Solarstrom

Solarstrom wird in Photovoltaikanlagen durch die Solarzellen erzeugt. Der produzierte Solarstrom kann entweder direkt genutzt oder in das öffentliche Netz eingespeist werden. Sonnenenergie ist kostenlos und in absolut ausreichender Menge vorhanden, auch in Deutschland.

Solarstrom entsteht durch die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie mithilfe von Solarzellen. Der Prozess läuft folgendermaßen ab:

1. Absorption des Sonnenlichts: Solarzellen bestehen aus Halbleitermaterialien wie Silizium. Wenn Sonnenstrahlen auf die Solarzelle treffen, werden Elektronen in Bewegung gesetzt.

2. Der photovoltaische Effekt: Durch die Energie des Lichts werden Elektronen im Halbleitermaterial freigesetzt, wodurch ein elektrisches Feld entsteht. Dieses bewirkt, dass sich die Elektronen in eine bestimmte Richtung bewegen – es entsteht Gleichstrom (DC).

3. Umwandlung in Wechselstrom: Da unser Stromnetz Wechselstrom (AC) verwendet, wird der erzeugte Gleichstrom von einem Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt.

4. Nutzung oder Einspeisung: Der gewonnene Strom kann entweder direkt für den eigenen Verbrauch genutzt oder ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden.

5. Komponenten in einer Solaranlage

• Solarmodule: Bestehen aus mehreren Solarzellen und fangen Sonnenlicht ein.
• Wechselrichter: Wandelt Gleichstrom in Wechselstrom um.
• Batteriespeicher (optional): Speichert überschüssigen Strom für späteren Gebrauch.
• Netzanschluss: Überschüssiger Strom kann ins Stromnetz eingespeist werden.

Seit der Abkehr von der Atomkraft und der zunehmenden Bedrohung durch die Klimakatastrophe ist die Nutzung der Solarenergie noch wichtiger geworden. Mit der Solarstromerzeugung können dabei ganz erhebliche Mengen an schädlichem Kohlendioxid eingespart werden, die bei der Stromproduktion mit fossilen Brennstoffen freigesetzt werden. Dennoch wurden 2022 insgesamt nur rund zehn Prozent des gesamten Stroms in Deutschland durch Photovoltaik erzeugt.

Die Erzeugung von Solarstrom in Photovoltaikanlagen hat eine Menge von Vorteilen. So ist die Sonnenenergie unbegrenzt und kostenlos verfügbar. Und auch in Deutschland können große Teile des Bedarfs durch Solarstrom gedeckt werden.

Es werden keine schädlichen Treibhausgase freigesetzt, kein Kohlendioxid emittiert und es findet auch keine Feinstaubbelastung statt.

Andererseits ist die Produktion von Photovoltaik Modulen nicht ganz problemlos. Hier werden durchaus umweltschädliche Chemikalien genutzt, etwa Phosphor, Bor als Dotiermittel oder Chlorwasserstoff zur Reinigung des Rohstoffs Siliciums.

Die Herstellung von Halbleiterwerkstoffen ist zudem energieintensiv. Deshalb sollte man auch die sogenannte energetische Amortisation der Photovoltaik betrachten. Damit ist der Zeitpunkt gemeint, an dem die Solarzellen mehr Solarstrom produzieren, als Strom zu ihrer Fertigung genutzt wurde.

Solarstrom hat eine ganz klare positive Ökobilanz. Die oben genannte energetische Amortisation wird im Regelfall nach 1,5 bis 5 Jahren erreicht. Bei der energetischen Amortisation liegen die Dünnschichtzellen vorn, da zu ihrer Herstellung wenig Rohstoff und wenig Energie benötigt wird.

Betrachtet man die wirtschaftlichen Aspekte, so wird schnell deutlich, dass Solarstrom auch hier konkurrenzfähig ist. Die durchschnittliche Amortisationszeit liegt zwischen 11 und 15 Jahren, bei einer gesetzlich garantierten Einspeisevergütung über 20 Jahre. Wer viel Solarstrom selbst verbraucht, der profitiert zudem von höheren Haushaltsstrompreisen. Die Amortisation von PV-Anlagen zum Eigenverbrauch liegt daher häufig bei unter 10 Jahren! Solarstrom lohnt sich also nicht nur ökologisch, sondern auch ökonomisch.