Photovoltaik: Funktionsweise, Kosten und Förderung

Photovoltaik wandelt mittels Solarzellen Sonnenlicht in elektrische Energie um. Da eine einzelne Solarzelle nur wenig Strom produziert, werden Solarzellen in Photovoltaik Module zusammengefasst. Sie wollen Photovoltaik kaufen? Dann sollten Sie zuerst den Ertrag der geplanten Photovoltaik Anlage berechnen und die notwendigen Kosten bedenken. Wussten Sie, dass es eine Photovoltaik Förderung gibt? In diesem Artikel erfahren Sie mehr zum Photovoltaik Rechner, den Photovoltaik Kosten und der Photovoltaik Förderung, inklusive Einspeisevergütung.


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Wie funktioniert Photovoltaik?

Wie funktioniert Photovoltaik?

Die Solarzelle ist der Motor der Photovoltaik. Die Solarzelle wandelt das Sonnenlicht in elektrische Energie um und nutzt zur Energiegewinnung den sogenannten photoelektrischen Effekt. Da eine einzelne Solarzelle nur wenig Strom produziert, werden Solarzellen in Photovoltaik Modulen zusammengefasst. Eine Photovoltaik besteht daher aus mehreren Photovoltaik Modulen.

Es gibt unterschiedliche Solarzelltypen, die entweder nach dem Halbleitermaterial, der Materiadicke oder der Zelltechnologie unterschieden werden. Die wichtigste Solarzelle, die 2014 einen Marktanteil von 90 % bildete, ist die Siliciumzelle, die als Halbleitermaterial Silicium enthält.

Die erzeugte elektrische Energie kann direkt genutzt werden. Allerdings muss die erzeugte Elektrizität, die ins Stromnetz eingespeist wird, von Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt werden, das mithilfe von einem Wechselrichter geschieht. Solarzellen, Module, Stromleitung und Wechselrichter bilden zusammen das System einer Photovoltaik Anlage. Photovoltaik Anlagen werden ebenfalls Solaranlagen genannt.

Komponenten einer Photovoltaik Anlage

Photovoltaik Anlage
Komponenten einer Photovoltaik Anlage

Erst das Zusammenführen der einzelnen Komponenten machen eine Photovoltaik zur wettbewerbsfähigen Stromerzeugungsanlage. Die Grundlage einer Photovoltaik Anlage bilden Solarzellen, die zu mehreren zusammengeschaltet werden und ein Solarmodul bilden. Ob ein Solarmodul eine große oder geringe Anzahl an Solarzellen enthält, hängt von der Größe des Solarmoduls ab.

Da Solarmodule ständig unterschiedlichen Witterungsverhältnissen ausgesetzt sind, werden diese in eine Kunststoffschicht eingebettet. Zusätzlich auf die Oberfläche wird ein lichtdurchlässiges Spezialglas gesetzt.

Photovoltaik, deren Verwendung zum Beispiel auf Dächern von Privathäusern stattfindet, führen niemals nur ein Photovoltaik Modul. Mehrere Photovoltaik Module, die zusammengeführt werden, werden als Solargenerator bezeichnet.

Besteht das Ziel aus der Einspeisung in das öffentliche Stromnetz, so müssen Photovoltaik Anlagen einen Wechselrichter enthalten, der den Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt. Weitere Elemente einer Photovoltaik Anlage bilden die Kabel und der Einspeisezähler.

Photovoltaik Module

Photovoltaik Module

Damit genügend Strom erzeugt werden kann, werden Solarzellen zusammengeschaltet und bilden Photovoltaik Module. Solarmodule sind der Kern einer Photovoltaik Anlage, denn hier findet die Energiegewinnung statt. Je nach verwendeter Solarzelle gibt es polykristalline-, monokristalline- und Dünnschichtmodule.

Polykristalline Module

Die günstigste Art aller Photovoltaik Module sind die polykristalline Solarmodule. Das Hauptmaterial bildet der Rohstoff Silicium, der zuerst geschmolzen und in Blöcke gegossen wird. Nachdem das Silicum erstarrt ist, wird es in Scheiben zersägt und mit einer Antireflexionsschicht versehen.

Der Wirkungsgrad dieser polykristalliner Solarzellen liegt zwischen 12 und 16 Prozent. Im Vergleich zu monokristallinen Modulen ist der Wirkungsgrad geringer, der durch unterschiedlich große Kristalle und deren Ausrichtung bewirkt wird.

Monokristalline Module

Der wesentliche Unterschied der monokristallinen zu kristallinen Photovoltaik Modulen liegt im Herstellungsverfahren. Anders als bei kristallinen Photovoltaik Modulen gibt es keine Defekte an Kristallingrenzen. Aus dem geschmolzenen Silicium wird ein Block gezogen, der aus einem Einkristall besteht. Der Wirkungsgrad dieser monokristallinen Solarmodule liegt zwischen 14 und 18 Prozent.

