Photovoltaik - Strom aus Sonnenlicht

Andreas Bauernfeind

Photovoltaik - Strom aus Sonnenlicht

Titelbild

PHOTOVOLTAIK

Strom aus Sonnenl icht

Andreas Bauernfeind

Alle Ratschläge in diesem Buch wurden vom Autor und vom Verlag sorgfältig erwogen und geprüft. Eine Garantie kann dennoch nicht übernommen werden. Eine Haftung des Autors beziehungsweise des Verlags für jegliche Personen-, Sach- und Vermögensschäden ist daher ausgeschlossen.

Photovoltaik – Strom aus Sonnenlicht

Copyright © 2021 Andreas Bauernfeind

https://photovoltaik-bec.de

Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung und Verbreitung der Übersetzung, vorbehalten. Kein Teil des Werkes darf in irgendeiner Form (durch Fotokopie, Mikrofilm oder ein anderes Verfahren) ohne schriftliche Genehmigung des Verlages reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme gespeichert, verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden.

Für Fragen und Anregungen:

info@energieberater-bauernfeind.de

Über den Autor

Andreas Bauernfeind

Der Autor hat ein Studium zum Dipl.-Ing. technische Gebäudeausrüstung (Heizungs-, Lüftungs-, Klima und Sanitärtechnik) in 1991 absolviert in den darauf folgen Jahren schloß eine langjährige berufliche Phase in verschiedenen Büros in Deutschland als auch in den Niederlanden an. Wobei die erlernten Kenntnisse in den Bereichen Heizungs-, Kälte- Lüftungs- und Sanitärtechnik angewandt und erweitert wurden. In 2009 erfolgte eine Weiterbildung zum Energieberater und Projektmanager für regenerative Energien (Photovoltaik, Solarthermie, Wärmerpumpen, Blockheizkraftwerke, Windkraft, Biomasse). In 2013 erfolgte eine Weiterbildung zum Sachverständen für Energieberatung und die Zertifizierung beim Deutschen Gutacher und Sachverständigen Verband. Auch diese erworbenen Kenntnisse wurden in der beruflichen Tätigkeit angewandt. Mit diesem Ratgeber möchte der Autor sein Fachwissen an interssierte Leser weitergeben und anregen sich mit diesem Thema darüber hinaus zu beschäftigen.

Disclaimer

Alle Ratschläge in diesem Buch wurden vom Autor und vom Verlag sorgfältig erwogen und geprüft. Eine Garantie kann dennoch nicht übernommen werden. Eine Haftung des Autors beziehungsweise des Verlags für jegliche Personen-, Sach- und Vermögensschäden ist daher ausgeschlossen. Weiter Informationen sind unter folgenden Link erhältlich: https://content.pv.de/?article_id=2&v=21&clang=1&pid=fNWoFqaRDxAeLPjMitVB

Photovoltaik – Strom aus Sonnenlicht

Copyright © 2021 Andreas Bauernfeind

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Für Fragen und Anregungen:

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Auflagejahr 2021

Einleitung

In dem Bild kann man erkennen, das Sonnenenergie den größten Teil des Angebotes an regenerative Energien aus macht und den Weltenergiebedarf um ein vielfaches decken kann.

Warum ist Strom aus Sonnenlicht so lohnenswert?

Mit Strom aus Sonnenlicht schützen Sie aktiv die Umwelt und sie leisten einen Beitrag gegen den Klimawandel. Außerdem haben sie eine wirtschaftlich attraktive Geldanlage:

 Sie senken Ihre Stromkosten, weil die Sonne keine Rechnung schickt.

 Sie steigern den Wert Ihrer Immobilie.

 Sie steigern die Rendite auf Ihr eingesetztes Kapital.

 Sie machen sich zu einen ge´wissen Grad unabhängig vom Stromanbieter.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten für die Anwendung einer Photovoltaikanlage:

Erfolgsfaktor 1

Anlagenertrag über mindestens 20 Jahre

Über diesen Zeitraum erhalten Sie lt. EEG eine gesetzlich garantierte Vergütung für jede Kilowattstunde Solarstrom, die Sie ins öffentliche Stromnetz einspeisen. Achten Sie deshalb auf folgendes:

 ertragreicher Standort vorzugsweise mit verschattungsfreier Südausrichtung, aber auch eine Ausrichtung nach Westen oder Osten haben noch gute Erträge

 hoher Systemwirkungsgrad durch optimales Zusammenspiel aller Bauteile

 kompromisslose Qualität der Komponenten mit hoher Zuverlässigkeit

Erfolgsfaktor 2

Kostendifferenz Bezugsstrom vs. Solarstrom

Die Kosten für die Erzeugung von Solarstrom liegen heute mit etwa 10 – 15 Cent pro Kilowattstunde oft deutlich unter dem Preis für Strom aus dem öffentlichen Netz. Je größer die Differenz ist, desto eher rechnet sich der Umstieg auf Solarstrom.

Erfolgsfaktor 3

Die Eigennutzungsquote

Je mehr Solarstrom Sie im Moment der Erzeugung selbst verbrauchen, desto besser.

