Q&A
UNSERE ANTWORTEN AUF IHRE FRAGEN
Was ist Photovoltaik?
Bei der Photovoltaik wird die Sonnenstrahlung in Solarzellen direkt und emissionsfrei in elektrische Energie umgewandelt. Die klassische kristalline Silizium-Solarzelle besteht aus zwei aufeinanderliegenden Siliziumschichten. Zwischen den Schichten entsteht eine elektrische Potenzialdifferenz. Bei Sonneneinstrahlung bewegen sich freie Elektronen von der Schicht mit dem tieferen Potenzialniveau zur Schicht mit dem höheren Niveau. Diese Potentialdifferenz kann über einen angeschlossenen Stromkreis als elektrische Energie genutzt werden. Es fliesst elektrischer Gleichstrom. Der Wechselrichter (Inverter) wandelt den Gleichstrom in Wechselstrom um, der direkt vor Ort verwendet oder ins Stromnetz eingespeist wird.
Immer mehr Länder und Unternehmen setzen auf umweltfreundlichen und günstigen Strom von der Sonne. Der weltweite Zuwachs an installierter Photovoltaik (PV) Kapazität steigt exponentiell.
Ist Solarenergie in südlichen Ländern effizienter als in Deutschland?
In Deutschland liegt die durchschnittliche Sonneneinstrahlung bei rund 1000 Kilowattstunden (kWh) pro Quadratmeter und Jahr (prüfen). Es ist somit daher auch hier und noch weiter nördlich bei weitem genügend Sonneneinstrahlung vorhanden, um Solaranlagen effizient zu betreiben.
Um Solarstrom über tausende Kilometer zu transportieren, fehlen die Leitungen, und die Stromübertragung wäre mit großen Energieverlusten verbunden, von politischen Risiken ganz zu schweigen. Die Zukunft der Energieversorgung wird deshalb primär dezentral sein, d.h. die Solarenergie wird dort produziert, wo sie gebraucht wird vor Ort oder in der Nähe, in einem zuverlässigen ausbaufähigen System von Transport und Verteilnetzen.
Was ist mit der Versorgungsicherheit?
Solarenergie vermindert die Abhängigkeit von Kohle-, Öl-, Gas- und Uranimporten aus unsicheren Weltregionen. Deutschland kann damit erhebliche Gelder für den Kauf dieser Energieträger einsparen. Der Umstieg auf erneuerbare Energien bedeutet somit eine höhere Versorgungssicherheit und eine Steigerung der Wertschöpfung im eigenen Land. Die Kombination der verschiedenen erneuerbaren Energien, kombiniert mit Steuerungs- und Speichertechnologien gewährleistet eine jederzeit sichere Stromversorgung. Die verfügbaren Mengen an erneuerbaren Energien sind genügend groß, um auch einen massiven Ausbau der Elektromobilität und steigenden Energieverbrach durch Digitalisierung vollständig abdecken zu können
Ist Solarstrom nicht als herkömmlicher Strom und wird per Umlage finanziert?
SoIn den Preisen für herkömmliche Energien sind die folgenden Kosten nicht oder nur teilweise enthalten: Luftverschmutzung, CO2- Ausstoß, Klimawandel, Entsorgung nuklearer Abfälle, Risiken von Unfällen und kriegerische Auseinandersetzungen. Es handelt sich dabei um externe Kosten, die statt von den Verursachern von der Allgemeinheit getragen werden. Deshalb ist der direkte Preisvergleich mit erneuerbaren Energien immer trügerisch. Doch sogar in diesem unfairen Wettbewerb gewinnt die Sonnenenergie schon heute immer öfters: Konventioneller Strom ab Steckdose ist in den meisten Fällen bereits heute teurer als Strom von der eigenen Solaranlage. Solarstrom lässt sich in Deutschland heute je nach Lage und Größe der Anlage zwischen 3,5 und 5 ct je Kilowattstunde produzieren und ist damit subventionsfrei wirtschaftlich.
Wie lange braucht eine Solaranlage, bis sie ihre Herstellenergie zurückgewonnen hat?
Wir vergleichen die graue Energie, die zur Herstellung und Entsorgung einer Photovoltaikanlage benötigt wird, mit der entsprechenden Energie, die in europäischen Kraftwerken dank der Solarstromproduktion eingespart werden kann. Darauf basierend beträgt die energetische Amortisationsdauer durchschnittlich 1.2 Jahre (im Vergleich zum europäischen Strommix). Somit kann eine PV-Anlage während einer mindestens 30-jährigen Betriebsdauer die zur Herstellung benötigte, nicht erneuerbare Primärenergie rund 25-mal einsparen. Eine Betriebsdauer von 40 Jahren ist heute aufgrund der technischen Entwicklung durchaus realistisch.