Dünnschichtmodule

Das Herstellungsverfahren der Dünnschichtzellen gleicht weder dem polykristallinen noch monokristallinen Verfahren. Hier wird ein Trägermaterial mit einer dünnen Schicht eines Halbleiters beschichtet. Die Dünnschicht kann aus amorphem, kristallinem Silicium, Cadmium-Tellurid oder Kupferindiumselenid bestehen.

Da für die Dünnschichten vergleichsweise wenig Rohstoff aufgewendet wird, können Dünnschichtmodule besonders preisgünstig angefertigt werden. Der Wirkungsgrad liegt zwischen 6 und 10 Prozent.

Photovoltaik kaufen

Sie wollen Photovoltaik kaufen? Das macht durchaus Sinn, denn damit tun Sie nicht nur der Umwelt Gutes, sondern auch sich selbst. Anbei erhalten Sie die Vorteile einer Photovoltaik Anlage im Überblick:

  • Unabhängigkeit von Energieversorgern und Preisschwankungen fossiler Brennstoffe
  • Stromkosten und Heizkosten sparen
  • Senkung des Bedarfs fossiler Energieträger und Reduktion umweltschädlicher CO2-Emissionen
  • Einspeisevergütung bei Stromeinspeisung ins öffentliche Netz
  • Sinkende Preise der Anlagen und staatliche Förderung

Bevor Sie Photovoltaik kaufen, sollten Sie sich jedoch ebenfalls die Erträge ihrer geplanten Photovoltaik Anlage berechnen und sich Gedanken über die anstehenden Kosten machen. Wussten Sie, dass mi der Photovoltaik Föderung Kosten reduziert werden können? Lesen Sie weiter, um im Anschluss mehr über den Photovoltaik Rechner, die Photovoltaik Kosten, die Photovoltaik Förderung und die Photovoltaik Einspeisevergütung zu erfahren.

Photovoltaik Rechner

Photovoltaik Rechner

Mit dem Photovoltaik Rechner können Sie die Wirtschaftlichkeit der geplanten Photovoltaik Anlage besser einschätzen. In der Kalkulation inbegriffen ist die verfügbare Nutzungsfläche sowie die Ausrichtung und der Neigungswinkel der Anlage; alles Faktoren, die den Ertrag der Photovoltaik Anlage beeinflussen.

Eine Abweichung vom idealen Winkel bedeutet beispielsweise Ertragsminderungen, genauso wie eine Installation weiter im Norden als im Süden, wo die Globalstrahlung höher ist.

Folgende Angaben sind für die erfolgreiche Nutzung des Photovoltaik Rechners notwendig:

  • Größe der Dachfläche
  • Ausrichtung des Dachs
  • Neigungswinkel des Dachs
  • Geografische Lage (Postleitzahl)

Bevor Sie einen Photovoltaik Rechner nutzen, sollten Sie sich aber über Ihren Energieverbrauch Gedanken machen. Je nachdem, wie hoch Ihr Strombedarf ist, werden Sie nämlich eine andere Photovoltaik-Anlage benötigen. Eine einfache Art und Weise, um dies zu tun, ist mit einem Verbrauchrechner. Mit dem Energiemarie Verbrauchsrechner können Sie schnell und einfach zu einem Resultat kommen. Probieren Sie es aus:

Wie hoch sind Photovoltaik Kosten?

Wie hoch sind die Photovoltaik Kosten?

Lange galt die Photovoltaik (PV) als die teuerste Form zur Erzeugung Erneuerbarer Energien. Inzwischen sind die Photovoltaik Kosten für fertig installierte Photovoltaik Anlagen um mehr als 60 % gesunken (seit 2006). Das hat einerseits mit dem Wettbewerbsdruck asiatischer Hersteller und andererseits mit sinkenden Einspeisevergütungen zu tun .

Sie wollen eine Photovoltaik kaufen? Dann sollten Sie sich über die Höhe und Zusammensetzung der Anschaffungskosten bewusst werden. Die Kosten einer Photovoltaik Anlage sind abhängig von der Art der Montage und der Menge der installierten Leistung. Außerdem entstehen Materialkosten, denn eine Photovoltaik Anlage besteht aus Modulen, Wechselrichter, Verdrahtung und Netzanschluss.

Die meisten Photovoltaik Kosten bei der Anschaffung gehen auf den Netzanschluss. Darauf folgen Solarmodule, die einen Gesamtanteil an Kosten zwischen 40-50 Prozent betragen können.

Photovoltaik Kosten
Art der PV-Anlage Kosten pro PV-Anlage Leistung.
Kleinanlage Dach (5-15 kWp) 1200-1400 €/KWp
Großanlage Dach (100-1000 kWhp) 800-1000 €/KWp
Freifläche (ab 2 MWp) 600-800 €/KWp

Was ist KWp? KWp beschreibt die Größe einer Photovoltaik Anlage. KWp steht abkürzend für Kilowatt peak und setzt damit das Leistungsmaß einer PV-Anlage fest. Im Gegensatz dazu, gibt kWh an, wie viel Strommenge durch die PV-Anlage erzeugt wird.

