Photovoltaik Die täglich als Licht und Wärme auf die Erde auftreffende Menge an Sonnenenergie ist mindestens 10.000-mal höher als der weltweite Energiebedarf. Eine Stunde Sonneneinstrahlung auf die Erde ist gleichbedeutend mit dem Energieverbrauch der ganzen Menschheit in einem Jahr. Als Photovoltaik (PV) wirddie Erzeugung von elektrischem Strom aus Sonnenenergie bezeichnet. In Solarzellen,meist aus Silizium, werden unter Zufuhr von Licht positive und negative Ladungsträger freigesetzt (Photoeffekt). Hierbei wird Gleichstrom erzeugt, der Motoren antreibenoder Akkus aufladenkann.Soll Sonnenenergie auch zum Betrieb mit 230VoltWechselspannunggenutzt oder ins öffentliche Netz eingespeist bzw. verkauftwerden,wirdeinWechselrichter benötigt, der den Gleichstrom in Wechselstromumwandelt.DieTechnik ist sehr zuverlässig, wodurch die meisten Hersteller vonSolarzellen80%dermaximalen Leistung über 25 Jahre garantieren. Eine Photovoltaik-Anlage erwirtschaftet ihre Herstellungsenergie (energetische Amortisationszeit) inzwei bis vier Jahren und erzeugt in der restlichen Zeit ihrer Lebensdauer von etwa 30 Jahren oder auch länger emissionsfrei Strom. Große Entwicklungsschritte macht die Dünnschichttechnologie, wobei deutlich weniger Halbleitermaterial benötigt wird und die Produktion weniger energieintensiv ist. Die teuerste Komponente bei derHerstellung vonmono- oder polykristallinen Modulen ist der Silizium-Block. VerbrauchteModule sindaufgrund ihrer Bestandteile hochwertige Recyclingprodukte. Jeder kann auf dem eigenen schattenfreien Hausdach oder durch Beteiligung an einer Bürgersolaranlage gemeinsam mit mehreren Personen auf einer größeren (z. B. öffentlichen) Fläche Strom erzeugen. Mit einer kleinen PhotovoltaikAnlage können auch Mieter Solarstrom selbst erzeugen und so ihre Stromrechnung mindern. Diese steckbaren Solargeräte, auch als „Balkon-Solarmodule“ oder „Steckerfertige Solaranlagen“ bezeichnet, können über eine normale Steckdose ans Stromnetz angeschlossen werden. Die Solarstromanlage produziert den StromvomeigenenDach zumSelbstkostenpreis von ca. 7 Cent netto pro erzeugter Kilowattstunde und ist damit weit günstiger als der Haushalts-Stromtarif vom Erzeuger. Deshalb hat inzwischen der Eigenverbrauch Priorität gegenüber derNetzeinspeisung. Jegrößer die Eigennutzung des PV-Stroms, desto höher die Rendite.EindurchschnittlicherHaushalt kann bis zu 30 % PV-Strom selbst verbrauchen. Durch die zusätzliche Installation eines PV-Stromspeichers und eines intelligenten EnergiemanagementSystems lassen sich unter Beachtung einer wirtschaftlichen Planung bis zu 70%Eigenstromnutzung verwirklichen. Die EEG-Umlage für eigenproduzierten und eigengenutzten Strom fällt erst bei Anlagen über 30 Kilowattpeak (kWp) an. Die Kosten für Stromspeicher auf Lithium-Ionen-Basis haben sich in den letzten Jahren halbiert. Die Größe des Stromspeichers im Verhältnis zur Leistungder PV-Anlage ist sehr entscheidend für dieWirtschaftlichkeit. Als Faustregel gilt: Für 1 kWp PV-Anlage installiert man 1 kWh-Speicher. Eine kompetenteBeratung ist sehrwichtig, wenn es um die Planung einer Photovoltaikanlagemit Stromspeicher geht. In sehr großenWohnanlagen kann über einMieterstrom-Modell dieMöglichkeit genutzt werden, eigenproduzierten Stromaus PV-Modulen zu beziehen. Nähere Informationenerfährtmanambesten von Unternehmen, die sich auf Mieterstromversorgung spezialisiert haben. Solarthermie Die Strahlung der Sonne kann nicht nur in Strom (Photovoltaik), sondern auch in Wärme umgewandelt werden. Anlagen, die aus Sonnenlicht Wärme erzeugen, werden Solarthermieanlagen genannt. Sie bestehen im Prinzip aus dem Kollektorfeld, einem Speichersystem, dem Solarkreis (geschlossener Rohrkreis zwischenKollektorenund Speicher) undder Regelung. Sonnenkollektoren nehmen die solare Wärme auf und geben diese Wärme an einWärmeträgermediumab. Dieses wird über ein Rohrsystem zum Solarspeicher gepumpt, erwärmt dort das Wasser im Speicher und strömt abgekühlt zu den Kollektoren zurück. Solange nutzbare Wärme in den Kollektoren zur Verfügung steht, hält der Regler das System in Betrieb. Wenn der solare Wärmevorrat imSpeicher aufgebraucht Erneuerbare Energien in Gebäuden 23 Quelle: arsdigital · adobestock.com
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