Solarenergie wird nach wir vor teilweise durch das EEG gefördert. Ist das eine Marktverzerrung?
Der Energiemarkt ist bereits seit langem verzerrt: Die fossilen und nuklearen Energien beinhalten ungedeckte Kosten und indirekte Subventionen, die von der Allgemeinheit getragen werden und im Vergleich mit den erneuerbaren Energien nicht angemessen berücksichtigt werden.
Deutschland hat sich zur Energiewende bekannt. Um diesen Richtungswechsel erfolgreich und im erforderlichen Tempo zu vollziehen, braucht es Korrekturen, um den verzerrten Energiemarkt auszugleichen. Die Vergütungen nach EEG haben einen notwendigen Anschub geleistet. Sie sind in den vergangenen Jahren substanziell gesunken und werden weiter abgebaut. Sie gelten nur noch für wenige Segmente für kleinere Anlagen. Für größere Anlagen gilt ein Ausschreibungsgebot sofern sie innerhalb des EEG-Rahmens vergütet werden sollen. In den meisten Fällen, insbesondere bei mittlerem und hohem Eigenverbrauch sowie beim Abschluss von Stromabnahmeverträgen mit Stromversorgern oder Industrie oder im Falle der Vermarktung über die Strombörse werden jedoch Ausschreibungen nicht mehr benötigt. Solarenergie ist damit bereits durchweg subventionsfrei wirtschaftlich.
Belastet Solarstrom die Netze?
Experten sind sich einig, dass bei einem weiteren Ausbau der Solarenergie in Deutschland keine besonderen Maßnahmen zum Netzausbau erforderlich sind. Bei höheren Anteilen genügen meist einfache technische Maßnahmen, beispielsweise Leistungsbegrenzung und Blindleistungsteuerung der Wechselrichter oder Lastmanagement. Netzausbauten sind nur in Ausnahmefällen in ländlichen Regionen erforderlich. Die bereits geplanten Ausbauten in Umsetzung sorgen dafür, dass Solarenergie zum Beispiel auch im Norden ausgebaut werden kann, um die für den Transport von Windenergie in den Süden errichteten Netze besser auszulasten. Grund für diesen geringen Investitionsbedarf ist jedoch auch, dass der Solarstrom-Ausbau vorwiegend dezentral erfolgt, insbesondere auch auf geeigneten Gebäuden.
Enthalten Solarmodule giftige Bestandteile?
Nur in geringem Maße. Bei sachgerechter Entsorgung ist dies absolut ungefährlich. Fast alle in Deutschland verwendeten Solarmodule bestehen aus kristallinem oder amorphem Silizium. Silizium ist nicht giftig und wird aus Quarzsand gewonnen. Anteilsmäßig bestehen die Panels zu 80-96% aus Glas, zu 10-19% aus Aluminium, Kupfer und Kunststoff sowie zu 0.1-0.2% aus Halbleitermetallen. Glas, Aluminium und andere Metalle werden wieder verwertet.
Die kritischeren Photovoltaik-Module aus Cadmium-Tellurid werden in Deutschland praktisch an keinem Ort eingesetzt und von Greencells Regio nicht verwendet.
Erhöht sich die Brandgefahr für Gebäude durch die Installation von Photovoltaik?
Nein, bzw. nur in einem Maße wie andere elektrische Anlagen auch immer zu einem moderat erhöhten Brandrisiko führen.
Die Installation von PV wie aller stromführendenAnlagen erfordert jedoch immer eine sachgerechte Installation. Wichtig ist z.B. die fachgerechte und ordentliche Verlegung sowie Befestigung von Kabeln sowie die Verwendung hochwertiger und zulässiger Steckverbindungen. Selbstverständlich werden auch Gebäude mit PV-Anlagen gelöscht. Feuerwehren wissen, wie solche Häuser gelöscht werden müssen. Erleichtert wird die Arbeit der Feuerwehren, wenn wichtige Anlagenunterlagen (wie z.B. Verschaltungspläne), in denen spannungsführende Leitungen erkennbar sind, der Feuerwehr zugestellt wurden. Dringend empfohlen wird zudem das Anbringen von Warnklebern im Eingangsbereich des Gebäudes, beim Wechselrichter und bei den Gleichstrom-Leitungen.
