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Mein PV-Projekt: häufig gestellte Fragen

Photovoltaik-Energie, wie und warum?

  1. Was ist photovoltaische Solarenergie?

    Der Begriff 'Photovoltaik' ist eine Kombination aus zwei Wörtern: Foto – Photon, was 'Licht‘ bedeutet, und Voltaik, was von Volt abgeleitet und die Einheit ist, mit der das elektrische Potential an einem bestimmten Punkt gemessen wird.

    Photovoltaik-Anlagen verwenden Zellen, um Sonnenlicht in Strom umzuwandeln. PV-Zellen können aus verschiedenen sogenannten Halbleitermaterialien hergestellt werden. Derzeit ist Silizium das am häufigsten verwendete Material. Es werden aber auch andere Materialien benutzt, wie z.B. Verbindungshalbleiter (die aus zwei oder mehreren Elementen bestehen). PV-Zellen sind leise, umweltfreundlich und nutzen eine Energiequelle, die praktisch unerschöpflich ist.

  2. Was ist der Unterschied zwischen thermischer Solarenergie und photovoltaischer Solarenergie?

    Beide Technologien nutzen die Bestrahlung der Sonne, jedoch auf eine völlig unterschiedliche Art und Weise.

    Eine photovoltaische Solaranlage wandelt Sonnenlicht direkt in elektrischen Strom um, der dann für die Beleuchtung oder für elektrische Geräte verwendet wird. Eine Photovoltaik-Anlage benötigt nur Tageslicht (indirektes Sonnenlicht), um Strom zu erzeugen.

    Die thermische Solarenergie wandelt direktes Sonnenlicht in Wärme um. Die thermische Energie kann verwendet werden, um Wasser oder Luft in Gebäuden zu erwärmen, sowie für eine Vielzahl von anderen Anwendungen.

  3. Was ist eine Photovoltaik-Anlage?

    Eine Photovoltaik (PV)-Anlage benutzt Solarzellen, um Licht in Elektrizität umzuwandeln.

    Eine PV-Anlage besteht aus mehreren Komponenten, einschließlich Zellen, elektrischen Verbindungen, Befestigungen und Vorrichtungen, mit denen die elektrische Leistung reguliert bzw. modifiziert wird. Aufgrund der geringen Spannung einer einzelnen Solarzelle (normalerweise ca. 0,5 V), müssen mehrere Zellen zu photovoltaischen Modulen verbunden und in einer Gruppe zusammengefasst werden.

    PV-Anlagen können für Wohnungen, Büros, öffentliche Gebäude oder an entlegenen Standorten, wo eine Netzanbindung entweder nicht möglich oder zu teuer ist, eingesetzt werden. PV-Anlagen können auf Dächern montiert, in Gebäudefassaden integriert oder als Inselanlagen betrieben werden. Die innovative PV-Array-Technologie und verschiedene Montagesysteme machen es möglich, dass PV-Module nachträglich auf Dächern montiert oder einfach während der Bauphase in das Gebäude integriert werden können. Die moderne PV-Technologie hat sich schnell weiterentwickelt und beschränkt sich nicht mehr lediglich auf rechtwinklige oder flache Paneelreihen, d.h. die Paneele können geschwungen, flexibel und dem Entwurf des Gebäudes angepasst werden.

    Photovoltaik-Zellen werden auch in vielen Elektrogeräten des täglichen Bedarfs verwendet, darunter Uhren, Taschenrechner, Spielzeuge, Batterieladegeräte und Schiebedächer für Fahrzeuge. Andere Anwendungsgebiete umfassen z.B. die Energieversorgung für Wasser-Sprinkler, Verkehrszeichen Ampeln und die Fernsteuerung für Beleuchtungskörper und Sicherheitstelefone.

    PV-Anlagen können sowohl an ein Netz gekoppelt werden als auch netzunabhängig sein

    ‚Netzgekoppelt‘ bedeutet, dass die Anlage an das Stromnetz angeschlossen ist. Durch den Anschluss an das lokale Stromnetz kann die überschüssige Energie entsprechend den jeweiligen lokalen Einspeisereglungen in das Stromnetz eingespeist und an den Stromanbieter verkauft werden.

    Eine PV-Anlage kann für die vollständige oder teilweise Deckung des täglichen Energiebedarfs ausgelegt werden. Typische netzgekoppelte Anwendungen sind Dachanlagen auf Privathäusern.

