Grundlagen der Nutzung von Solarenergie - Historie der Photovoltaik


Wir leben in einem Zeitalter, in dem immer deutlicher wird, dass die Vorräte der fossilen Brennstoffe endlich sind. Glücklicherweise gibt es genügend alternative Energien, die die fossilen Brennstoffe ersetzen können. Der Fokus liegt eindeutig auf den regenerativen Energien. Sie stehen permanent zur Verfügung und erneuern sich immer wieder.

Zu den regenerativen Energien gehört natürlich die Solarenergie. Dabei ist zu unterscheiden, dass es zwei Möglichkeiten gibt, wie die Solarenergie genutzt werden kann. Einerseits kann durch eine Photovoltaikanlage Solarstrom erzeugt werden. Andererseits kann über eine solarthermische Anlage Heizwärme erzeugt werden und gleichzeitig Wasser so erwärmt werden, dass es als Warmwasser genutzt werden kann.

Der Begriff Photovoltaik ist übrigens ein Kunstbegriff, der aus dem Namen Alexander Voltas - dem Erfinder der Elektrotechnik - und der griechischen Vokabel für Licht, nämlich Photo gebildet wird.

Historie der Photovoltaik

Historisch gesehen schlägt die Geburtsstunde der Photovoltaik im Jahre 1839. Der Franzose Alexandre Edmond Becqerel experimentierte mit elektrolytischen Zellen, in dem er eine Platinanode u. -kathode verwendete. Er stellte dabei fest, dass der zwischen den beiden Elektroden fließende Strom bei Licht größer war als bei Dunkelheit. Er hatte die Grundlage der Photovoltaik entdeckt. 1905 konnte der Physiker Albert Einstein die physikalischen Hintergründe der Photovoltaik erarbeiten und daraus physikalische Grundlagen schaffen. Diese Arbeit war die Grundlage für den Nobelpreis der Physik, den er 1921 zugesprochen bekam. Von da an dauerte es aber noch etliche Jahrzehnte bis zu einer praktischen Anwendung.

Am 17. März 1958 schickten die USA einen Satelliten namens Vanguard I ins All. An Bord waren Photovoltaikmodule zum Betrieb eines Senders. Die Ölkrise von 1973 gab der Förderung der Solarenergie weiteren Auftrieb. Nun wurden auch konkrete Insellösungen in Betrieb genommen. Beispiele sind unbemannte Ölbohrinseln im Golf von Mexiko oder Photovoltaik Module für Häuser.

Im Jahre 1991 wurden zum ersten Mal mit dem Stromeinspeisungsgesetz die Energieversorger verpflichtet, Strom aus regenerativen Kraftwerken in ihr Netz aufzunehmen. Die Bundesregierung brachte das 1.000-Dächer-Programm und später das 100.000-Dächer-Programm auf den Weg. Und schließlich wurde 2000 das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) verabschiedet, das seitdem (mehrfach novelliert) die Grundlage für die staatliche Photovoltaik Förderung bildet. Es garantiert eine Mindestvergütung der Energieversorger für Strom, der aus regenerativen Energien erzeugt wurde.

Durch den großen weltweiten Wettbewerb und damit fallende Photovoltaik Kosten für die Module ist die wirtschaftlich sinnvolle Erzeugung von Solarstrom mittlerweile in einem konkurrenzfähigen Bereich zur konventionellen Stromerzeugung angelangt.