Photovoltaik verständlich erklärt

Was versteht man unter Photovoltaik?

Photovoltaik basiert auf der Fähigkeit bestimmter Materialien, Licht direkt in Strom umzuwandeln – und bezeichnet eine Technik zur Gewinnung von Energie mithilfe von Solarzellen.

Was versteht man unter Photovoltaikanlagen

Mit einer Photovoltaikanlage auf dem eigenen Dach Energie gewinnen. So geht Energiewende.

In Solarzellen, die zu größeren Modulen zusammengeschaltet und z. B. auf dem Dach montiert sind, wird Lichtenergie (meist Sonnenlicht) in elektrische Energie (Strom) umgewandelt. Der so erzeugte Gleichstrom wird über einen Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt. Durch die Umwandlung kann der Solarstrom entweder vom Hausbesitzer selbst im Haushalt genutzt oder ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden.

Schon gewusst? Der Begriff Photovoltaik leitet sich vom griechischen Wort für Licht (photos) und der Einheit für elektrische Spannung (Volt) ab – benannt nach dem italienischen Physiker und Begründer der Elektrotechnik Alessandro Volta (1745–1827).

Mit PV auf dem eigenen Dach Energie gewinnen. So geht Energiewende in der Ortenau.

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Diese 8 Vorteile bietet eine Photovoltaikanlage

  • Wer eine PV-Anlage hat, reduziert CO2-Emmissionen und betreibt Umweltschutz. Ein klarer Vorteil gegenüber fossilen Energieträgern – und ein aktiver Beitrag zur Energiewende.
  • Als Energiequelle für Solaranlagen dient die Sonne – und deren Energie ist nicht nur nahezu unerschöpflich, sondern auch kostenlos. Damit wird nachhaltig Solarstrom erzeugt.
  • Spätestens seitdem 2009 der Eigenverbrauch des selbst erzeugten grünen Stroms möglich ist, sind Betreiber von PV-Anlagen zumindest teilweise unabhängig von steigenden Strompreisen.
  • PV-Anlagen sind in den vergangenen Jahren immer günstiger geworden. Derzeit erhält man hochwertige Solarmodule für rund 150 Euro netto das Stück (ohne Montage). Eine PV-Anlage mit einer Nennleistung von 7,8 kWp (Kilowatt-Peak) kostet inklusive Photovoltaik-Modulen, Wechselrichter, Batteriespeicher und Montage etwa 18.000 Euro netto (Stand: Oktober 2020).
  • Durch die relativ niedrigen Anschaffungskosten bieten Photovoltaikanlagen auch in der Niedrigzinsphase sichere Renditen – häufig von über 5 Prozent. Das gilt laut einer aktuellen Studie des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme aus dem Jahr 2020 „auch für PV-Anlagen ohne oder mit nur geringem Eigenverbrauch“.
  • Die Amortisationsdauer einer PV-Anlage liegt je nach Region zwischen 10 und 15 Jahren.
  • Einmal installiert sind PV-Anlagen in der Regel sehr wartungsarm. Die Betriebskosten einer Qualitätsanlage sind überschaubar.
  • Besitzer einer PV-Anlage können sich eine hauseigene Stromtankstelle zulegen und ihr E-Auto mit selbst produziertem ökologischem Strom laden.

Photovoltaik oder Solarthermie: Was ist der Unterschied?

Auch wenn Photovoltaik und Solarthermie Sonnenstrahlen einfangen und in nutzbare Energie umwandeln – sie sind nicht dasselbe! Eine Photovoltaikanlage (PV-Anlage) wandelt Sonnenlicht in Strom um, der entweder ins öffentliche Stromnetz eingespeist oder im Haushalt selbst genutzt werden kann (Eigenverbrauch).

Demgegenüber wandelt eine Solarthermie-Anlage das Sonnenlicht in Wärme um, die für die Heizung, oder die Warmwasseraufbereitung genutzt werden kann.

Umgangssprachlich werden Photovoltaik- und Solarthermie-Anlagen meist als Solaranlagen bezeichnet.