     

    1. Photovoltaik-Module
    2. DC/AC Wechselrichter
    3. Einspeisestromzähler
    4. Verbrauchszähler

     

    Die Abbildung zeigt, wie Strom, der durch Solarzellen in PV-Modulen, die auf einem Dach installiert sind, erzeugt wird und von einem Wechselrichter für den Export in das Leitungsnetz in Wechselstrom umgewandelt wird. Der Hausbesitzer hat zwei Optionen: er kann entweder die gesamte Leistung an den lokalen Energieversorger verkaufen (wenn es ein Einspeisetarifsystem gibt) oder den Solarstrom selbst nutzen, um den Eigenbedarf zu decken, und nur den Überschuss an das Versorgungsunternehmen verkaufen.

    Abbildung 2. Stromerzeugung durch Solarzellen

    ‚Netzunabhängige Anlagen‘ haben keine Verbindung zu einem Stromnetz. Netzunabhängige Anlagen leisten in vielen Entwicklungsländern ihren Beitrag zur ländlichen Elektrifizierung. Photovoltaik kann auch für viele kommerzielle Anwendungen eingesetzt werden, wenn eine Netzanbindung nicht möglich ist, wie z. B. in der Telekommunikation, insbesondere um abgelegene ländliche Gebiete mit dem Rest des Landes zu verbinden.

  4. Woraus besteht eine PV-Anlage?

    Eine netzgekoppelte PV-Anlage besteht aus PV-Modulen, die Sonnenlicht in elektrische Energie umwandeln, einem Wechselrichter, der Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt, einer  Trägerkonstruktion mit einer Montagevorrichtung, der Verkabelung, Komponenten für elektrischen Schutz sowie einem Zähler, der die Menge an elektrischer Energie erfasst, die in das Netz eingespeist wird.

    Netzunabhängige Anlagen (Inselanlagen) nutzen hingegen einen Laderegler, um eine Speicherbatterie aufzuladen, die dann elektrische Energie bereitstellt, wenn die Sonne nicht scheint, z. B. während der Nacht.

  5. Was ist ein Wechselrichter?

    Solarzellen erzeugen Gleichstrom (DC). Die meisten elektrischen Geräte, die wir normalerweise verwenden, werden jedoch mit netzkonformem Wechselstrom (AC) betrieben. Ein Wechselrichter wandelt den Gleichstrom aus den Solarzellen in verwendbaren Wechselstrom um.

    Außerdem ist der Wechselrichter notwendig, um die PV-Anlage an das Netz anzuschließen.

  6. Was bedeutet Eigenverbrauch und Net-Metering?

    Bei einem Eigenverbrauchssystem nutzt der Verbraucher die durch seine PV-Anlage erzeugte Elektrizität in erster Linie in seinem eigenen Haus oder Gewerbe und leitet dann die überschüssige Energie in das Versorgungsnetz weiter, wo sie auch von anderen Verbrauchern genutzt werden kann.

    Ein bidirektionaler Zähler misst sowohl den ausgehenden als auch den ankommenden Energiefluss. Wenn im Haus oder im Gewerbe mehr oder weniger Strom benötigt wird, als der Strom, der von der PV-Anlage produziert werden kann, wird dies ausgeglichen, indem der fehlende Strom aus dem Netz geholt oder der überschüssige Strom an das Netz verkauft wird.

    Bei einem Net-Metering-System berechnet der Stromversorger lediglich die Differenz zwischen der verbrauchten Energie und der erzeugten überschüssigen Energie. In manchen Ländern steht die überschüssige Energie über einen begrenzten Zeitraum weiter zur Verfügung und kann nicht verkauft werden (es gibt also keine „negative" Stromrechnung).

    In vielen Ländern kauft der Stromversorger den gesamten mit Photovoltaik erzeugten Strom zu einem Tarif (Einspeisetarif oder FIT), der höher ist als der Tarif für verbrauchte Elektrizität. In diesem Fall wird der durch ‚PV erzeugte Strom‘ getrennt von dem Strom gemessen, der ‚aus dem Netz entnommen wird‘, wobei für beide Messungen unterschiedliche Tarife zur Anwendung kommen.

