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Einleitung Wie gewinnt man Strom durch Photovoltaik? Wie hoch ist

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Wirtschaftlichkeitsstudie für nachführende Photovoltaikanlagen
Einleitung
In den kommenden 10 Jahren sollen erneuerbare Energie schon über 20% des weltweiten
Energiebedarfs decken. Die Nachfrage nach Photovoltaikanlagen boomt. Solaranlagen sind einfach
zu installieren, kostengünstig zu betreiben, und sie sind praktisch überall dort, wo Sonnenlicht zur
Verfügung steht, einsetzbar. Das Spektrum reicht von kleinen fest installierten Anlagen für den
Hausgebrauch bis zu großen Solarparks, deren bewegliche Solar-Module dem Stand der Sonne
folgen.
Effektiv arbeiten derzeit nachgeführte Photovoltaikanlagen. Bei diesen Anlagen sind die SolarModule auf ein Trägersystem montiert, das in ein (horizontal) oder zwei (horizontal und vertikal)
Achsen beweglich ist. Das Solar-Modul kann so – mit Hilfe von speziellen Funktionsbausteinen in
der Steuerung – dem jeweiligen Sonnenstand nachgeführt werden, damit die Sonneneinstrahlung
möglichst senkrecht mit der größten Wirkung auf die Solarzellen trifft.
Wie gewinnt man Strom durch Photovoltaik?
Eine photovoltaische Zelle wandelt das Sonnenlicht direkt in Elektrizität um, geräuschlos und ohne
bewegliche Teile. Solarzellen bestehen aus einem Halbleitermaterial, meistens Silizium, kristallin
oder amorph, und wandeln einen Teil des empfangenen Sonnenlichts direkt in elektrischen
Gleichstrom um (zirka 0,5 Volt). Diese Umwandlung wird als photovoltaischer Effekt bezeichnet.
Das einfallende Licht (Photonen) bewirkt eine Ladungstrennung, wodurch Spannung aufgebaut
wird. Wird ein elektrischer Verbraucher angeschlossen, beginnt Strom zu fließen. Nur einen Teil
der empfangenen Strahlung kann die Solarzelle in Strom umwandeln, der Rest wird in Wärme
umgewandelt. Die Solarzellen werden zu Modulen zusammengefasst, indem sie zwischen einer
Glasplatte und einer Kunststofffolie eingebettet werden.
PV-Anlagen können im Inselbetrieb(Stromversorgung ohne Netzanschluss) oder netzgekoppelt
(Einspeisung ins Netz) betrieben werden.
Wie hoch ist die Stromernte von Solarnachführsysteme?
Bei fest installierten Solaranlagen ist die produzierte Strommenge (kWh) abhängig vom Standort
sowie vom Aufstellungs-Neigungswinkel.
Faustformel: Pro kW installierter Solarleistung kann mit einer Strommenge zwischen 700 und
1.300 kWh im Jahr gerechnet werden. Bei einer 10 kW-PV-Anlage (100 m² Flächenbedarf)
schwankt die jährliche Solarstromernte somit zwischen 7.000 und 13.000 kWh. (Vergleich: Der
Haushalts-Strombedarf für einen Vierpersonenhaushalt beträgt ca. 4.000 kWh).
Nachführsysteme, die den Stand der Sonne folgen, liefern mehr Energie als fest montierte
Anlagen.
Je nach Standort und Ausführung des Nachführsystems werden Ertragssteigerungen von bis zu
35% gegenüber festen Systemen erzielt.
Während der Wintermonaten ist der Energievorteil noch größer, bis Faktor 7, da die Sonne flacher
am Horizont steht und liegend installierte Module nur eine minimale Ausbeute erzielen. Der
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Vorteil der nachgeführte Photovoltaikanlage ist, dass sich die Solarzellen auch bei wolkigen Wetter
exakt auf die Sonne ausgerichtet werden und so den maximalen Stromertrag liefern.
Wie viel kostet eine nachführende Photovoltaikanlage?
Die Kosten von PV-Anlagen werden in kWp (kilowatt peak) angegeben und bewegen sich
schlüssel- bzw. Stromfertig je nach Größe bei kristallinen Modulen zwischen 4300,- und 5000,- €
pro kWp, während Dünnschichtzellen mit Investitionen zwischen 3.600,- und 4.500,- €/kWp zu
buche schlagen.
Für Versicherung, Wartung, Sonstiges, werden derzeit jährlich 1 - 2 % der Investitionskosten
angesetzt. In eineigen Bundesländer werden nennenswerte Förderprogramme zum Kauf einer
Photovoltaikanlage gewährt.
