Solarstromerzeugung: Umwandlung von Solarenergie in nutzbaren elektrischen Strom
Die Solarenergie gehört zu den regenerativen Energien und steht fast unbegrenzt zur Verfügung. Täglich schickt die Sonne mehr als 10.000 Mal soviel Energie auf die Erde, als wir verbrauchen.
Zur Erzeugung von Solarstrom werden Photovoltaikmodule benötigt. Diese werden meist aus dem Halbleiter Silizium hergestellt. Hier kommt zugute, dass Silizium das zweithäufigste Element in der Erdschicht ist und dass es sehr umweltfreundlich gewonnen werden kann.
Prinzip der Solarstromerzeugung
Die Photovoltaikmodule bestehen aus zwei Schichten Silizium. Eine Schicht wird mit Phosphor ausgestattet und ist damit negativ leitend - die n-Schicht. Die zweite Schicht wird mit Bor oder Indium ausgestattet und wird dadurch positiv leitend - die p-Schicht.
Sobald nun Licht auf solche Photovoltaikmodule fällt, passiert folgendes: Photonen übertragen ihre Energie auf Elektronen und bewirken, dass sie von ihren Atomen gelöst werden. Als Folge entstehen freie Elektronen und Löcher. Nun sammeln sich die Elektronen in der n-Halbleiterschicht, während sich die Löcher in der p-Halbleiterschicht sammeln. Wenn jetzt der Stromkreis mit einem Verbraucher geschlossen wird, fließt ein Gleichstrom
Dieser Solarstrom ist - wie erwähnt - allerdings Gleichstrom. Ein Wechselrichter wandelt diesen Gleichstrom dann in Wechselspannung um. Dann gibt es zwei Möglichkeiten, wie der Solarstrom verwendet wird. Dann gibt es zwei Möglichkeiten, wie der Solarstrom verwendet wird. Er kann für den Eigenbedarf im Haus verbraucht werden. Das ist natürlich die naheliegende Variante. Wenn zu viel Strom an sehr sonnenreichen Tagen erzeugt wird, kann dieser allerdings auch in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden. In dem im Jahre 2000 verabschiedeten Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) wird die Abnahme und Vergütung von Strom, der ausschließlich aus erneuerbaren Energiequellen erzeugt wurde, geregelt. Damit sind die Versorgungsunternehmen verpflichtet, Solarstrom mit einem definierten Betrag pro kWh abzunehmen und zu vergüten.
Stromerzeugung im Energiesparhaus und staatliche Förderung
Sehr oft werden heute Photovoltaikanlagen in Verbindung mit einem Energiesparhaus eingesetzt. Wenn es sich um KfW-Effizienzhaus handelt, ist für die Wärmepumpe oder andere elektrische Verbraucher ein gewisser Strombedarf notwendig. Wenn eine Photovoltaikanlage auf dem Dach montiert ist, kann der komplette Strombedarf mit diesem Pv Solarstrom gedeckt werden. Damit ist der Bauherr völlig autark von der öffentlichen Energieversorgung.
Der Einbau einer Photovoltaikanlage wird durch die KfW Förderung mit besonderen Förderprogrammen und zinsgünstigen Darlehen unterstützt. Dabei betrifft die Förderung alle Komponenten sowie die Kosten der Planung. Bei diesem Geschäft profitieren beide - der Bauherr und der Staat. Der Bauherr erhält eine günstige Finanzierung, während des Betriebs finanzielle Steuervorteile und eine Einspeisevergütung Solarstrom. Und der Staat kommt seinem Ziel, den Anteil der erneuerbaren Energien zu erhöhen, näher.