Mit der Photovoltaik die Sonne nutzen und Strom gewinnen

Was bedeutet der Begriff Photovoltaik?
Photovoltaik ist ein Teilbereich der Solarenergie, die auch die anderweitige Nutzung der Sonnenenergie einschließt.
Photovoltaikanlagen ermöglichen die direkte Umwandlung von Sonnenstrahlung in elektrische Energie mithilfe von Solarzellen. Die heutige Nutzung dieser Technik ist bereits seit 1958 auf den meisten Raumflugkörpern im Einsatz. Seitdem wird sie zur Stromerzeugung eingesetzt; auf der Erdoberfläche ist sie Energielieferant auf Dächern, bei Parkscheinautomaten, in Taschenrechnern, an Schallschutzwänden und auf Freiflächen. Die jährlich auf die Erde auftreffende Sonnenenergie beträgt ungefähr das 15.000-Fache dessen, was die gesamte Menschheit im Jahr 2006 an Energie verbraucht hat. Die Strahlungsenergie wird dabei auf der Erdoberfläche aufgefangen und in elektrischen Strom umgewandelt, ohne dass dabei Nebenprodukte wie bei anderen Stromgewinnungsverfahren auftreten. Die in den Solarzellen umgewandelte Energie kann dabei entweder vor Ort genutzt oder in das Stromnetz eingespeist werden.
Die Herstellung von Solarzellen ist dabei deutlich teurer als im Vergleich zu herkömmlichen Energielieferanten. Zudem ist die Energieerzeugung im Bereich von Photovoltaikanlagen stark abhängig von der aktuellen Wetterlage. Die Sonnenenergie ist dabei sowohl tages- als auch jahreszeitenabhängig und wird tagesaktuell vom Wetter bestimmt. So erzeugt eine Photovoltaikanlage beispielsweise im Juni fünfmal so viel Energie wie im Dezember. Daher wird die Energiegewinnung aus Sonnenstrahlung ohne eine Energiespeicherung im großen Maßstab nie konventionelle Kraftwerke ersetzen können. Der Wirkungsgrad aktueller Solaranlagen liegt bei etwa 40 %, da ein Großteil des Sonnenlichts von der Oberfläche reflektiert wird. Ferner erzeugen Photovoltaikanlagen unabhängig von der verbauten Technik stets Gleichstrom. Aktuelle elektronische Geräte werden jedoch durch Wechselstrom angetrieben. Bei der Umwandlung des erzeugten Stroms durch so genannte Wechselrichter entstehen weitere Verluste von bis zu 7 %. Vorteil dieser Art der Energieerzeugung ist – im Gegensatz zu allen anderen Energielieferanten – die Gewinnung von elektrischem Strom, ohne dass dabei Nebenprodukte wie beispielsweise Kohlendioxid entstehen.

Beim Vergleich von Photovoltaikanlagen, den auch viele Händler in Deutschland online anbieten, sollte der Käufer auf den Siliziumgehalt der verwendeten Zellen achten. Durch die Verwendung von reinerem Silizium kann der Wirkungsgrad und somit auch die Zellspannung erhöht werden. Zudem sollte für die Installation die Südseite des Hausdachs zur Verfügung stehen. Ebenso stellt der Zuschuss der öffentlichen Hand eine nicht zu unterschätzende Einnahme dar.