Energielexikon → Photovoltaik
EnergieUmweltKlimaFossile EnergienKernenergieSolarenergieWind- und WassernutzungBiomasse/BioenergieWärme als NutzenergieKraft/Mechanische Energie als NutzenergieLicht als NutzenergieInformationstechnik und Kommunikation als NutzenergieTreibstoffe als EnergieträgerStrom als Energieform

Photovoltaik

COPYRIGHT TEXT & BILDER: Michael Bockhorst

Technik der direkten Gewinnung elektrischen Stroms aus Lichtstrahlung, der Wandler ist die Solarzelle.

Die Anwendungen der Photovoltaik lassen sich in folgende Bereiche gliedern:

  • Kleinverbraucher
    Weit verbreitet ist die Ausstattung mit Solarzellen bei Geräten mit sehr kleinem Stromverbrauch wie beispielsweise Armbanduhren und Taschenrechner. Sie ersetzten teure Batterien, die unter Umständen über ihre mehrjährige Betriebsdauer mehr Energie durch Selbstentladung verlieren, als sie für den eigentlichen Betrieb benötigen. Bei Uhren muß der über die Solarzelle erzeugte Strom zwischengespeichert werden, heute kann dies über kleine Ausführungen von sogenannten Superkondensatoren sichergestellt werden.
  • Insellösungen
    Bei solchen Anwendungen, bei denen der Aufwand für eine leitungsgebundene Stromversorgung sehr hoch ist, werden Solarzellen eingesetzt: Parkscheinautomaten, Signalbojen auf dem Meer, Stromversorgungen für abgelegene Wochenendhäuser, usw. Die heute noch recht hohen Investitionskosten für Photovoltaikanlagen müssen verglichen werden mit dem Aufwand für Stromleitungen oder alternative Energieerzeuger.
    Wenn für einen Parkscheinautomaten ein Erdkabel über 10 Meter gelegt werden muß, sind dazu umfangreiche Arbeiten notwendig, etwa für das Öffnen einer Straßendecke, den Erdaushub und die nachträgliche Reparatur der Straßendecke. Der Kapitalaufwand für einen solchen ,,Eingriff`` liegt bei vielen Tausend DM, die Straße ist für einige Tage nicht benutzbar. Eine solare Stromversorgung für den Parkscheinautomaten - bestehend aus Solarmodul, Laderegler und Pufferbatterie - wird mit weniger als 1000 DM zu Buche schlagen, hier ist eine Photovoltaikanlage ökonomisch und ökologisch sinnvoller als die andere Lösung.
  • photovoltaische Kraftwerke
    Zur Stromerzeugung im großen Maßstab eingesetzte Kraftwerke, die mit Solarzellen Strom erzeugen, nennt man photovoltaische Kraftwerke. Solche Anlagen würden - wie konventionelle Kraftwerke - Strom in ein Verbundnetz einspeisen, ein photovoltaisches Kraftwerk weist jedoch prinzipielle Probleme auf, die hauptsächlich aus dem zeitlich veränderlichen Angebot an Sonnenstrahlung auf der Erde resultieren.

Eine Speicherung elektrischer Energie ist derzeit nicht in großem Maßstab durchführbar, die Nutzung der Photovoltaik ist aus diesem Grund dann sinnvoll, sobald das Strahlungsangebot mit dem Bedarf an elektrischem Strom zusammenfällt:
Eine solarbetriebene Bewässerungspumpe - beispielsweise in trockenen Gebieten des afrikanischen Kontinents - wird nur dann benötigt, wenn die Pflanzen viel Wasser benötigen. Dies ist dann der Fall, wenn die Sonne scheint und die Pflanzen viel Wasser verdunsten. Der Wasserbedarf fällt also mit dem Angebot an Sonnenstrahlung zusammen. Zudem kann man Wasser auch noch in einem Tank speichern, um einen Vorrat zu haben, falls es warm aber bedeckt ist und die Solarzellen weniger Energie liefern, als zum Pumpen benötigt wird.


energieinfo - mehr im Energieblog

Ihre Rückmeldung zu diesem Artikel:

Ihr Name:
Ihre Email-Adresse:
Kommentar: