Photovoltaik: Grundlagen und Anwendung

1. Grundlagen der Photovoltaik

Die Photovoltaik basiert auf dem photoelektrischen Effekt. Der photoelektrische Effekt beschreibt, wie Licht, wenn die Lichtenergie hoch genug ist, Elektronen aus Metall löst. Albert Einstein beschrieb diesen Effekt 1905 und legte somit den Grundstein für die Entwicklung von Solarzellen.

Der innere photovoltaische Effekt tritt in Halbleitern auf, wenn Licht Elektronen löst und so eine elektrische Spannung entsteht. Dies ist die Grundlage von Solarzellen, die Licht in Strom umwandeln.

2. Anwendung der Photovoltaik

Photovoltaikanlagen sind vielseitig einsetzbar, von großen Dachanlagen auf Einfamilienhäusern bis hin zu kleinen Balkonkraftwerken für Wohnungen.

Wahl und Ausrichtung der Dachflächen

• Ausrichtung: Optimal ist eine Südausrichtung für maximale Sonneneinstrahlung. Aber auch Ost- und Westausrichtungen können wirtschaftlich sinnvoll sein.

• Neigung: Ein Winkel von 30 bis 35 Grad bietet eine hohe Energieausbeute.

• Verschattung: Schatten durch Bäume oder Gebäude verringert die Leistung. Eine Verschattungsanalyse hilft bei der Planung.

  
  

Photovoltaik für Wohnungen: Balkonkraftwerke

Auch Mieter oder Wohnungseigentümer können mit Balkonkraftwerken Sonnenstrom nutzen. Diese Mini-Solaranlagen sind einfach zu installieren und speisen Strom direkt in das Haushaltsnetz ein.

Neubau und Altbausanierung

Sowohl beim Neubau als auch bei der Altbausanierung ist die Integration von Photovoltaik sinnvoll. Bei Neubauten kann die Anlage direkt in die Planung einbezogen werden, um eine optimale Dachausrichtung und Verkabelung zu gewährleisten. In Altbauten kann eine Nachrüstung oft mit einer Dachsanierung kombiniert werden, um Synergien zu nutzen und Kosten zu sparen.

Checkliste: Planung einer Photovoltaikanlage

1. Jahresstromverbrauch: Wie hoch ist der aktuelle Strombedarf?

2. Heizsystem: Wird mit Strom geheizt (z. B. Wärmepumpe), ist eine größere Anlage sinnvoll.

3. Eigentumswohnung oder Haus: Eigentümer haben mehr Flexibilität bei der Installation, während Mieter Balkonkraftwerke nutzen können.

4. Autarkiegrad: Eine möglichst hohe Unabhängigkeit vom Stromnetz sollte angestrebt werden, z. B. durch eine Kombination mit einem Stromspeicher.

Mit einer gut geplanten Photovoltaikanlage lässt sich langfristig Geld sparen und ein Beitrag zum Klimaschutz leisten.