Batteriespeicher

Grundsätzlich gilt: Wer im Eigenheim wohnt, für den lohnt sich eine Solaranlage fast immer! Denn mit einer PV-Anlage auf dem Dach können Hausbesitzer etwa ein Drittel ihres Eigenbedarfs an Strom decken. Der Überschuss wird in der Regel ins regionale Stromnetz eingespeist, wofür der Betreiber eine Einspeisevergütung erhält.

Da die Einspeisevergütung für PV-Strom in den vergangenen Jahren Schritt für Schritt reduziert wurde und die Strompreise steigen, lohnt es sich, über einen Batteriespeicher nachzudenken. Denn mithilfe eines Stromspeichers kann der Eigenverbrauch an Strom nahezu verdoppelt werden. Das spart dem Betreiber der PV-Anlage zusätzlich Kosten!

Weitere Informationen zu Wirtschaftlichkeit und Funktion eines Stromspeichers, optimale Speicherkapazität, Kosten und Lebensdauer eines Batteriespeichers für den Privathaushalt und Tipps zu aktuellen Förderrichtlinien findest du im Blogbeitrag „Batteriespeicher: Strom sparen für mehr Eigenverbrauch“. Weiterlesen lohnt sich!

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Batteriespeicher BYD B-BOX

Wie funktioniert Eigenverbrauch?

Scheint die Sonne auf die Photovoltaikanlage, dann erzeugen die Module Gleichstrom. Dieser Gleichstrom muss von einem Wechselrichter zuerst in Wechselstrom umgewandelt werden, bevor er ins Hausnetz eingespeist und innerhalb des Hauses genutzt werden kann. Diese Art des Verbrauchs nennt man Eigenverbrauch.

Wird mehr Strom produziert, als gerade verbraucht werden kann, wird dieser ins öffentliche Stromnetz eingespeist. Dafür erhält der Betreiber der Anlage nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) eine Einspeisevergütung.

Einspeisevergütung Photovoltaik

Die aktuelle Einspeisevergütung (Inbetriebnahme: Oktober 2020) für PV-Anlagen mit weniger als 10 kWp (Kilowatt-Peak) liegt bei 8,64 Cent pro kWh (Kilowattstunde). Für Anlagen bis 40 kWp erhalten Betreiber 8,40 Cent – für noch größere Anlagen (>40 bis 750 kWp) liegt der Betrag pro kWh bei 6,59 Cent. Die aktuellen Fördersätze gibt die Bundesnetzagentur bekannt.

Bitte beachten

  • Die Einspeisevergütung bezieht sich auf Anlagen, die sich auf Wohngebäuden, Lärmschutzwänden oder Gebäuden nach § 48 Abs. 3 Erneuerbare-Energien-Gesetz – EEG befinden.
  • Derzeit werden Einspeisevergütungen für neue Solaranlagen nur noch bis 100 kWp Nennleistung gewährt!

Weitere Informationen findest du im Beitrag "Batteriespeicher: Strom sparen für mehr Eigenverbrauch".

Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)

Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) ist das zentrale Steuerungselement für den Ausbau der erneuerbaren Energien in Deutschland und regelt die bevorzugte Einspeisung von Strom aus regenerativen Energiequellen wie Sonne, Wind, Wasser, Biomasse und Geothermie ins Stromnetz. Den Energieerzeugern, zum Beispiel den Betreibern von Photovoltaikanlagen, wird dabei eine feste Einspeisevergütung zugesichert. Das Gesetz für den Ausbau von erneuerbaren Energien trat erstmals im Jahr 2000 in Kraft und wurde inzwischen stetig weiterentwickelt. Die aktuelle Version lautet EEG 2017.

Ziel des EEG ist es, die Energieversorgung umzubauen und den Anteil der erneuerbaren Energien an der Stromversorgung bis 2050 auf mindestens 80 Prozent zu steigern. Diese Entwicklung soll fossile Energie-Ressourcen schonen und die Weiterentwicklung von Technologien zur Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Energien nachhaltig fördern.

