Erneuerbare Energien, Beginn einer neuen Ära? (Teil 1)

Im ersten von insgesamt drei Teilen geht es um Photovoltaikanlagen, eine Variante der Solarenergie. Hierbei werde ich die Fragen zur Funktion, zum Aufbau, zur Konstruktion und zum Anschluss dieser beantworten. Außerdem werde ich auf den Aspekt der Wirtschaftlichkeit eingehen, welche nicht ungenannt bleiben sollte. Dazu zählt die Vergütung und natürlich die Größe der Anlage.

Konstruktion:

Es gibt für Photovoltaikanlagen mehrere Schienenkonstruktionen. Zum einen sind diese normale Konstruktionen, welche aus Dachhaken bestehen, die dann wiederum bei einem normalen Dach unter den Dachpfannen auf die Sparren geschraubt werden. Dabei muss darauf geachtet werden, dass spezielle Schrauben verwendet werden. Sie besitzen einen Gummiring, welche dafür sorgen, dass das Dach abgedichtet ist und kein Wasser in die Sparren laufen kann. Danach werden Schienen auf die Dachhaken geschraubt, wo dann später die Photovoltaikmodule drauf geschraubt werden. Diese Konstruktion ist nicht nur besonders aufwändig, sondern auch ziemlich zeitintensiv, da die Schienen und Dachpfannen noch zurechtgeflext werden müssen.

Neben dieser Variante gibt es auch noch Konstruktionen, die speziell für Flachdächer entwickelt wurden. Dabei werden sogenannte PV Ständer (die meistens einen Winkel zwischen 30° und 45° haben) direkt auf das Metalldach geschraubt. Danach können die Module auf die Ständer gelegt und anschließend festgeschraubt werden. Im Gegensatz zur oben beschriebenen Konstruktion, ist diese schnell zu montieren. Ein Zurechtflexen ist hier nicht mehr nötig.

Aufbau:

Der Aufbau einer Photovoltaikanlage lässt sich wie folgt beschreiben:  Zunächst wird eine der bereits genannten  Dachkonstruktionen aufgebaut. Die dazugehörigen Solarleitungen werden anschließend auf dem Dach verlegt, dabei muss zuerst über die Anzahl der Module entschieden werden, welche in einem String in Reihe geschaltet werden (String ist die Anzahl der Module, welche nachher an einem Wechselrichter angeschlossen werden). Hat man eine Entscheidung getroffen, wird an jeden String eine Zu- und eine Ableitung gekoppelt, die jeweils am Anfang und am Ende eines Strings an den Modulen angeschlossen werden. Bei der Montage der einzelnen Module sollte man darauf achten, dass  diese sofort untereinander verbunden werden, da man ansonsten nicht mehr an die Leitungen gelangen kann. Sind die Module auf dem Dach montiert, werden die Wechselrichter (meistens im Keller) an die Wand geschraubt. Danach können dann die einzelnen Stränge an die Wechselrichter angeschlossen werden. Allerdings werden nicht nur die Solarleitungen angeschlossen, ebenso wird eine Erdungsleitung verlegt, die an eine Potentialausgleichsschiene angebracht wird.

Wechselrichter:

Der Wechselrichter wandelt, wie der Name schon verrät, die produzierte Gleichspannung in gebräuchliche Wechselspannung um. Im Wechselrichter befinden sich Transistoren, welche die Gleichspannung immer umpolen, einmal in den positiven – und einmal in den negativen Bereich. Dieses Ergebnis wird dann durch eine Spule und einem Kondensator in eine Sinuskurve umgewandelt, das Resultat ist die Wechselspannung.

Module:

Es gibt insgesamt sechs verschiedene Modularten, die am häufigsten verwendeten Module sind allerdings: Dünnschichtmodule, Polykristalline -, und Monokristalline Module.

	Gewicht	Größe LxB	Verarbeitung	Leistung
Dünnschichtmodul	12 kg	1.200mm x 600mm	Front besteht aus Glas	62,5 W – 75 W
Polykristallines Modul	18 kg	1.639mm x 983mm	Front besteht aus Glas	210 W – 230 W
Monokristallines Modul	15 kg	1.581mm x 809mm	Front besteht aus Glas	170 W – 185 W

 

Wirtschaftliche Seite:

Eine Photovoltaikanlage, abhängig von der Größe, kostet ungefähr zwischen 10.000 € und 20.000 €. Falls man  beispielsweise eine 30 KW Anlage auf dem Dach montieren lässt, kann diese innerhalb von acht bis zehn Jahren abbezahlt werden. Natürlich kann vorher entschieden werden, ob der produzierte Strom selber verwendet werden soll oder ob man eine Hälfte verkaufen und die andere selber verwenden möchte. Entscheidet man sich zum Verkauf eines Teils, erhält man für jede verkaufte kWh einen Einspeisungsvergütungsbetrag.

Bis 30 KW Leistung

Inbetriebnahme	Degression	Einspeisungsvergütung
01.01.2011 bis 01.07.2011	13,00%	28,74 cent

 

Bis 100 KW Leistung

Inbetriebnahme	Degression	Einspeisungsvergütung
01.01.2011 bis 01.07.2011	13,00%	27,33 cent

 

Bis 1 MW Leistung

Inbetriebnahme	Degression	Einspeisungsvergütung
01.01.2011 bis 01.07.2011	13,00%	25,86 cent

 

Ab 1 MW Leistung

Inbetriebnahme	Degression	Einspeisungsvergütung
01.01.2011 bis 01.07.2011	13,00%	21,56 cent

 

Fazit:

Photovoltaikanlagen besitzen meiner Meinung nach mit Sicherheit eine erfolgreiche Zukunft. Die EU im Norden Afrikas plant dort bereits die Anbringung einer Photovoltaikanlage zur verbesserten Stromerzeugung. Besonders hervorzuheben ist auch, dass mit Photovoltaikanlagen zur Zeit mehr Strom produziert wird als mit anderen erneuerbaren Energien.

 

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