Photovoltaikanlagen, eine Investition in die Zukunft

Die Solarthermieanlage wird auch als Photovoltaikanlagen, PV-Anlagen (PVA) bezeichnet. Diese Anlagen wurden anfangs für die Weltraumtechnik entwickelt und wandeln Sonnenenergie, mit Hilfe des photovoltaikschen Effektes, in elektrische Energie und erzeugen Gleichstrom, welcher mit einem Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt werden kann. Gerade in Zeiten der Energiekrise ist es wichtig, alternative Quellen für Energielieferanten zu finden, die vor allem erneuerbar und zudem schadstoffarm sind.

Technische Bestandteile dieser PV-Anlagen sind die Solarzellen, die, wegen ihrer geringen Spannung (ca. 0,5 Volt), zu mehreren in Modulen zusammengefasst werden und diese wieder zu einem Solargenerator zusammengebaut sind. Kabel leiten die entstehende elektrische Energie entweder ins öffentliche Stromnetz oder in einen Speicher (Inselanlage). Bei Letzterer werden mit der Energie Solarbatterien, meist Bleiakkumulatoren, aufgeladen. Verwendet werden diese Solarstromanlagen vor allem für Parkscheinautomaten und Taschenrechner. Hybridsysteme oder -anlagen sind ebenfalls Inselanlagen, bei denen aber mehrere unterschiedliche Generatoren (Solarstrom + Diesel- oder + Windkraft- oder + Biogasgenerator) kombiniert werden. Damit wird die Gefahr, dass die Anlage stark schwankende Energiebilanzen durch die wechselhafte Sonneneinstrahlung erzielt, minimiert. Beispiele:

• Das Hybridkraftwerk auf der einstrahlungsreichen Nordseeinsel Pellworm. Hier wurde eine 771-kWp-Photovoltaikanlage mit einer 300-kW-Windenergieanlage kombiniert und damit 240.000 kWh pro Jahr erzeugt.

• Der Sportpark Nord in Bonn, wo auf dem Tribünendach eine Solarstromanlage mit 130KW angelegt wurde.

• Ringgenbach, ein Ortsteil von Meßkirch im Allgäu, besitzt die größte Anlage in Baden-Württemberg, die von einer Gemeinde betrieben wird.

• Arnstein bei Würzburg mit dem Solarfeld Erlasee, der größten deutschen Anlage.

• In Beneixama (Spanien) steht die derzeit weltgrößte Anlage.

Netzgekoppelte Solaranlagen speisen ihre Energie ins öffentliche Stromnetz ein, wobei netzgeführte Wechselrichter aufpassen, dass es nicht zu Überspannungen kommt. Eingebaut sind darin auch Energiezähler für die Vergütung, die auch über das Stromeinspeisungsgesetz geregelt wird. In Deutschland kommt man auf einen durchschnittlichen Energieertrag von etwa 650 bis 1150 kWh pro kWp ( Kilowatt peak), der Nennleistung der Anlage bei optimaler Sonneneinstrahlung, die aber höchst selten erreicht wird.

Durch die staatliche Förderung, das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG-Gesetz), angestoßen, wurden und werden immer mehr Solaranlagen gebaut. Das Gesetz regelt die Kreditvergabe durch die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW), sowie die Einspeisung und Vergütung der erzeugten Energie. Dem Problem der Normung bei einer flächendeckenden Nutzung wirken die von der IEC, der Internationalen Elektrotechnischen Kommission und vom CENELEC, dem Europäischen Komitee für Elektrotechnische Normung, sowie die, durch das DKE, dem Deutschen Normwerk, geschaffenen Richtlinien entgegen. Kritisch anzumerken ist auch noch, dass momentan die Herstellungskosten der Solarmodule vergleichsweise teuer sind. Abhilfe könnten hier Solarzellen aus organischen Kunststoffen schaffen, im Gegensatz zu den herkömmlichen, die auf Silizium basieren.