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Solarzellentechnik

Die Sonne, bereits 4,5 Milliarden Jahre alt, ist eine schier unbegrenzte Energiequelle, die das Leben auf der Erde erst ermöglicht. Obwohl nur ein Bruchteil ihrer Energie auch auf die Erde gelangt, ist dieser Anteil rund 10.000 Mal höher als der Energiebedarf der gesamten Menschheit. Dabei ist das Bewusstsein über das enorme Potenzial dieser Energiequelle keineswegs kürzlich entstanden, wie wir von den alten Ägyptern wissen. Neu jedoch ist das Voranschreiten und die Weiterentwicklung der Solarzellentechnik, die die gezielte Strom- und Wärmegewinnung mittlerweile zum festen Bestandteil unserer Häuser werden lässt.

Unser Experte gibt Ihnen im Folgenden einen Überblick zur Nutzung von Sonnenenergie: Ob Photovoltaik, Stromspeicher oder Solarthermie – hier finden Sie Antworten von Solarzellentechnik-Experte Uwe Biermann!

Das Wichtigste in Kürze

  • Ein Solarmodul, bestehend aus mehreren Solarzellen, wandelt Sonnenlicht in elektrische Energie um.
  • Es existieren verschiedene Zelltypen, deren größter Unterschied in Wirkungsgrad und Herstellungskosten bestehen.
  • Die meisten Verbraucher wünschen sich einen hohen Autarkiegrad, also den eigenen Stromverbrauch zu einem möglichst hohen Anteil mit dem selbst produzierten Strom zu decken.

Die Arbeit an der Verbesserung und Weiterentwicklung der Photovoltaik-Technik wird unermüdlich vorangetrieben. Der derzeit höchste erreichte Wirkungsgrad einer Solarzelle liegt bei beeindruckenden 46%, wie das Fraunhofer-Institut für solare Energiesysteme Ende 2014 bekannt gab. Auch wenn der technische Anteil für viele Menschen ein Buch mit sieben Siegeln ist, sollten Sie sich doch die Zeit nehmen, etwas genauer nachzulesen. Denn nur wer über Hintergrundwissen zu Technik und Qualität verfügt, kann gute von mangelhaften Beratungen unterscheiden und die richtigen Entscheidungen für die eigene Anlage treffen.

Wie funktioniert eine Photovoltaikanlage?

Das Funktionsprinzip hinter einer Photovoltaikanlage ist eigentlich ganz simpel: Das Sonnenlicht wird mittels Solarzellen in elektrische Energie umgewandelt. Mehrere solcher Zellen bilden ein Solarmodul. Je stärker die Sonneneinstrahlung ist, desto mehr Solarstrom kann produziert werden. Mittels Wechselstromrichter wird der produzierte Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt und kann somit ins Stromnetz eingespeist und von Ihnen verbraucht werden. Die erste Entscheidung steht bei der Art der Solarzellentechnik an.

Mono, Poly oder Dünnschicht – Welche Solarzellentechnik soll es sein?

Wenn Sie sich für die Anschaffung einer Photovoltaikanlage interessieren, werden Sie entscheiden müssen, in welche Art von Solarzellen Sie investieren wollen. Hier unterscheidet man zwischen Dünnschichtzellen, monokristallinen und polykristallinen Solarzellen. Dünnschichtzellen unterscheiden sich im Aufbau grundlegend von den kristallinen Zellen. Sie kommen mit vergleichsweise wenig Rohstoff aus, da ein Trägermaterial mit den für Photovoltaik entscheidenden Halbleitern (z.B. Silizium) beschichtet wird. Die meisten Solaranlagen auf Einfamilienhäusern arbeiten jedoch mit kristallinen Zellen aus Silizium. Ob Mono oder Poly für Sie in Frage kommen, hängt maßgeblich von der zur Verfügung stehenden Dachfläche ab, da die Zellen sich vor allem in ihrem Wirkungsgrad und dementsprechend ihrem Anschaffungspreis unterscheiden.

prozentuale Verteilung der nachgefragten Solarzellen der letzten Jahre

Monokristalline Zellen haben im Vergleich zur polykristallinen Variante und zu den Dünnschichtzellen einen höheren Wirkungsgrad, sind aber auch teurer in der Anschaffung. Steht beispielsweise eine eher kleine Fläche zur Verfügung, empfehlen sich zugunsten höchstmöglicher Effizienz monokristalline Zellen. Aber Achtung! Der prinzipiell bessere Wirkungsgrad sagt noch nichts über die Qualität der Solarzellen aus. Auch hier wird wieder deutlich, welch große Rolle eine professionelle Beratung spielt.

Zwei wichtige Kenngrößen: Eigenverbrauchsanteil und Autarkiegrad

Der Eigenverbrauchsanteil gibt an, wie viel Prozent des selbst erzeugten Stroms auch im Haushalt genutzt wird. Der Autarkiegrad wiederum zeigt auf, zu welchem Anteil der verbrauchte Strom aus dem selbst produzierten besteht.

Wenn auch ähnlich klingend, sind diese Werte nicht identisch. Ein kurzes Beispiel: Wenn sich ein Haushalt komplett durch die eigene Energieproduktion versorgt, liegt der Autarkiegrad bei 100%. Produziert er darüber hinaus noch so viel Strom, dass zusätzlich ein Anteil in das öffentliche Netz eingespeist wird, würde der Eigenverbrauchsanteil bei vollkommener Autarkie womöglich bei etwa 70% liegen. Welchen Prozentanteil des Energiebedarfs eine Photovoltaikanlage tatsächlich abfangen kann, hängt natürlich sowohl von Ihrem persönlichen Verbrauch als auch von der Größe und Qualität der Solaranlage ab. Eine reine Photovoltaikanlage kann (ohne zusätzliche Speichertechnologie) im Durchschnitt etwa 20-30% des Bedarfs eines Haushalts decken. Ein Stromspeicher ist zwar nicht zwingend nötig, kann aber den Eigenverbrauchsanteil und den Autarkiegrad erheblich erhöhen. Mit Blick auf die Zukunft wird die Nachfrage nach Stromspeichern enorm steigen. Seien Sie einen Schritt voraus und verschaffen sich einen ersten Überblick zu Stromspeichern in Photovoltaikanlagen.

Mit diesem Wissen und ein paar Gedanken zu Ihren persönlichem Präferenzen starten Sie gut informiert in jede Beratung zum Thema Photovoltaikanlagen. Sollten Sie weitergehende Fragen haben oder noch auf der Suche nach einem passenden Energieberater sein, helfen Ihnen unsere unabhängigen Experten gerne weiter.Sie fragen sich, wie die Finanzierung aussehen könnte oder möchten Ihr individuelles Haus planen? Dann testen Sie doch gleich unseren kostenlosen Finanzierungsrechner, probieren sich an unserem Hauskalkulator aus oder vergleichen Sie verschiedene Photovoltaikangebote in dem kostenlosen Tool unterhalb des Artikels. Wir freuen uns auf Sie!

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