Unter Photovoltaik versteht man die direkte Umwandlung von Strahlungsenergie, vornehmlich Sonnenenergie, in elektrische Energie. Seit 1958 ist wird diese Form der Energieversorgung bei den meisten Raumflugkörper eingesetzt. Mittlerweile findet diese Form der kostenlosen Energienutzung auch auf der Erde immer mehr Anhänger und Anwendungen.
So findet man diese Strom produzierenden Kristalle auf Dachflächen, Parkscheinautomaten und in nützlichen Helfern wie dem Taschenrechner.
Der Name setzt sich aus den Bestandteilen Photos – das griechische Wort für Licht – und Volta – nach Alessandro Volta, einem italienischen Pionier der Elektrotechnik – zusammen.
Die hauchdünnen Solarzellen haben eine Größe zwischen 10 und 15cm2 und bestehen vorrangig aus Silizium, einem Element, dass in der Natur neben Sauerstoff das zweit häufigste ist. Strahlt die Sonne auf die Solarzellen, baut sich zwischen der Ober- und Unterseite eine Gleichspannung auf. Je nach Zell-Typ bis 0,7 V, also bis 34V bei einem 48-zelligen Modul.
Die überwiegende Zahl der heute gebauten Solarzellen wird aus dem Element Silizium produziert. Silizium ist das Grundmaterial der Computertechnik und von Solarzellen schlechthin. Es kommt in der Natur in Form von Siliziumoxid in nahezu unbegrenztem Ausmaß vor (Sand). Vor seiner Verwendung muss es in einem aufwendigen chemischen Prozess zu hochreinem Silizium gewandelt werden, d.h. entsprechend aufbereitet werden. Man unterscheidet n-Silizium und p-Silizium. Bei der Herstellung von Brennwertgeräten wird von einigen Herstellern eine Legierung aus einem Aluminium-Silizium als wenig korrosionsanfälliger Kesselwerkstoff eingesetzt. Dieses Element kommt als Siliziumdioxid (Sand, Steine) in großer Menge in der Erdkruste vor. Neben Silizium werden noch andere viel versprechende Materialien für Solarzellen erprobt. Sie besitzen zurzeit jedoch noch keine nennenswerte praktische Bedeutung.
Handelsübliche, monokristalline-Silizium Solarzellen erreichen aktuell einen Wirkungsgrad von bis zu 16% (Quelle: Sharp), d.h. ein Quadratmeter kann bis zu 160 Wp Leistung bringen. Mehrere Module zusammen ergeben einen Solar-Generator. Diese Energie kann mit einem Wechselrichter in "normalen" Wechselstrom umgewandelt, in Solarakkus gespeichert oder direkt (z.B. bei Solarpumpen) genutzt werden.
Eine Photovoltaik-Anlage mit 1kWp Modul-Leistung erntet in Mitteleuropa ca. 600 - 1350 kWh Strom im Jahr (je nach Lage und Qualität) und erspart der Umwelt jedes Jahr ca. 500 - 1100 kg Kohlendioxyd (je nach Art der sonstigen Stromerzeugung) und andere Schadstoffe.
kWp = Kilo-Watt-Peak
Wp = Watt-Peak
Die Nennleistung von Photovoltaikanlagen wird häufig in Wp (Wattpeak) beziehungsweise kWp angegeben. „peak“ (engl. Höchstwert, Spitze) bezieht sich auf die Leistung bei Testbedingungen, die nicht der Leistung bei höchster Sonneneinstrahlung entspricht.
Für die Kundenberatung muss der Kundendienstler, auch über die Fördermöglichkeiten Auskunft geben können. Hier die Wichtigsten:
Neben der Einspeisevergütung, die in Deutschland durch das Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien (EEG) geregelt ist, gibt es zwölf weitere Programme, die die Anschaffung einer Photovoltaikanlage fördern sollen.
Auf Bundesebene kann die so genannte Investitionszulage für Photovoltaikanlagen im produzierenden Gewerbe und im Bereich der produktionsnahen Dienstleistungen in Form von Steuergutschriften genehmigt werden.
Daneben stellt die KfW-Förderbank folgende Programme zur Verfügung:
• KfW - Solarstrom erzeugen
• ERP - Umwelt und Energiesparprogramm
• KfW - Umweltprogramm
• KfW - Kommunalkredit
• BMU - Demonstrationsprogramm
• KfW Kommunal investieren
Die Fördergelder der KfW-Förderbank werden im Gegensatz zur Investitionszulage ausschließlich als Darlehen genehmigt und werden über die jeweilige Hausbank zur Verfügung gestellt.
Des Weiteren haben folgende Bundesländer eigene Solarfördergesetze erlassen:
• Bayern - Rationelle Energiegewinnung und -verwendung im Gewerbe - (Zuschuss)
• Niedersachsen - Innovationsförderprogramm (Gewerbe) - (Darlehen / in Ausnahmen Zuschuss)
• Nordrhein-Westfalen - progres.nrw "Rationelle Energieverwendung, Regenerative Energien und Energiesparen" (Zuschuss)
• Rheinland-Pfalz - energieeffiziente Neubauten - (Zuschuss)
• Saarland - Zukunftsenergieprogramm Technik (ZEP-Tech) 2007 (Demonstrations- /Pilotvorhaben) (Zuschuss)
Linkliste:
