4 kWp-Anlage, 30m² Module
29.05.08, Felsberg. Regenerative Energien gelten als wesentlicher Baustein zur Versorgung mit Energie. Photovoltaische Anlagen gewinnen Strom direkt aus dem Sonnenlicht. Die dazu benötigten Solarmodule bilden das Herzstück der Technik. Sie wandeln die Einstrahlung einfach in Strom um, der komplett ins öffentliche Netz eingespeist wird.
Als «Generatoren» kommen diverse Halbleiterwerkstoffe in Frage, seit 1940 in erster Linie das chemische Element Silizium. Jede Solarzelle nutzt den «Brennstoff» Sonnenlicht. Da jedoch die durch die Einstrahlung aufgebaute Spannung für viele Anwendungen zu niedrig ausfällt, werden die Zellen in Reihe geschaltet und zum Schutz in robusten Modulen zusammengefasst. Weitere wichtige Bauteile bilden neben wetterfesten Kabeln und Halterungen ein Wechselrichter und ein Stromzähler. Der Wechselrichter sorgt dafür, dass der solare Gleichstrom als netzkonformer Wechselstrom eingespeist und damit vergütet werden kann. Module und Wechselrichter sollten insofern fach- und leistungsgerecht aufeinander abgestimmt sein.
In Mitteleuropa beträgt das Strahlungsangebot der Sonne, bezogen auf die horizontale Fläche, jährlich zwischen 900 und 1200kWh pro m². Bei umsichtiger Planung lassen sich in Nordhessen im Jahresschnitt 850kWh je kWp installierter Spitzenleistung ernten. Das EEG gewährt eine fixe Vergütung des erzeugten Solarstroms. Eine 2008 gestartete PV-Anlage (bis 30kW) spielt so zwei Jahrzehnte für jede ins Netz abgegebene kWh Strom 46,75 Cent ein. Die für einen maximalen Ertrag beste Orientierung der Module ist der Süden bei einer Dachneigung von etwa 30°. Aber: Eine reine Ost- oder Westausrichtung erzielt selbst gegenüber der «perfekten» Lösung noch eine Ausbeute von 85%. Allerdings fällt dieser bei einem Satteldach bis auf 70% ab: Zugleich verdoppelt sich in etwa die nutzbare Fläche, so dass bei steileren Neigungen immer die Option besteht, den «Verlust» durch eine größere Anzahl an Modulen zu kompensieren.