  7. Was ist ein Einspeisetarifsystem (FIT) und wie funktioniert es?

    Im Falle eines Einspeisetarifsystems sind die Versorgungsunternehmen gesetzlich dazu verpflichtet, über einen garantierten Zeitraum Strom aus erneuerbaren Energiequellen zu einem Vorzugstarif zu kaufen. So wird sichergestellt, dass der Stromerzeuger eine angemessene Rendite erhält. Die zusätzlichen Kosten werden unter allen Energienutzern aufgeteilt, so dass sie auf einem sehr niedrigen Niveau gehalten werden können. Oft beinhalten FITs eine „Tarifdegression“, d.h. einen Mechanismus, wonach der Preis (oder Tarif) im Laufe der Zeit nach unten revidiert wird.

    Es ist empirisch nachgewiesen, dass FITs am schnellsten zu einem kostengünstigsten Einsatz erneuerbarer Energien führen. Auf diese Weise trägt die Photovoltaik maßgeblich zur Bekämpfung des Klimawandels und zur Sicherung der Energieversorgung bei. Ganz zu schweigen von der Schaffung von Arbeitsplätzen und der Förderung des Wettbewerbs.

    Ein FIT-System führt zu einer deutlichen Reduzierung der Energierücklaufzeit von PV-Anlagen.  Deutschland ist nicht nur ein gutes Beispiel für ein gut funktionierendes FIT, es ist auch weltweit führend bei der installierten PV-Leistung.

    Die folgende Tabelle zeigt, dass dieses Finanzierungsmodell bereits in weiten Teilen der Welt übernommen wurde:

    1978

    1

    Vereinigten Staaten

    1990

    2

    Deutschland

    1991

    3

    Schweiz

    1992

    4

    Italien

    1993

    6

    Dänemark, Indien

    1994

    8

    Spanien, Griechenland

    1997

    9

    Sri Lanka

    1998

    10

    Schweden

    1999

    13

    Portugal, Norwegen, Slowenien

    2000

    14

    Thailand

    2001

    16

    Frankreich, Lettland

    2002

    20

    Österreich, Brasilien, Tschechische Republik, Indonesien, Litauen

    2003

    27

    Zypern, Estland, Ungarn, Korea, Slowakische Republik, Maharashtra (Indien)

    2004

    33

    Italien, Israel, Nicaragua, Prince Edward Island (Kanada), Andhra Pradesh und Madhya Pradesh (Indien)

    2005

    40

    Türkei, Washington (USA), Irland, China, Indien (Karnataka, Uttaranchal, Uttar Pradesh)

    2006

    41

    Ontario (Kanada)

    2007

    56

    Südaustralien (Australien), Albanien, Bulgarien, Kroatien, Dominikanische Republik, Finnland, Mazedonien, Moldawien, Mongolei, Uganda

    2008

    69

    Queensland (Australien); Kalifornien (USA); Chattisgarh, Gujarat, Haryana, Punjab, Rajasthan, Tamil Nadu und West-Bengalen (Indien), Kenia, Philippinen, Tansania, Ukraine

    2009

    80

    Australisches Hauptstadtterritorium, New South Wales und Victoria (Australien), Hawaii, Oregon und Vermont (USA), Japan, Kasachstan, Serbien, Südafrika, Taiwan

    2010

    84

    Bosnien und Herzegowina, Malaysia, Malta, Vereinigtes Königreich

    Länder, Staaten und Regionen, in denen FITs eingeführt wurden:
    Jahr  Kumulierte Anzahl Länder/Staaten/Regionen, die in diesem Jahr neu hinzugekommen sind:

     

    Quelle: REN21, 2011

    FITs können auf Grundlage der erneuerbaren Energiequellen, des Verteilernetzes und den erneubaren Energiezielen eines Landes zusammengestellt werden.

  8. Benötigt die PV-Technologie strahlenden Sonnenschein, um einwandfrei zu funktionieren?

    Eine PV-Anlage benötigt Tageslicht, um einwandfrei zu funktionieren, es ist jedoch keine direkte Sonneneinstrahlung erforderlich. Die Leistung der Anlage ist aber höher, wenn sie der direkten Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist. Ein PV-Modul, das einer künstlichen Lichtquelle ausgesetzt ist, produziert jedoch ebenfalls Strom.

    Das Licht der Sonne besteht aus direktem, indirektem oder diffusem Licht (das ist das Licht, das durch Staub- und Wasserpartikel in der Atmosphäre verteilt wird). PV-Zellen nutzen nicht nur den direkten Anteil des Lichts, sie produzieren auch Strom, wenn der Himmel bedeckt ist. Es ist ein weit verbreiteter Irrtum, dass die Photovoltaik nur bei direkter Sonneneinstrahlung funktioniert und daher für den Einsatz in gemäßigten Klimazonen nicht geeignet ist. Was stimmt ist, dass die Photovoltaik sowohl die diffuse als auch die direkte Sonneneinstrahlung nutzt.