Neu: Die EEG-Novelle 2021

Um den Anteil der erneuerbaren Energien weiter zu vergrößern, plant die Bunderegierung für 2021 eine Novelle des Erneuerbare-Energien-Gesetzes. Die EEG-Novelle 2021 wurde – gemeinsam mit der Novelle des Bundesbedarfsplangesetzes, die Regelungen zum Ausbau der Stromnetze vorsieht – bereits im September 2020 vom Bundeskabinett verabschiedet. Für Bundeswirtschaftsminister Peter Altmaier ist die EEG-Novelle 2021 „ein klares Zukunftssignal für mehr Klimaschutz und mehr erneuerbare Energien!“. Laut Altmaier bedingen beide Gesetzentwürfe einander und stehen im engen Zusammenhang. Denn der Erneuerbaren-Ausbau muss mit dem dafür notwendigen Netzausbau synchronisiert werden, damit der Strom vom Ort der Erzeugung zu den Verbrauchszentren transportiert werden kann.

Was ist die EEG-Umlage?

Mit der EEG-Umlage finanziert der Staat den Ausbau der erneuerbaren Energien. Die EEG-Umlage ist der Teil des Strompreises, der vom Endverbraucher für die Förderung erneuerbarer Energien zu entrichten ist. Demnach dient das EEG der Förderung von Anlagen zur Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Energien, die aufgrund der Marktsituation ansonsten nicht in Betrieb genommen werden könnten. Gefördert werden Wasserkraft, Deponie-, Klär- und Grubengas, Biomasse, Geothermie, Windenergie und solare Strahlungsenergie. Die Umlage der Förderungskosten von Strom aus erneuerbaren Energien auf die Stromverbraucher garantiert Besitzern von Anlagen zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien die vollständige Abnahme ihres Stromes zu einem festen Vergütungssatz.

Weitere Informationen

Strom vom Dach: Wie wichtig sind Ausrichtung und Neigung der PV-Anlage?

Für die Wirtschaftlichkeit einer Photovoltaikanlage sind sowohl Neigung als auch Ausrichtung des Daches sehr wichtig. Denn je mehr Licht eine PV-Anlage aufnehmen kann, desto mehr Strom produziert sie. Um den bestmöglichen Ertrag zu erzielen, empfehlen Experten für die Installation von Solaranlagen in Deutschland eine Dachneigung zwischen 30 und 35 Grad. Optimal ist es, wenn das Dach nach Süden oder zumindest Südwesten ausgerichtet ist. In solchen Fällen werden die Solarmodule meist parallel zum Dach montiert.

Darüber hinaus kann die Installation einer Photovoltaikanlage auch für Dächer interessant sein, die nach Osten und/oder nach Westen zeigen. Zu dieser sogenannten Ost-West-Belegung sollte man Folgendes wissen: Befinden sich die PV-Module sowohl auf der Ost- als auch auf der West-Seite, dann können niemals alle Module gleichzeitig von der Sonne bescheint werden. Morgens sorgen die Module auf der Ost-Seite für Ertrag und abends die Module auf der West-Seite. Nur mittags werden für eine kurze Zeit alle Module gleichzeitig bescheint.

Auch wenn die absolute Stromausbeute geringer ist wie bei nach Süden oder Westen ausgerichteten PV-Anlagen, bringen Ost-West-Anlagen durchaus Vorteile: So können beispielsweise Dachflächen effizienter ausgenutzt werden und durch den höheren und über den ganzen Tag gleichmäßig verteilten Ertrag kann der Betreiber der Photovoltaikanlage seinen Eigenverbrauchsanteil deutlich erhöhen!

Sollten die genannten Voraussetzungen nicht gegeben sein, heißt das nicht, dass ein wirtschaftlicher Betrieb einer Solaranlage nicht möglich ist! In einem solchen Fall sollten Interessierte in jedem Fall einen Experten für Photovoltaikanlagen vor Ort holen und mit ihm die Möglichkeiten besprechen. Häufig kann durch die Anpassung des Neigungswinkels der Photovoltaik-Module auf dem Dach ein positiver Effekt erzielt werden, wodurch sich die Wirtschaftlichkeit einer PV-Anlage wieder deutlich verbessert.

Bau PV-Anlage: Verschattung vermeiden!

Neben der Ausrichtung des Daches und der Dachneigung sollten in jedem Fall auch der Standort des Hauses allgemein sowie die topografischen Gegebenheiten der Umgebung näher betrachtet werden. Befinden sich Berge, hohe Bäume oder andere höhere Gebäude in der näheren Umgebung, dann könnten diese bei einem bestimmten Sonnenstand zu einer bestimmten Jahreszeit Schatten auf die Photovoltaik-Module werfen und damit den Ertrag schmälern. Dies gilt selbst dann, wenn das Dach im Grunde optimal nach Süden ausgerichtet ist und die Dachneigung 32 Grad beträgt.

