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Photovoltaik - Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie

Photovoltaik bezeichnet die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie. Dies geschieht mit Hilfe von Solarzellen. Solarzellen bestehen meist aus Silizium, einem Element, das in der Natur sehr häufig vorkommt. Durch das Auftreffen von Photonen auf die Zelle wird zwischen deren Ober- und Unterseite eine Gleichspannung aufgebaut. Schließt man einen elektrischen Verbraucher an, fließt durch die Solarzelle Strom. Eine 10 x 10 Zentimeter große Solarzelle gibt bei voller Sonnenbestrahlung eine Leistung von circa 1,5 Watt ab.

Solarzellen und Solarmodule

Um größere Leistungen zu erreichen, werden Solarzellen zu Solarmodulen zusammengefasst. Hierbei sind mehrere Solarzellen witterungsbeständig in einem Aluminiumrahmen mit Glasabdeckung eingebettet. Die Module erhalten auf diese Weise Stabilität und können leicht an sonnenbestrahlten Flächen montiert werden. Handelsübliche Module erreichen eine Leistung von 50 oder 120 Watt.

Noch größere Leistungen lassen sich mit Solargeneratoren erzielen, in denen mehrere Solarmodule miteinander verschaltet sind. Eine Photovoltaik-Anlage mit 1 Kilowatt Leistung erzeugt etwa 800 Kilowattstunden Strom im Jahr - ohne Ausstoß von Kohlendioxyd und Schadstoffen. In Regionen mit intensiver Sonneneinstrahlung werden großflächig Hunderte von Solarmodulen zu Solarkraftwerken zusammengeschaltet und decken einen Teil des örtlichen Strombedarfs.

Solarstrom ins Netz

Um den mit Photovoltaik erzeugten Gleichstrom in das Stromnetz einspeisen zu können, muss er mit Hilfe eines Wechselrichters in Wechsel- oder Drehstrom umgerichtet werden. Für die Einspeisung des Stroms in das Netz des Energieversorgers erhält der Betreiber der Anlage eine Vergütung. Die Höhe dieser Einspeisevergütung ist im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) festgelegt. Sie hängt vom Jahr der Inbetriebnahme der Anlage ab und ist auf 20 Jahre festgeschrieben. Weiterhin bieten Bund und Länder Förderprogramme an, die Solarprojekte finanziell unterstützen.

Ein wichtiger Bestandteil des RheinEnergie-Konzepts "Erneuerbare Energie" ist der Aufbau von Photovoltaikanlagen auf Schulen und anderen Bildungseinrichtungen in unserem Versorgungsgebiet.

> Broschüre Photovoltaik, pdf-Download (443 KB)
> Online Förderberatung

 

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