  9. Wie viel Strom kann eine PV-Anlage produzieren?

    Die Stromproduktion einer PV-Anlage hängt von externen (Umweltbedingungen) und internen Parametern (Technologie, Auslegung der Anlage) ab.

    Die Produktion einer PV-Anlage ist abhängig von:

    • der Leistung der PV-Anlage
    • der Ausrichtung zur Sonne
    • der geographischen Lage
    • dem Neigungswinkel oder der Neigung des Daches. Für europäische Länder beträgt die optimale durchschnittliche Neigung zwischen 30° und 35°
    • dem Wert der Bestrahlungsstärke (Lichtintensität) vor Ort
    • der Klimazone und
    • der Art, wie eine gebäudeintegrierte Photovoltaik-Anlage (GIPV) konstruktiv in die Gebäudehülle (belüftet/nicht belüftet) integriert ist

    Eine Beschattung der Module (selbst wenn dies nur zu bestimmten Tageszeiten vorkommt) kann die Leistung der gesamten Anlage reduzieren und sollte möglichst vermieden werden.
    Auf der nachfolgenden Karte ist die jährliche Summe der Bestrahlung (‚Roh‘-Solarenergie) auf einer horizontale Fläche dargestellt.

    Des Weiteren zeigt die Karte, wie viel Solarstrom (kWh) durch eine 1 kWp-Anlage pro Jahr mit horizontalen (oder geneigten) Modulen erzeugt wird.

    Jährliche Summe der globalen Bestrahlung auf optimal geneigten, südlich ausgerichteten Photovoltaik-Modulen Globale Bestrahlung [kWh/m2]
    Jährliche Summe der Solarenergie, die mit einer 1 kWp-Anlage auf optimal geneigten Photovoltaik-Modulen und einer Leistungsrate von 0,75 erzeugt wird Solarstrom [kWh/kWp]

    Abbildung 3. Potenzial des photovoltaischen Solarstroms in Europäischen Ländern

    Für den Grafiker - das hochauflösende Bild gib es unter:
    http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/countries/europe/EU-Glob_opta_publications.png

  10. Was bedeutet Netzparität?

    Angesichts der sinkenden Kosten für die Erzeugung von Solarstrom und der steigenden Kosten für konventionellen Strom werden Solarstromanlagen in den kommenden Jahren immer wirtschaftlicher werden. In den nächsten 10 Jahren wird Solarstrom für den Endstromverbraucher kostengünstiger als Einzelhandelsstrom sein (je nach Standort und Strompreis).

    Ein wesentlicher Vorteil des Solarstroms liegt darin, dass er hauptsächlich um die Mittagszeit produziert wird, wenn konventioneller Strom besonders teuer ist. Solarstrom kann den teuren Spitzenlaststrom weitgehend zu Vorzugspreisen für die Kunden ersetzen. Deshalb wäre es falsch, Solarstrom mit dem billigen Grundlaststrom zu vergleichen.

    Ab 2013 soll auf mehreren europäischen Märkten schrittweise eine Netzparität (Wettbewerbsfähigkeit mit Einzelhandelspreisen für Strom) erreicht werden. Länder mit der höchsten Sonneneinstrahlung und höheren Strompreisen, wie z.B. Italien und Spanien, haben das Potenzial, ab 2013 bzw. 2015 eine Netzparität zu erreichen. Auch in Deutschland und Frankreich wird wahrscheinlich bis 2015 die Netzparität erreicht werden, in den meisten anderen EU-Ländern wird dies schrittweise bis zum Jahr 2020 der Fall sein.

    Netzparität ist der Zeitpunkt, an dem in einem bestimmten Marktsegment in einem bestimmten Land die Nettoeinnahmen aus der Stromversorgung mit einer PV-Anlage gleich hoch sind wie die langfristigen Kosten für konventionell hergestellten und über das Netz gelieferten Strom. In anderen Worten, die Netzparität ist der Zeitpunkt, an dem es für einen Endverbraucher ebenso profitabel ist, eine PV-Anlage zu kaufen und seinen eigenen Strom ohne direkte Anreize (FIT oder Net-Metering) zu produzieren, wie über einen Zeitraum von 25 Jahren Strom aus dem Netz zu beziehen.

