Anwendungsgebiete |
Beispiele |
Leistung in W |
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Konsumgüter |
Uhren, Taschenrechner und -lampen, Werkzeuge, Ladegeräte, Radios, Pkw-Belüftung, Lampen, Haushaltsgeräte |
0,001 bis einige 100 |
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netzfreie Anwendungen) |
Notrufsäulen, Verkehrszeichen, Straßenbeleuchtung, Leuchtbojen, Parkscheinautomaten, Sendeanlagen, Solarmobile |
10 bis einige 10.000 |
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netzferne Stromversorgung |
Wasserpumpen, Lauben, Ferienhäuser, Berghütten, abgelegene Anwesen, Solar Home-Systeme, Dorfversorgung in der 3. Welt, Meßstationen, Medizinstationen |
50 bis einige 100.000 |
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netzgekoppelte |
Ein- und Mehrfamilienhäuser, gewerbliche und kommunale Bauten |
1.000 bis einige 100.000 |
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zentrale Stromversorgung |
PV-Kraftwerke |
100.000 bis einige 1.000.000 |
Die Größe einer PV-Anlage wird nach der Leistung des Solargenerators in kWpeak (kWp) angegeben. Dieser Wert beschreibt die Modulleistung unter genormten Testbedingungen (1.000 W/m² Einstrahlung, 25°C Modultemperatur). Bei bewölktem Himmel ist die Leistung des Solargenerators dementsprechend geringer. In unseren Breitengraden können mit einer 1 kWp-PV-Anlage etwa 700 bis 900 kWh Strom pro Jahr umweltfreundlich erzeugt werden. Der durchschnittliche jährliche Stromverbrauch einer vierköpfigen Familie in Deutschland liegt bei etwa 4.000 kWh.
Durch einige einfache Maßnahmen lässt sich der Stromverbrauch senken und damit der So-larstromanteil erhöhen. In diesem Zusammenhang seien genannt: Abschalten von Bereit-schaftsschaltungen (Stand-by) bei Fernseh- und Videogeräten, Einsatz von Energiesparlam-pen statt Glühbirnen, Ersatz alter Kühl- und Gefriergeräte durch neue stromsparende Geräte, Anschluss von Geschirrspül- und Waschmaschinen an die Warmwasserversorgung und Ver-meiden von elektrischen Heizgeräten.
Batterien oder Brennstoffzellen
Das Speicher-Problem könnte u.a. mit Hilfe des Energieträgers Wasserstoff H2 gelöst werden. H2 könnte in Gebieten mit hoher, dauerhafter Sonneneinstrahlung (Sahara) mit Solarstrom aus Wasser produziert, in sonnenärmere Industrieländer transportiert und als umweltfreundlicher Brennstoff genutzt werden. H2 ist ein sehr universeller Brennstoff, der in der Flamme oder flammenlos katalytisch verbrannt werden kann. Er kann Motoren oder Gasturbinen zur Stromerzeugung antreiben, aber auch Motoren von Straßenfahrzeugen. In der Brennstoffzelle wird die chemische Energie des Wasserstoffs auf elektrochemischem Wege in Elektrizität umgewandelt.
Neben einer bereits bestehenden Pilotanlage in Neunburg vorm Wald, in der Strom aus Wasserstoff zum Preis von 0,75 € / kWh gewonnen wird, soll Hamburg Standort für ein europäisches Pilotprojekt werden, in dessen Rahmen in Kanada mittels Wasserkraft produzierter Wasserstoff nach Europa transportiert wird. Langfristig könnte Wasserstoff ein wichtiger Energieträger werden.
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Vorteile |
Nachteile |
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unbegrenzter Vorrat kein Verbrauch kostbarer Rohstoffe Emissionsfrei kein Gefahrenpotenzial verschleißfrei, wartungsarm, lange Lebensdauer der Anlage (30 Jahre) dezentrale, leicht integrierbare Installation |
Leistung abhängig von Wetter, Jahres- und Tageszeit. hoher Leistungsbedarf erfordert große Flächen nicht ständig verfügbar |
Eine PV-Anlage erzeugt Strom ohne Ausstoß von Schadstoffen und ohne Lärmemissionen. Die Energierücklaufzeiten (Zeitspanne, in der eine Energieanlage soviel Energie erzeugt hat, wie zu ihrer Herstellung benötigt wurde) von PV-Anlagen betragen etwa fünf bis sieben Jahre bei einer Lebensdauer von 20 bis 30 Jahren.
Konventionelle Kraftwerke dagegen amortisieren sich energetisch nie, da sie für die Bereit-stellung einer bestimmten Menge nutzbarer Energie (Strom, Wärme) immer eine größere Menge an Primärenergie (Kohle, Erdgas, Erdöl, Uran) einsetzen müssen.
Zehn gute Gründe, jetzt in die Sonne zu investieren von Franz Alt
Foliensammlung:
Welchen Beitrag können regenerative Energien zur Elektrizitätsversorgung leisten?
Wie umweltfreundlich sind Solarzellen?
Einmal auf einem Dach installiert können sie jahrzehntelang Strom erzeugen - ohne Abgase, ohne Treibhausgasemissionen, ohne Umweltverschmutzung. Von Kritikern an-geprangert werden allerdings immer wieder "umweltschädigende Herstellungsverfahren", "giftige Materialien", "Probleme bei der Entsorgung". Was ist da dran? - ein Artikel von Wolfgang Bessler, Chemiestudent im 10.Semester an der Universität Heidelberg