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Photovoltaikanlage Wirkungsgrad




Photovoltaikanlagen sind für ihre Betreiber eine lukrative Investition. Nicht nur, dass man mit der ökologisch sauberen Art und Weise der Stromerzeugung der Umwelt einen großen Dienst erweist. Darüber hinaus lässt sich auf lange Sicht mit Solarstrom auch Geld verdienen. Auf der einen Seite ist man unabhängig von den stetig steigenden Strompreisen der öffentlichen Anbieter und kann somit Stromkosten sparen.

Auf der anderen Seite kann man zu viel produzierten Strom in das Netz der großen Betreiber einspeisen und erhält hierfür eine staatliche garantierte Einspeisevergütung. So amortisiert sich die Investition in eine solche Anlage auf mittel- bis langfristige Sicht. Damit dies jedoch gelingen kann, ist es wichtig, dass die Anlage einen möglichst hohen Wirkungsgrad hat.

Der Wirkungsgrad einer Photovoltaikanlage gibt an, wie viel Prozent der eingestrahlten Sonnenenergie in elektrischen Strom umgewandelt wird. Dieser Wert ist nicht nur wichtig für die Menge an Strom, die man insgesamt produziert, sondern hat auch Auswirkungen auf die gesamte Energiebilanz einer Photovoltaikanlage. In vielen Diskussionen ist immer wieder zu hören, dass eine Photovoltaikanlage letztlich sogar mehr Energie verbrauche, als sie selbst erzeuge. Diese These ist mittlerweile durch eindeutige Forschungsergebnisse widerlegt. Vielmehr haben Forscher und Entwickler in den letzten Jahren verstärkt daran gearbeitet, die Energiebilanz und damit den Wirkungsgrad einer Anlage immer weiter zu erhöhen. Die Energiebilanz gibt den Vergleich zwischen der Energieerzeugung und dem Energieverbrauch einer Anlage wieder. Sobald mehr Energie produziert wird, als man für die Erzeugung verbraucht, spricht man von der so genannten energetischen Amortisation. Hierbei kommt es im Wesentlichen auf die Art der Solarzellen an, die in der Anlage Verwendung finden. Im Schnitt beträgt die Zeitspanne bis zur energetischen Amortisation je nach Anlage zwischen zwei und sechs Jahren. Da die meisten Solarstromanlagen eine durchschnittliche Lebensdauer von 25 Jahren haben, ist die Energiebilanz von Photovoltaik ausgesprochen positiv.


Enorme Entwicklung des Wirkungsgrads

Hierzu trägt der Wirkungsgrad einer Photovoltaikanlage entscheidend bei. Wie viel der einstrahlenden Sonnenenergie letztlich tatsächlich in Strom umgewandelt wird, hängt vor allem von der Beschaffenheit der einzelnen Sonnenkollektoren ab. Die besten Wirkungsgrade erzielen derzeit Solarzellen aus monokristallinem Silizium. Sie erreichen Werte von 18 bis 20 Prozent. Gemessen an den Anfängen der Solarenergie, ist dies eine enorme Entwicklung. Mitte der 1950er Jahre kamen die damals verwendeten ersten Silizium Solarzellen nicht über einen Wirkungsgrad von fünf Prozent hinaus. Um den Wirkungsgrad solide beziffern zu können, muss man außerdem wissen, dass eine Solarzelle einen Teil ihrer Leistungsfähigkeit einbüßt, sobald sie Sonnenlicht und Hitze ausgesetzt ist. Innerhalb der ersten 20 bis 50 Stunden kommen hier bis zu zwei Prozent Verlust zusammen, danach sinkt die Leistungsfähigkeit wesentlich langsamer, nämlich nur noch um maximal 0,5 Prozent pro Jahr. Um den Wirkungsgrad einer Anlage dauerhaft hoch zu halten, hilft es, sie regelmäßig zu reinigen sowie umgebende Bäume rechtzeitig zu beschneiden, bevor die Äste einen zu großen Schatten auf die Solarmodule werfen. Außerdem kann man den Solargenerator um eine Nachführung nach dem Sonnenstand ergänzen, was in der Regel zu Mehreinnahmen zwischen 20 und 30 Prozent möglich macht.

       

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