Auch der Breitengrad spielt eine Rolle

Auch die Frage, in welchem Breitengrad sich die PV-Anlage befindet, spielt in Deutschland eine nicht unerhebliche Rolle. Laut dem Verbraucherportal Verivox beträgt die Globalstrahlung in Süddeutschland durchschnittlich 1.200 kWh/m² (Kilowattstunden pro Quadratmeter), während sie im Norden der Bundesrepublik bei 950 kWh/m² liegt. In der Konsequenz spielt der Neigungswinkel der Solaranlage damit im Norden eine größere Rolle als im Süden.

Definition Globalstrahlung

Als Globalstrahlung bezeichnet man die gesamte Sonnenstrahlung, die auf einem horizontalen Bereich der Erdoberfläche auftrifft. Sie besteht aus direkter und diffuser Strahlung. Bezogen auf Photovoltaik versteht man unter Globalstrahlung den Teil, der auf einer bestimmten ebenen Fläche (z. B. auf einer Photovoltaikanlage) ankommt. Globalstrahlung wird in kWh/m² (Kilowattstunden pro Quadratmeter pro Jahr) angegeben. Die Globalstrahlung beträgt in Deutschland durchschnittlich 100 bis 130 W/m², woraus sich eine Jahressumme von durchschnittlich 900 bis 1.200 kWh/m² ergibt. Dabei sind die höchsten Werte im Nordosten und im Süden zu finden. Zum Vergleich: In Spanien etwa liegt die Globalstrahlung bei durchschnittlich 230 W/m².

PV-Anlage auf Flachdach: kein Problem!

Mittels Aufständerung lassen sich aber auch auf einem Flachdach optimale Verhältnisse für eine Photovoltaikanlage schaffen. Entscheidend ist hier der sogenannte Azimutwinkel, der mitbedacht werden muss. Dieser bezeichnet im Photovoltaik-Bereich die Abweichung von einer geografisch idealen Süd-Ausrichtung. Mehr zum Azimutwinkel erklärt euch euer PV-Experte vom E-Werk Mittelbaden.

Registrierung von PV-Anlagen

Nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) sind alle Akteure des Strom- und Gasmarktes – also auch die Betreiber von Photovoltaikanlagen – dazu verpflichtet, die Stammdaten ihrer Anlage(n) im sogenannten Marktstammdatenregister (MaStR) der Bundesnetzagentur einzutragen. Das behördliche Register steht seit 31. Januar 2019 der Öffentlichkeit zur Verfügung.

Solarenergie in der Raumfahrt

Bereits seit den 1960er-Jahren wird PV-Energie in der Raumfahrt genutzt. Viele Raumfahrt-Fans haben dabei die Sonnensegel der Internationalen Raumstation „International Space Station (kurz: ISS) vor Augen. Die einzig ständig bemannte Raumstation wird seit ihrem Aufbau 1998 in internationaler Kooperation betrieben und produziert ihren Strom ausschließlich über Sonnenenergie.

Die Internationale Weltraumstation ISS beim Umkreisen der Erde.

Die Internationale Weltraumstation ISS produziert ihren Strom autark mithilfe einer Photovoltaikanlage.

Beitrag Photovoltaik zur Stromversorgung

Laut einer aktuellen Zusammenstellung des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme mit Sitz in Freiburg (kurz: Fraunhofer ISE), deckte Photovoltaik „mit einer Stromerzeugung von 46,5 TWh rund 8,2 Prozent des Bruttostromverbrauchs in Deutschland ab“. Alle erneuerbaren Energien (Windkraft Land & See, Biomasse/reg. Müll, Wasserkraft und Photovoltaik) kommen in Summe auf 43 Prozent. Weiter stellt Fraunhofer ISE fest: „An sonnigen Tagen kann Strom aus PV-Anlagen zeitweise bis zu 50 Prozent unseres momentanen Stromverbrauchs decken. Ende 2019 waren in Deutschland PV-Module mit einer Nennleistung von ca. 49 GW (Gigawatt) installiert, verteilt auf 1,8 Millionen Anlagen.“

