Photovoltaik - Energie aus der Sonne


Allgemeines zum Thema Sonnenenergie

Die Sonnenenergie ist eine nahezu unermesslich sprudelnde Energiequelle. Da die fossilen Energieträger wie Öl und Erdgas oder auch Uran für die Kernenergie nicht mehr unbegrenzt zur Verfügung stehen, wird die Nutzung der Sonnenenergie zukünftig eine große Bedeutung erfahren.
Die tägliche Sonneneinstrahlung auf die Erde beträgt ca. das 10.000-fache des weltweiten Energiebedarfes. Eine halbe Stunde Sonneneinstrahlung auf die Erde ist gleichbedeutend mit dem Energieverbrauch der ganzen Menschheit in einem Jahr. 1 KWh Solarstrom, der in das Netz eingespeist wird, spart 1kg CO2 ein.
Bisher wird nur ein kleiner Teil dieser schier unerschöpflichen Energiequelle von der Menschheit genutzt. Durch die Einführung des Erneuerbaren Energie Gesetzes (EEG) wurde auch die ökonomische Attraktivität für den Einzelnen gesteigert.
Seit 2003 beschäftigt sich der Maschinenring Erding mit dem Thema Photovoltaik. Aufgrund der großen Dachflächen in der Landwirtschaft liegt hier ein großes Potential brach.

Vorteile der Photovoltaik:

  • Kein Brennstoffmaterial
  • Unerschöpfliche und kostenlose Energiequelle
  • Keine Lärm- und Schadstoffemissionen
  • Umweltfreundlich
  • Verschleißfrei, da keine mechanischen Vorgänge
  • Wartungsarm
Energiegehalt verschiedener Energieformen

Monokristalline Silizium-Solarzellen

Technik:

Aufgrund des photovoltaischen Effekts (entdeckt 1893 von Physiker Becquerel) wird mit Hilfe von Solarzellen aus der im Sonnenlicht befindlichen Energie elektrische Energie erzeugt. Eine Solarzelle besteht aus zwei Siliziumschichten, die unterschiedliche elektrische Eigenschaften besitzen. An den Grenzflächen der Schichten bildet sich ein elektrisches Feld, das die bei Lichteinstrahlung entstehenden Ladungsträger trennt. Dadurch baut sich zwischen den Metallkontakten der Zelle eine elektrische Spannung auf, so dass beim Anschluss eines Verbrauchers Strom fließt.


Solarzellentypen

Monokristallines Solarmodul:

Die Herstellung ist sehr aufwendig. Die Zellen haben eine ideale, regelmäßige Gitterstruktur. Silizium-Einkristalle werden aus sehr reinen Siliziumschmelze in Stabform gezogen, mit einer Ringheizung erhitzt, danach in feine Scheiben (ca. 0,3 mm) geschnitten und in semiquadratischer Form nachbearbeitet. Monokristalline Module haben einen guten Wirkungsgrad. Äußerlich sind sie leicht erkennbar mit den kleinen weißen Quadraten an den Schnittstellen der Zellen. Monokristalline Silizium-Solarzellen

Polykristallines Solarmodul:

Diese Zellen enthalten in der Gitterstruktur Fremdatome (Verunreinigungen), die Herstellung ist einfacher. Der erkaltete Blockguss ebenfalls durch feine Schnitte in dünne Scheiben geschnitten und auf Leiterbahnen aufgebracht. Der Wirkungsgrad ist etwas geringer als bei monokristallinen Modulen. In der Praxis ist aber mittlerweile kaum noch ein Ertragsunterschied bei den beiden Herstellungsverfahren zu erkennen. Erkennbar sind polykristalline Module durch unregelmäßig schimmernde Grenzschichten der Kristallbereiche

Polykristalline Silizium-Solarzellen

Amorphes Solarmodul (Dünnschicht):

Zur Erreichung des Photovoltaikeffektes sind nur sehr dünne Schichten (0,01 mm) nötig. Die Zellen weisen keine regelmäßige Kristallstruktur auf. Eine Schicht aus amorphem Silizium wird auf eine Trägerplatte (Glas, Kunststoff) aufgebracht. Für die Herstellung benötigt man wesentlich weniger Energie und Silizium.