Steigern können Sie diese Quote durch:

 die Steuerung Ihrer Stromverbraucher

 die Nutzung eines Stromspeichers

Erfolgsfaktor 4

Finanzierung und steuerliche Optimierung

Nutzen Sie bei der Finanzierung durch die KfW-Förderbank und lokale Förderprogramme um zinsgünstige Kredite und Tilgungs- zuschüsse zu bekommen.

Als Betreiber einer Photovoltaikanlage können Sie von verschiedenen Abschreibungsmodellen profitieren. Hierbei kann ihnen ihr Steuerberater weiterhelfen.

Prinzip der Photovoltaik

Lichtteilchen auf Halbleitermaterial (kristalline Silizium-strukturen) welches in der Lage ist, Elektronen freizugeben. Elektronen werden aus Gefüge gelockert und können sich frei bewegen. Durch das Richten des Elektronenflusses der Solarzellen entsteht Stromkreis Anderes Modell: Wellenmodell; Energieinhalt der auftreffenden Strahlung nach Wellenbereich unter-schiedlich. Je größer Frequenz desto höher, der Energieinhalt. Durch Auftreffen der Strahlung werden die Amplituden der der Kristallschwingungen erhöht. Kurzwellige Strahlung wird in langwellige erhöht. Die Temperatur steigt. Die gewonnene Wärme wird an einen Moderator weitergeleitet.

Die Geschichte der Solarzelle

(phos = griech. Licht, volta: nach italienischem Physiker Alessandro Volta)

 1839 Alexandre-Edmont Becquerel beschreibt den photovoltaischen Effekt. Er experimentiert mit photoelektro-chemischen Solarzellen (Die Leistung war gerade noch meßbar).

 1887 Willough Smith entwickelt die erste Selen-Solarzelle (Wirkungsgrad: 1%).

 1905: Albert Einstein erklärt mit Hilfe der „Quantentheorie des Lichts“ den Photoeffekt.

 1952: Fuller beweist, dass die gezielte „Verunreinigung“ von Germanium und Silizium möglich war und schafft damit die Vorraussetzung für das Entstehen elektrischer Felder in Halbleitern, einen pn-Übergang.

 April 1954: Pearson, Chapin und Fuller von Bell Telephone Laboratories stellen der Öffentlichkeit die erste Siliziumsolarzelle vor (Wirkungsgrad: 6 %).

 März 1958: Der erste mit Solarzellen versorgte Satellit „Vanguard“ startet (Wirkungsgrad: 10%).

 1973: Nach der Ölkrise steigt das Interesse für die Nutzung von erneuerbaren Energien.

 1980: In den 80er Jahren werden in sonnenreichen Gebieten Solarkraftwerke errichtet, welche den erzeugten Strom ins öffentliche Netz einspeisen.

 Heute liegt der Wirkungsgrad für die verschiedenen Solarzellen zwischen 10% und 15%.

Marktentwicklung

Nettoleistung der Stromerzeugungsanlagen in Deutschland nach Energieträgern 2002 – 2017

Bei der installierten Leistung von Stromerzeugungs- anlagen sind die Erneuerbaren Energien bereits seit 2006 führend unter den Energieträgern in Deutschland.

Der Preis pro kWh Strom wird bei Privathaushalten maßgeblich durch Steuern und Abgaben bestimmt.

Anteil Erneuerbarer Energien am Stromverbrauch 2006-2017

Der Anteil, den die Erneuerbaren Energien zur Deckung des Stromverbrauchs in Deutschland beitragen, liegt 2017 bereits bei ca. 36% und steigt kontinuierlich.

Verteilung unter den Erneuerbaren Energien 2006-2017

Der Anteil, den Solarstrom bisher zur Deckung des Stromverbrauchs pro Jahr in Deutschland beigetragen hat, ist in den letzten 10 Jahren sehr schnell gewachsen.

Verteilung der Erneuerbaren Energien weltweit (BRICS, EU und Top 6 Länder, 2016)

Wasserkraft wurde in der Grafik nicht berücksichtigt, weil sie den größten Teil der Erneuerbaren Energien ausmacht und die Entwicklung anderer, weniger verbreiteter Technologie maskieren würde. Die fünf BRICS Länder sind Brasilien, Russland, Indien, China und Südafrika.

Photovoltaik-Zubau in Deutschland nach Größenklassen 2012-2018

In 2017 verzeichnet die neu registrierte Photovoltaik- Leistung einen drastischen Anstieg gegenüber dem Vorjahr. Der Anteil des Volumens in Großprojekten sinkt leicht. Die Statistik für 2018 berücksichtigt nur den neu registrierten PV-Zubau bis einschließlich April 2018.

Entwicklung der Solarstromerzeugung in Deutschland 1990-2017

Die installierte PV-Leistung und die daraus resultierende Solarstromerzeugung steigt stetig an, obwohl der Zubau seit 2012 deutlich zurückging.

Preisentwicklung bei PV-Anlagen 2006-2018

Der durchschnittliche Endverbraucherpreis für PV-Anlagen bis 10 kWp fiel innerhalb der letzten 10 Jahre um fast 75 %. Solarstrom vom eigenen Dach ist deshalb oft wesentlich günstiger als der Stromtarif für Privathaushalte und Gewerbetreibende.