Beitrag der Photovoltaik zur Senkung des CO2-Austoßes

Gleichwohl PV-Anlagen im Betrieb kein CO2 freisetzen, müsse bei einer gesamtheitlichen Betrachtung auch die Herstellung der Anlage und ihre Entsorgung berücksichtigt werden, stellt das Fraunhofer-Institut in seiner aktuellen Veröffentlichung zum Thema Photovoltaik fest. Be-trachte man den Lebenszyklus einer in Deutschland betriebenen Photovoltaikanlage, so liegen plausible Schätzungen zwischen ca. 50 (siehe Abbildung unten) und 67 g CO2-Äq./kWh Solarstrom. Mit der Verbreitung neuer Technologien wie dem Diamantdrahtsägen sind die Treibhausgasemissionen bei der Produktion von Solaranlagen in der jüngsten Vergangenheit deutlich gesunken.

Kleine PV-Anlagen für den Balkon

Mini-Photovoltaikanlagen (auch Balkonkraftwerk, Plug-and-Play-Solaranlage oder Mini-Solaranlage genannt) eignen sich vor allem in städtischen Gebieten, wo Betreiber nicht über ein eigenes Dach verfügen, sondern das PV-Modul auf oder am Balkon angebracht werden muss. Hierbei wird der erzeugte Strom direkt mit einem normalen Stromstecker in den eigenen Stromkreis eingespeist.

Du hast Fragen zu dieser Art der Energieerzeugung? Unsere Mitarbeiter beantworten gerne deine Fragen.

Smartes Energiemanagement

Smartes Energiemanagement bedeutet, Energie im Eigenheim so zu verwenden, dass eine optimale Leistung bei minimalem Energieverbrauch erzielt wird. Mithilfe eines Energiemanagment-Systems, das heute meist über eine App gesteuert wird, werden unterschiedliche Verbraucher im Haushalt (z. B. Haushaltsgeräte wie Geschirrspülmaschine, Herd oder Wäschetrockner) über ein zentrales Gerät mit der heimischen PV-Anlage und einem ggf. vorhandenen Batteriespeicher vernetzt. Der Energiemanager sendet dabei Signale an die angeschlossenen Haushaltsgeräte, damit diese die überschüssige Energie in einer Batterie oder via Heizstab als Warmwasser zwischenspeichern. Hierdurch lässt sich unter anderem der Eigenstromverbrauch signifikant erhöhen.

So profitieren Haushalte neben der vollautomatischen Zuteilung von Energie von umfangreichen Visualisierungen, die per App einen transparenten Überblick über den individuellen Stromverbrauch geben. Auch die Anschaffungskosten dieser Energiemanagement-Systeme sind mit rund 1.000 Euro überschaubar.

Erfahren Sie mehr dazu in unserem Beitrag "Eigenverbrauch mit Energiemanagement optimieren".

 

FAQ: Gute Fragen – hilfreiche Antworten

Kann eine neue Photovoltaikanlage gute Renditen bringen?

Ja, grundsätzlich können neu errichtete Anlagen sowohl durch Einspeisung von Strom in das Netz als auch durch Eigenverbrauch Erträge bringen.

Obwohl der Gesetzgeber beide Geschäftsmodelle durch ein Bündel von Maßnahmen beschneidet, sind aufgrund der stark gesunkenen Preise für Photovoltaik-Module gute Renditen möglich.

Dies gilt auch für Photovoltaikanlagen ohne oder mit nur geringem Eigenverbrauch.

Können PV-Anlagen fossile und nukleare Kraftwerke ersetzen?

Nein, das können sie (noch) nicht. Das Problem ist, dass keine nennenswerten Strom-zu-Strom-Speicherkapazitäten im Netz zugänglich sind. Damit reduzieren Photovoltaik- und Windstrom zwar den Verbrauch an fossilen Brennstoffen, verringern Energieimporte und den CO2-Austoß – sie ersetzen aber keine Leistungskapazitäten. Das entscheidende Szenario sind windstille, trübe Windertage, an denen der Stromverbrauch Maximalwerte erreicht, ohne dass Sonnen- oder Windstrom zur Verfügung stehen.

