Photovoltaikanlage: Basis für nachhaltigen Solarstrom

Die Photovoltaikanlage wandelt Sonnenlicht in Gleichstrom um. Sie ist daher eine Investition in eine nachhaltige und nie versiegende Energiequelle. Als wichtige Säule auf dem Gebiet der Nutzung der Solartechnik leistet sie einen großen Beitrag zur umweltfreundlichen Stromerzeugung. Die Installation einer Photovoltaikanlage ist für öffentliche Einrichtungen, Unternehmen und private Haushalte möglich.

Eine feste Säule in der Solartechnik

Die Photovoltaikanlage gehört zum Gebiet der Solartechnik und dort zu den Solarstromanlagen. Sie dient dazu, das Sonnenlicht als Energiequelle für die Stromerzeugung zu nutzen. Im Gegensatz zum Solarkraftwerk kann das Licht mit der Photovoltaikanlage auch dezentral, das heißt, direkt beim Verbraucher gesammelt werden. Sichtbares Zeugnis dafür sind die vielen Anlagen, die auf brachliegenden Feldern, auf Häuserdächern, auf Firmensitzen oder sogar auf den Überdachungen von Bushaltestellen zu finden sind. Sie zeigen, dass die Photovoltaik sowohl von öffentlichen Einrichtungen als auch von Unternehmen oder durch private Haushalte genutzt werden kann. 

Die umweltfreundliche Form der Energiegewinnung ist eine der wichtigsten Säulen der Energiewende beziehungsweise der Abkehr von der Kernenergie und baut auf einer nie versiegenden Energiequelle auf.

Photovoltaikanlage auf dem Dach

Nutzung des Sonnenlichts

Die Funktion der Photovoltaikanlage beruht auf dem sogenannten photoelektrischen Effekt. Wie es der Name bereits aussagt, kann mit seiner Hilfe Licht in Elektrizität umgewandelt werden. Bei der Photovoltaikanlage wird aus Sonnenlicht Gleichstrom erzeugt. Danach gibt es für den Betreiber der Anlage zwei Möglichkeiten: Er kann seinen Sonnenstrom entweder direkt selbst nutzen oder den Strom in ein öffentliches Stromnetz einspeisen. Dafür gibt es die sogenannte Einspeisevergütung. 

Die Sonnenlichtnutzung wird durch die Solarzellen möglich: In ihnen befinden sich zwei Schichten, meist aus Silizium, an deren Zusammentreffen Strom erzeugt wird. Da eine einzige Solarzelle nur Strom im einstelligen Kilowattbereich erzeugen kann, werden viele von ihnen zusammenschaltet und produzieren in ihrer Summe den erwünschten Strom.

Von der Solarzelle bis zum Solargenerator

Eine Photovoltaikanlage besteht grundsätzlich aus den folgenden Komponenten:

  • Solarzelle: Sie ist die kleinste Einheit, in der das Sonnenlicht aufgefangen werden kann.
  • Solarmodul: Dies ist die Zusammenschaltung mehrerer Solarzellen. Sie wird deswegen nötig, weil in einzelnen Solarzellen nur wenig Strom erzeugt werden kann.
  • Schutzschicht: Sie schützt die empfindliche Solartechnik entweder mit einer Kunststoffumhüllung oder einem Glasdach.
  • Solargenerator: Mehrere Module werden zum Generator zusammengeschlossen.
  • Welchselrichter: Er wird benötigt, wenn man den erzeugten Gleichstrom in das öffentliche Netz einspeisen will.

Installationsort umsichtig wählen

Der Ort, an dem die Solarmodule platziert werden, ist sorgsam zu wählen. Vom Hausdach bis zur Freifläche gibt es dafür eine Menge Möglichkeiten, deren Nutzung immer individuell und bedarfsgerecht zu entscheiden ist. Auf den richtigen Standort gibt es eine ganze Reihe von Einflussfaktoren. Selbstverständlich ist es wichtig, eine geeignete Stelle zu finden, die besonders langer intensiver Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist. 

Die Ausrichtung, zum Beispiel in Richtung Süden oder Südwesten, ist dabei genauso zu beachten wie die generellen klimatischen und geografischen Faktoren in der Region. Wird die Photovoltaikanlage auf dem Dach eines Wohnhauses oder eines Unternehmens platziert, muss für einen bestmöglichen Ertrag auch die vorherrschende Dachneigung beachtet werden. Ideal ist eine Stelle ohne Schatteneinfall und eine Solaranlage, die mit einem Neigungswinkel von 30 bis 35 Grad aufgestellt wird.

Vorteil: Umweltfreundlicher Energiespender

Die Vorteile der Photovoltaikanlage liegen auf der Hand: Zunächst ist die Sonne eine nach unserem heutigen Ermessen unbegrenzt scheinende Energiequelle, die uns hilft, andere begrenzte Ressourcen wie Erdöl oder Erdgas zu sparen. Zudem ist die Nutzung der Sonnenenergie durch die Photovoltaikanlage nicht mit dem Ausstoß schädlicher Emission verbunden. Die eigene Photovoltaikanlage kann entweder über die Einspeisung ins öffentliche Stromnetz als Einsparpotenzial genutzt werden oder bei eigener Nutzung von den am Markt herrschenden Energiepreisen unabhängiger machen. Weitere Besonderheiten der Photovoltaik-Technik sind im Beitrag Vor- und Nachteile der Photovoltaik zu finden.

Die Anschaffungskosten der Photovoltaikanlage amortisieren sich je nach Effektivität und Größe der Anlage. Auch eine regelmäßige Wartung ist im Hinblick auf eine gleichbleibend einwandfreie Funktionalität wichtig. In Bezug auf die Gesamtfläche der Photovoltaikanlagen gesehen konkurriert diese Form der Sonnenenergienutzung mit dem Angebot an Flächen mit der landwirtschaftlichen Nutzung.

Heizung.de Autor Philipp Hermann

Fazit von Philipp Hermann

Die Photovoltaik ist eine umweltfreundliche Form der Energiegewinnung. Sie wandelt Sonnenlicht in Gleichstrom um. Dies geschieht mit der Hilfe von vielen kleinen Solarzellen, die zu Modulen zusammengefasst sind. Der Strom kann entweder selbst genutzt oder gegen eine Vergütung ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden.

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