Die Photovoltaik Förderung

Photovoltaik Förderung

In Deutschland gibt es zwei Arten der Photovoltaik Förderung: Die Investitionsförderung für die Anschaffung einer Photovoltaik Anlage und die betriebliche Förderung. Beide Arten werden von Bund und einigen Bundesländern zur Verfügung gestellt. Es gibt jedoch auch regionale Förderprogramme, von denen profitiert werden kann.

Die betriebliche Photovoltaik Förderung wird mit der Einspeisevergütung nach dem EEG realisiert wird. Mehr zur Photovoltaik Einspeisevergütung erfahren Sie im nächsten Kapitel. Weitere Förderungsmittel sind zinsverbilligte Kredite, Zuschüssen von Energieversorgern. Anschaffungshilfen oder die Übernahme von Erstberatungskosten.Das Ziel der Photovoltaik Förderung ist, den Anteil erneuerbarer Energien an der gesamten Energieerzeugung deutlich zu erhöhen.

Bundesweite Photovoltaik Förderung

Träger der bundesweiten Photovoltaik Förderung ist die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW). Um eine Förderung des Programm Erneuerbare Energie – Standard (270) der KfW zu erhalten, muss die Photovoltaik Anlage zum Beispiel an das öffentliche Stromnetz angeschlossen sein und nicht zu Zwecken der Stromerzeugung errichtet worden sein.

Bundesweite Photovoltaik Förderung

Mit dem Förderprogramm wird die Anschaffung einer Photovoltaik Anlage erleichtert, wie auch die Installationskosten und die Erweiterung von bereits bestehenden Anlagen finanziell unterstützt.

Andere Förderprogramme der KfW wie die KfW Kommunalkredit oder das BMU Demostrationsprogramm unterscheiden sich in Zinssätzen, Laufzeiten und Absicherungen. Anspruch auf die Photovoltaik Förderung haben Privatpersonen, Unternehmen und Organisationen.

Weitere KreditinstitutionenAuch andere Kreditinstitutionen wie die Umweltbank oder die Hausbank bieten Finanzierungen der Photovoltaik Anlagen an, jedoch zu anderen Konditionen. Bevor Sie sich für eine Photovoltaik Förderung entscheiden, sollten Sie die verschiedenen Optionen untereinander vergleichen.

Photovoltaik Einspeisevergütung

Die entscheidende Photovoltaik Förderung liegt in der Photovoltaik Einspeisevergütung. Das EEG legt fest, dass der Netzbetreiber den Anlagebetreiber mit einem festgelegten Preis bezahlt, wenn dieser seinen überschüssigen Solarstrom ins öffentliche Stromnetz einspeist. Mit der Photovoltaik Einspeisevergütung soll der wirtschaftliche Betrieb einer Photovoltaik Anlage ermöglicht werden.

Der derzeitige Fördersatz liegt bei rund 11 Cent pro eingespeister Kilowattstunden. Der Fördersatz verändert sich kontinuierlich und ist zudem von folgenden Faktoren abhängig:

  1. Größe der Photovoltaik Anlage
  2. Zeitpunkt der Installation
  3. Höhe des Eigenverbrauchs
  4. Art und Ort der PV-Anlage

Die Einspeisevergütung wird dem Betreiber der Photovoltaik Anlage als fester Vergütungssatz für einen Zeitraum von 20 Jahren gezahlt. Je früher die Photovoltaik Anlage in Betrieb genommen wurde, desto höher der ausbezahlte Fördersatz. Das heißt: Im Laufe der Zeit ist die Photovoltaik Einspeisevergütung gesunken und wird in Zukunft mit großer Wahrscheinlichkeit noch weiter sinken.

Eigenverbrauchsvergütung

Die Eigenverbrauchsvergütung wird an Photovoltaik Betreiber ausgezahlt, die den hergestellten Strom in ihr Hausnetz anstatt in das öffentliche Stromnetz einspeisen. Die Vergütung erhalten alle, die ihre PV-Anlage zwischen dem 1.01.2009 und dem 31.03.2012 ans Netz gebracht haben.

Sollte der eigenproduzierte Solarstrom nicht zur Deckung des Stromverbrauchs ausreichen, so können PV-Besitzer die fehlende Menge aus dem Netz beziehen. In Anbetracht des hohen Strompreises lohnt sich jedoch ein möglichst hoher Eigenverbrauch des selbsterzeugten Solarstroms, denn so wird weniger Netzstrom benötigt und die Energiekosten senken sich. Um die Abrechnung mit dem Energieversorger zu vollziehen, sind spezielle Anordnungen der Stromzähler erforderlich.

Photovoltaik oder Fotovoltaik?

Laut der deutschen Rechtschreibreform ist Fotovoltaik die offizielle Schreibweise. Allerdings wird viel mehr häufiger die Schreibung Photovoltaik mit der Abkürzung PV verwendet. Im englischsprachigen Raum wird der Term photovoltaics für Photovoltaik und photovoltaics system für Photovoltaik Anlage genutzt.

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