Darüber hinaus ist das Zusammenspiel zwischen konventionellen Kraftwerken (Kernkraft, Braunkohle) und Photovoltaik- und Windkraftanlagen immer noch nicht optimal. Laut Fraunhofer ISE sollten diese fast ausschließlich grundlastfähigen Kraftwerke deshalb möglichst schnell durch flexible Kraftwerke ersetzt werden – bevorzugt in multifunktionaler, stromgeführter KWK-Technologie (Kraft-Wärme-Kopplung) mit thermischem Speicher.

Enthalten Photovoltaik-Module giftige Substanzen?

Das hängt von der jeweiligen Technologie und Materialwahl ab. Module auf Basis von Siliziumwafern (über 90 Prozent Marktanteil) enthalten häufig noch das giftige Schwermetall Blei in der Zellmetallisierung (ca. 2 Gramm Blei pro 60-Zellen-Modul) und in den eingesetzten Loten (ca. 10 Gramm Blei). Sogenannte Dünnschicht-Module auf Cadmiumtellurid(CdTe)-Basis (ca. 5 Prozent Marktanteil) enthalten Cadmium in Salzform.

Letzteres lässt sich bei dieser Technologie nicht ersetzen. Das metallische Cadmium sowie Cadmiumoxid werden als sehr giftig eingestuft, CdTe als gesundheitsschädlich. Darüber hinaus benötigen alle gängigen Solarmodule ein Glas als Frontscheibe, das im relevanten Spektralbereich zwischen 380 – 1100 nm eine sehr geringe Absorption aufweist (Solarglasqualität). Dieses Glas muss gesondert entsorgt werden.

Wie werden PV-Anlagen entsorgt?

Zahlreiche Hersteller von Solar Panels haben sich im Verband PV Cycle zusammengeschlossen. Dieser Verband soll das Recycling alter PV-Module in der gesamten EU übernehmen. Die Entsorgung alter Photovoltaik-Module erfolgt für Verbraucher, die bis zu 40 Module besitzen, kostenlos.

Nähere Informationen erhältst du direkt beim Verband PV Cycle oder bei unseren Mitarbeitern vom E-Werk Mittelbaden.

Verteuert PV-Stromerzeugung den Strom für Privathaushalte?

Leider ja: Der Gesetzgeber legt die Berechnungsgrundlage und den Verteiler für die EEG-Umlage sowie weitere Steuern und Abgaben fest – mit zurzeit nachteiligen Effekten für Privathaushalte. 

Auf der anderen Seite sinken seit Jahren die Stromgestehungskosten von Photovoltaik, so dass sich dieser Effekt abschwächt.

Was sind Stromgestehungskosten?

In den Stromgestehungskosten sind alle Kosten (Anschaffungskosten, Zinskosten etc.) eingerechnet, die bei der Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Energien anfallen. Laut einer Zusammenstellung des Fraunhofer ISE aus dem Jahr 2018 (Stromgestehungskosten Erneuerbare Energien) betrugen die Stromgestehungskosten von Strom aus PV-Heimspeichern im Jahr 2018 16,34 bis 47,34 EuroCent/kWh (Kilowattstunde).

In der Berechnung sind sowohl die Kosten für die Stromerzeugung durch PV-Anlagen als auch die Speicherkosten berücksichtigt. Die große Variation ergibt sich durch eine große Bandbreite bei den Investitionskosten von Photovoltaik-Batteriespeichern sowie durch die Berücksichtigung unterschiedlicher Speichergrößen und deren Potenzial, die Eigenverbrauchsquote zu erhöhen.

Quelle: Fraunhofer ISE

Zerstören PV-Anlagen ökologisch wertvolle Flächen?

Nein, im Gegenteil, stellt das Fraunhofer ISE fest: Werde eine Fläche aus der intensiven  Landwirtschaft (bspw. aus dem Energiepflanzenanbau) herausgenommen, in Grünland umgewandelt und darauf eine Photovoltaik-Freiflächenanlage (PV-FFA) errichtet, dann nehme die Biodiversität grundsätzlich zu. Denn in einer PV-FFA werde nicht gedüngt, sodass auch weniger anspruchsvolle Pflanzen eine Chance zum Wachsen erhalten.