Der Wirkungsgrad ist allerdings auch noch geringer als bei den kristallinen Modulen und der Dachflächenbedarf dadurch bedeutend größer. Dünnschichtmodule sind preiswerter und besonders geeignet für diffuses Licht bei nicht nach Süden ausgerichteten Dachflächen. Durch den momentanen Siliziumengpass auf der Welt wird diesem System in Zukunft noch größere Bedeutung nachgesagt. Der Anteil von Dünnschichtmodulen am Gesamtmarkt ist noch gering, mit einer Erhöhung ist in den nächsten Jahren zu rechnen.

Beispiel Wechselrichter

Wechselrichter

Der Wechselrichter hat die Aufgabe, den Gleichstrom der Module in Wechselstrom umzuformen, der dann in das Stromnetz des Stromversorgers eingespeist wird. Moderne Solarkraftwerke werden auf der Gleichstromseite mit einer Spannung betrieben, die über der Netzspannung liegt. Damit verringert man die Umwandlungsverluste. Wir bieten Wechselrichter der drei Marktführer in Deutschland an, dazu gehören SMA, Fronius und Solarmax. Serienmäßig haben diese Wechselrichter 5 Jahre Garantie, Garantieverlängerungen sind möglich.


Beispiel Montagesystem

Montagesystem

Unsere Photovoltaikanlagen sind modular aufgebaut, sie besitzen ein leicht montierbares, sogar auch für den Selbstbau geeignetes Montagesystem. Wir bauen diese Anlagen natürlich auch komplett bis zum Wechselrichter auf. Die Materialien bestehen komplett aus Aluschienen, Edelstahlhaken- und Schrauben. Wir bieten alles aus einer Hand, von der Planung mit Berechnung der Gestellsystematik unter Berücksichtigung der Dachkonstruktion, der Geländelage des Gebäudes, der Dachneigung und der zu erwartenden Dachlast. Wir legen Wert auf Qualität bei allen Komponenten unserer Anlagen.


Photovoltaik-Ertrag einer Anlage im Jahr 2006

Ertragserwartung (Solarstromernte)

Nach den Unterlagen des Deutschen Wetterdienstes sind im Raum München Isarabwärts bis Landshut mit die besten Solarerträge in Deutschland zu erwarten. In Deutschland kann ein mittlerer Energieertrag von ca. 650 KWh bis hin zu 1.200 KWh pro KWp installierter Leistung erreicht werden. KWp (= Kilowatt peak) beschreibt die Nennleistung einer Anlage unter Normbedingungen im Labor, die in der Praxis auf dem Dach kaum erreicht werden können.

Mehr Ertrag erzielen nachgeführte Anlagen, die immer der optimalen Sonneneinstrahlung ausgesetzt sind. Als Vorraussetzungen für einen hohen Ertrag gilt ein verschattungsfreies, möglichst optimal nach Süden (+/- 10 %) ausgerichtetes Dach mit einer Dachneigung von ca. 20 bis 35 Grad. Dachneigungen außerhalb dieser Grenzen bringen eventuell ein etwas geringeres Ergebnis. Aber selbst nach Osten oder Westen ausgerichtete Dächer sind noch wirtschaftlich.


Wissenswertes

Die Maschinenring-Erding GmbH hat seit 2003 mehr als 300 Photovoltaikanlagen mit mehr als 36.000 Modulen im Bereich der Landkreise Erding und Freising aufgebaut. Bei Problemen mit ihrer Photovoltaikanlage stehen wir jederzeit vor Ort zur Verfügung. Zudem sind wir bei Fragen zum Wechselrichter Ansprechpartner, insbesondere sind wir Service-Partner der Firma Fronius. Bei Reparaturen können wir umgehend mit Ersatzteilen aus der Lagerhaltung reagieren.

Der wechselstromseitige Anschluss der Anlage (Zähleranschluss) kann nur von einem zugelassenen Elektriker durchgeführt werden. Wir vermitteln zuverlässige Elektriker, auf Wunsch kann dieser Anschluss selbstverständlich auch vom Hauselektriker erledigt werden.

Photovoltaikerträge einer Anlage im Jahr 2007

Eine Photovoltaikanlage ist eine wertvolle Investition, deshalb ist die richtige Versicherung unbedingt empfehlenswert. Wir bieten über namhafte Versicherungsgesellschaften sogenannte Allgefahrenversicherungen an, die für einen optimalen Rundumschutz der Anlage sorgen.
Gerne machen wir Ihnen ein maßgeschneidertes Angebot für eine Photovoltaikanlage, dazu gehört auch die Erstellung einer Wirtschaftlichkeitsberechnung, aus der man sämtlliche Investitionsparameter nachvollziehen kann.

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