Dabei ist zu erwähnen, dass nachführende Photovoltaikanlagen aufgrund ihrer begrenzten Größe
preiswerter abschneiden können .
Das positive an einer Photovoltaikanlage ist, dass die Vergütung für erzeugten Solarstrom nicht
aus staatlichen Steuermitteln erfolgt. Wer eine Photovoltaik-Anlage aufs Dach montiert, hat
gesetzlichen Anspruch darauf, dass der regionale Stromanbieter den Strom abnimmt und vergütet
- und dies 20 Jahre lang plus das Jahr der Inbetriebnahme der Anlage
Wie lange hält eine nachführende Photovoltaikanlage?
Die Solarzellen haben eine nahezu unbegrenzte Lebensdauer. Sämtliche Teile der Anlage sind für
eine sehr lange und fast wartungsfreie Betriebszeit ausgelegt. Das EEG sieht eine 20-jährige
Nutzung vor, die Hersteller der Zellen gewähren in den meisten Fällen eine 25-jährige
Leistungsgarantie
Was bringt eine nachführende Photovoltaikanlage für die Umwelt?
Das hängt von der Art der verwendeten Kraftwerke Ihres Stromanbieters ab. In Deutschland
spricht man vom so genannten Kraftwerksmix, der eine durchschnittliche Emission von 513g CO2
pro produzierter kW/h Strom bedeutet. Legt man 900 kW/h produzierten Strom pro Jahr pro
1kWp installierter Leistung zugrunde, spart das ca. eine halbe Tonne CO2 pro Jahr. Bei 500 kWp
installierter Leistung sind es bereits 250 Tonnen - pro Jahr. Das bedeutet, dass die Anlage über den
Zeitraum ihrer wirtschaftlichen Nutzung, also 20 Jahre, insgesamt 5.000 Tonnen CO2 einspart.
Ökologisch gesehen ist und bleibt die Erzeugung von Solarstrom ein Gewinn: sauber, lautlos,
abfallfrei. Wer die Sonne als Energieträger anzapft schont fossile Energieträger sowie die Umwelt.
Mit Photovoltaik erzeugter Strom vermeidet schwere Umweltschäden, schützt Luft, Wasser,
Boden, Pflanzen und Tierwelt; reduziert den Einsatz fossiler Brennstoffe und verringert somit den
weltweiten CO2-Ausstoß und kann nach dem »EEG« (Erneuerbare Energien Gesetz) direkt in das
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öffentliche Versorgungsnetz eingespeist und vergütet werden. Schon über 100.000 Bundesbürger
haben sich dank preiswerter Kredite durch ihr eigenes Sonnenkraftwerk von steigenden
Energiepreisen unabhängig gemacht.
Zudem sind Solarmodule bei Regen weitestgehend selbstreinigend.
Machen nachführende Anlagen in Deutschland überhaupt Sinn?
Hochentwickelte, modernste Solarzellen wandeln das Sonnenlicht direkt in elektrischen Strom und
das bereits sehr effektiv bei mäßiger, in unserer Region üblicher Sonneneinstrahlung!
Photovoltaikanlagen tragen zum Umweltschutz bei und stellen gleichzeitig eine Kapitalanlage dar.
Wie oben beschrieben, produziert ein 1 kWp PV Anlage ca. 900 kW/h Strom pro Jahr. Ein
durchschnittlicher 4-Personen Haushalt benötigt ca. 4500 kW/h pro Jahr, d.h. mit 5 kWp
installierter Leistung kann man diesen Bedarf decken. Die Amortisationszeit der Anlage beträgt je
nach Größe der Anlage und Art der Finanzierung zwischen 9 - 14 Jahren. Sie sehen, ökologische
Amortisation nach 3 Jahren, finanzielle nach spätestens 14 und dazu geben Sie eine Antwort auf
die drängende Frage der zukünftigen Energieversorgung. Wir denken, dass das Sinn macht.
Beispiele schon vorhandene Nachführsysteme
Ten Haaft SAMY SOLAR+
Preis: 2.549,00 €
Gewicht: ca. 24 kg
Abmessung Steuergerät B x H x T): 125 x 67 x 32 mm
www.yatego.com/q,solar,komplettanlagen
Büttner SUNonAIR
Preis: 2.890,00 EUR
Gewicht: ca. 19,5 kg
Maße B x H x T: 1040 x 530 x 195 mm
www.yatego.com/q,solar,komplettanlagen
Quellen
- www.guten-dach.de/solaranlagen.html
- www.heizung-behnisch.de/solar/photo.html
- www.deutscher-campingversand.de
- www.tuev-hessen.de
- www.elektroschober.de/info_solarstrom.html
- www.solarwaerme.at
- www.gaia-mbh.de/solarenergie.html
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