Darüber hinaus schützen Einzäunungen die große Photovoltaikanlage gegen unbefugten Zutritt und freilaufende Hunde, was u. a. Bodenbrütern entgegenkommt.

Überlastet Solarstrom unser Energiesystem?

Nach Angaben des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme sind „über 98 Prozent der Solarstromanlagen in Deutschland an das dezentrale Niederspannungsnetz angeschlossen und erzeugen Solarstrom verbrauchsnah.

Solarstrom wird somit überwiegend dezentral eingespeist und stellt kaum Anforderungen an einen Ausbau des innerdeutschen Übertragungsnetzes“

Quelle: Aktuelle Fakten zur Photovoltaik in Deutschland; September 2020

Können Photovoltaik-Module verschmutzen?

Ja, das ist möglich – allerdings reinigt der nächste Regen in der Regel die Module wieder, sodass der Betreiber keine Ertragseinbußen zu befürchten hat.

Gleichwohl sollten PV-Module mit einem sehr flachen Aufstellwinkel regelmäßig von Schmutz, Blütenstaub und Laub gereinigt werden.

Sind Rohstoffe zur PV-Produktion ausreichend verfügbar?

Zu dieser Frage schreibt das Fraunhofer ISE Folgendes: Waferbasierte Module benötigen keine Rohstoffe, für die eine Beschränkung absehbar wäre. Die aktive Zelle besteht i. W. aus Silizium, Aluminium und Silber. Silizium hat einen Masseanteil von 26 Prozent an der Erdhülle, ist also praktisch unbegrenzt verfügbar. Der Aluminium-Verbrauch fällt ebenfalls nicht ins Gewicht. Am kritischsten ist der Silber-Verbrauch zu sehen.

Die PV-Industrie verbraucht weltweit ca. 1400 t Silber pro Jahr, das  entspricht knapp 5 % der Fördermenge in 2015. In Zukunft könnte Silber auf der Solarzelle weitestgehend durch Kupfer substituiert werden.

Erhöhen Photovoltaikanlagen das Brandrisiko?

Wie alle elektrischen Anlagen können defekte PV-Anlagen einen Brand auslösen. Bestimmte Defekte in stromleitenden Komponenten einer PV-Anlage können zur Ausbildung von sogenannten Lichtbogen führen.

Befinden sich dann noch brennbare Materialien wie Dachpappe, Holz etc. in unmittelbarer Nähe, kann es zu Bränden kommen. Deswegen müssen Photovoltaikanlagen mit besonderer Sorgfalt errichtet werden.

Was versteht man unter „Modulwirkungsgrad“?

Wenn nicht anders angegeben, bezeichnet der Modulwirkungsgrad einer Photovoltaikanlage einen Nennwirkungsgrad. Er wird unter genormten Bedingungen (STC = Standard Test Conditions) bestimmt als Verhältnis von abgegebener elektrischer Leistung zur eingestrahlten Leistung auf die Modulgesamtfläche.

Die Normbedingungen sehen insbesondere eine Modultemperatur von 25 °C, senkrechte Einstrahlung mit 1000 W/m² und ein bestimmtes Einstrahlungsspektrum vor. Im realen Betrieb weichen die Bedingungen davon meistens deutlich ab, sodass der Wirkungsgrad der Photovoltaikanlage variiert.

Was ist ein Wechselrichter?

Wechselrichter werden auch Inverter oder Drehrichter genannt. Das elektrische Gerät wandelt den Gleichstrom, der von den Photovoltaik-Modulen auf dem Dach produziert wird, in Wechselstrom um.

Dieser kann dann entweder für den Eigenverbrauch genutzt oder ins Stromnetz eingespeist werden.

Die Fragen und Antworten sind entnommen aus „Aktuelle Fakten zur Photovoltaik in Deutschland“ (Stand: September 2020) des Fraunhofer ISE (Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme). Laut Projektleiter Dr. Harry Wirth soll die Zusammenstellung aktuellster Fakten, Zahlen und Erkenntnisse eine gesamtheitliche Bewertung des Photovoltaik-Ausbaus in Deutschland unterstützen. Die aktuelle Fassung erhältst du unter: www.pv-fakten.de.

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Die Spezialisten vom E-Werk Mittelbaden helfen dir gerne weiter.

 

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