SWH - COSWIG

Erdwärme - Tiefensondenbohrung - Solar - Wärmepumpen

Mit dem Begriff Fotovoltaik wird der Prozess der Umwandlung von Sonnenenergie in elektrischen Strom bezeichnet. Die Entwicklung von fotovoltaischen Anlagen, insbesondere der benötigten Solarzellen, steckt derzeit noch in den Kinderschuhen. Auch hier gilt, wie für die Solarthermie, dass deutsche Unternehmen weltweit führend in der Entwicklung von Solarzellen sind.

Eine fotovoltaische Anlage wird in Privathaushalten prinzipiell genutzt, um den Bedarf des Hauhaltes an elektrischer Energie (zumindest teilweise) zu decken sowie überschüssigen Strom in das öffentliche Versorgungsnetz einzuspeisen (s.u.). Für eine derartige Anlage werden im Wesentlichen nur 2 Komponenten benötigt: Solarzelle(n) und Wechselrichter. Da in heutigen Solaranlagen keine mechanisch bewegten Teile verbaut werden, sind die Anlagen fast wartungsfrei und extrem langlebig. 

Solarzellen sind Halbleiter, die heute größtenteils auf Siliziumbasis hergestellt werden. Die Photonen des (Sonnen-)Lichts treffen in der Solarzelle auf unterschiedlich leitende Schichten (p- und n-Schichten). Durch die Ladungstrennung zwischen den Schichten entsteht elektrischer Strom. Es handelt sich hierbei zunächst um 'Gleichstrom', welcher z.B. zum Laden von Batterien oder zum Betreiben von Gleichstromgeräten genutzt werden könnte. 

Wesentlich für die Effizienz einer Solarzelle ist der Wirkungsgrad. Dieser gibt an wie viel der eintreffenden Solarenergie tatsächlich genutzt, also in elektrischen Strom umgewandelt, werden kann. Mit heutigen Solarzellen wird zwischen 6 bis 35 Prozent der Sonnenenergie in elektrischen Strom umgewandelt, wobei 35% Wirkungsgrad derzeit nur in experimentellen Laboranlagen erreicht werden. Der Wirkungsgrad der Solarzelle ist somit wichtigstes Indiz dafür, wie Effizient die Anlage letztendlich arbeiten kann. Unmittelbar vom Wirkungsgrad hängt natürlich auch der Preis für die Zellen ab. 

Da in Privathaushalten gewöhnlich keine Gleichstromverbraucher vorhanden sind, muss der erzeugte Strom durch einen Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt werden (im deutschen Stromnetz wird ausschließlich Wechselstrom zur Verfügung gestellt). Dabei ist eine perfekte Anpassung des Solarstromes an Frequenz und Phase des Netzstromes erforderlich. Darüber hinaus ist die Abschaltung der Anlage bei Netzstörungen nötig. Genaueres hierzu ist in VDE0126 geregelt. Der Wirkungsgrad heutiger Solar-Wechselrichter liegt bei bis über 98%. 

Wie ausgeführt, wird eine Fotovoltaik-Anlage prinzipiell genutzt, um den Strombedarf des Haushalts zu decken. Im 'Gesetz zum Vorrang Erneuerbarer Energien ' (Erneuerbare-Energien-Gesetz - EEG) ist jedoch geregelt, dass in das öffentliche Netz eingespeister Strom aus fotovoltaischen Anlagen gesondert vergütet wird. Die Vergütung beträgt bei Inbetriebnahme der Anlage in 2006 40,6 bis 51,8 ct je Kilowattstunde (kWh) und ist bis 2026 garantiert. Ab 2007 verringert sich die Vergütung auf 37,9 bis 49,2 ct/kWh und bleibt dann aber für 20 Jahre konstant. 

Da die Vergütung für den Solarstrom erheblich über den Kosten für aus dem öffentlichen Netz bezogenen Stromes liegt, ist der Verbrauch des erzeugten Stroms im eigenen Haushalt nicht wirtschaftlich. Praktisch wird daher der gesamte erzeugte Strom in das öffentliche Netz eingespeist. Der im Haushalt benötigte Strom wird weiterhin vollständig vom Netzbetreiber "gekauft". Dieser Kostenvorteil in Verbindung mit zinsgünstigen Krediten (Programm 'Solarstrom erzeugen' der KFW-Banken) führt bei entsprechender Dimensionierung und Ausführung der Anlage dazu, dass Sie Ihre Fotovoltaik-Anlage nahezu kostenneutral erwerben können und nach Ablauf des Vergütungszeitraumes weiterhin Geld sparen, da weniger Strom aus dem öffentlichen Netz benötigt wird.

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