Können PV-Anlagen auf Dächern attraktive Renditen bringen?
Ja. Grundsätzlich können PV-Anlagen Erträge sowohl über die EEG-Vergütung für Einspeisung in das Stromnetz als auch über die Verringerung des Strombezugs dank Eigenverbrauch bringen. Aufgrund der stark gesunkenen Preise für PV-Module sind attraktive Renditen über 5 % sogar mit nur 25 % Eigenverbrauch möglich. Eigenverbrauch lohnt umso mehr, je größer die Differenz zwischen den Bezugskosten für Strom und den Stromgestehungskosten der PV-Anlage ausfällt. Bei Systemen ohne Speicher hängt das Eigenverbrauchspotenzial von der Koinzidenz zwischen Erzeugungs- und Verbrauchsprofil ab. Gewerbliche oder industrielle Verbraucher erreichen besonders dann hohe Eigenverbrauchswerte, wenn ihr Verbrauchsprofil am Wochenende nicht wesentlich einbricht (bspw. Kühlhäuser, Hotels und Gaststätten, Krankenhäuser, Serverzentren, Einzelhandel). Aber auch wenn der Verbrauch am Wochenende geringer ist, lassen sich attraktive Eigenverbrauchsquoten erreichen. Der Eigenverbrauch kann in solchen Fällen mit Einspeisung und Direktvermarktung problemlos kombiniert werden. Energiespeicher- und Transformationstechnologien bieten erhebliche Potenziale zur Steigerung des Eigenverbrauchs, die immer günstiger werden.
Wie werden Photovoltaik-Anlagen entsorgt?
Photovoltaik-Module werden über spezialisierte Recycling-Institutionen zurückgenommen und entsorgt. Die Finanzierung der Rücknahme und Entsorgung der PV-Module wird vom Hersteller oder Importeur vorgenommen. Der Rückbau der Anlage wird in jedem Finanzplan berücksichtigt und über Bürgschaften abgesichert.
Ist eine Photovoltaik-Anlage wartungsintensiv?
Nein. Bei Photovoltaikanlagen empfiehlt sich alle zwei bis drei Jahre eine optische Kontrolle der Module (Verschmutzung, Modulschäden). Im Falle einer reduzierten Stromproduktion der Anlage lohnt es sich, frühzeitig eine Fachperson beizuziehen. Diese kann durch Messungen an den Modulen und am Wechselrichter eventuelle Störungen erkennen und anschließend problemlos beseitigen.
Braucht man für PV-Anlagen auf Dächern eine Baugenehmigung?
Nein. Laut Baugesetzbuch (BauGB) ist der Bau der Photovoltaikanlagen grundsätzlich genehmigungsfrei. Das gilt vor allem bei PV-Anlagen, bei denen die Module parallel zum Dach oder der Fassade angebracht werden. Nur bei denkmalgeschützten Gebäuden sind die Solaranlagen eine Veränderung am Erscheinungsbild. Hier muss das örtliche Bauamt prüfen, ob die Installation gegen das Baurecht verstößt.
Sind PV-Anlagen im Winter nutzlos?
Natürlich erreicht die Leistung der Solaranlagen bei starker, direkter Sonnenstrahlung ihr Maximum. Aber: Selbst in sehr sonnenarmen Regionen Nordeuropas sind Photovoltaikanlagen eine hervorragende Lösung für die autarke Energiegewinnung. Denn auch an dunklen oder sehr bewölkten Tagen produzieren die Anlagen ausreichend Strom. Viele sind überrascht, dass die Solarpanels gerade im Winter viel Energie erzeugen. Der Grund ist aber ganz einfach: Der Schnee reflektiert das Sonnenlicht, die niedrigen Temperaturen haben einen positiven Effekt auf die Leistung der Solarzellen.
Kann Photovoltaik überhaupt einen relevanten Beitrag zur Stromversorgung leisten?
Natürlich erreicht die Leistung der Solaranlagen bei starker, direkter Sonnenstrahlung ihr Maximum. Aber: Selbst in sehr sonnenarmen Regionen Nordeuropas sind Photovoltaikanlagen eine hervorragende Lösung für die autarke Energiegewinnung. Denn auch an dunklen oder sehr bewölkten Tagen produzieren die Anlagen ausreichend Strom. Viele sind überrascht, dass die Solarpanels gerade im Winter viel Energie erzeugen. Der Grund ist aber ganz einfach: Der Schnee reflektiert das Sonnenlicht, die niedrigen Temperaturen haben einen positiven Effekt auf die Leistung der Solarzellen.