  11. Verlieren PV-Module jährlich an Effizienz?

    Die Alterung von PV-Modulen hängt von der Art der installierten PV-Module ab. Der Verlust der Stromproduktion während eines Lebenszyklus von 20 bis 25 Jahren wird für kristalline PV-Module auf 10 bis 20% geschätzt.

  12. Wie hoch ist der Carbon Footprint (Kohlenstoff-Fußabdruck) einer PV-Anlage?

    Bei der Messung der ökologischen Auswirkungen eines Produkts ist es wichtig, die direkten und indirekten Auswirkungen über den gesamten Produkt-Lebenszyklus zu berücksichtigen, angefangen bei der Materialbeschaffung über die Herstellung, den Transport, Bau und Betrieb bis zum Abbau, der Einsammlung und dem Recycling des Produktes.

    PV-Anlagen haben einen sehr geringen Carbon Footprint, da während des Betriebs keine direkten CO2-Emmissionen in die Atmosphäre erfolgen. Geringe, indirekte Emissionen gehen  hauptsächlich auf die Energie zurück, die während des Herstellungsprozesses des PV-Moduls erforderlich ist. Dabei hängt dies sowohl von der Menge der für die Herstellung verbrauchten Energie und als auch vom Strom-Mix am Produktionsstandort ab (d.h. Gas, Kraftstoff, Kernenergie, Wasserkraft). Weitere geringe indirekte Emissionen sind auf die technischen Treibhausgase zurückzuführen, die bei der Herstellung der PV-Module, der Komponenten oder der Fertigungseinrichtungen als Prozessgas eingesetzt werden.

    Der Carbon Footprint (g CO2eq/kWh) hängt von der Lebensdauer und der Konversionseffizienz der PV-Anlage, der Anlagenplanung und der Ausrichtung der Anlage sowie von der Sonneneinstrahlung an dem Ort, an dem die Anlage installiert ist, ab. Die jährliche horizontale Sonneneinstrahlung variiert von ca. 800 kWh/m2 in Norddeutschland bis ca. 1700 kWh/m2 in Süditalien. Im „Sonnengürtel“ erreicht sie sogar bis zu 2500 kWh/m² (II), was zu einer höheren Stromleistung bei gleichem anfänglichen Kohlenstoffeinsatz führt.

    Der Carbon Footprint von PV-Anlagen - unter Annahme eines Standortes in Südeuropa - reicht von 16 bis 32 gCO2eq. pro kWh, im Vergleich zu 300 bis 1000 gCO2eq. pro kWh für die gleiche Produktion aus fossilen Brennstoffen.

    MERKBLATT DES ARBEITSKREISES FÜR NACHHALTIGKEIT DES EUROPÄISCHEN PHOTOVOLTAIKINDUSTRIEVERBANDS EPIA
    Abbildung 4. CO2-äquivalente Emission für Stromerzeugung
    Grafik bereits überarbeitet

     

     

  13. Lohnt es sich, in Europa Solarenergie zu nutzen?

    Auf jeden Fall! In Deutschland liegt zum Beispiel die durchschnittliche jährliche Sonneneinstrahlung bei 1000 kWh pro Quadratmeter. Dies ist ausreichend, um mit effizienten Solaranlagen eine beträchtliche Menge von Strom und Wärme aus Sonnenenergie zu erzeugen.

    Die Solartechnologie ist im Gegensatz zu anderen Arten der Stromerzeugung eine hoch modulare und skalierbare Technologie, die sowohl für Single-Haushalte als auch für die Installation von großen Freiflächenanlagen geeignet ist.
     
    Obwohl PV-Anlagen in Mitteleuropa fast doppelt so teuer sind wie große PV-Anlagen in Südeuropa - was auf die Größenvorteile und höhere Sonneneinstrahlung im Süden zurückzuführen ist - sind klein angelegte PV-Hausanlagen im Norden derzeit genauso kostengünstig wie groß angelegte PV-Anlagen im Süden, wenn man die Kosten für die Lieferung des Stroms an den lokalen Verbraucher berücksichtigt.

    Die Photovoltaik wird in naher Zukunft eine wettbewerbsfähige Lösung sein, wenn es darum geht, Strom dort zu produzieren, wo er benötigt wird (d.h. wo er auch verbraucht wird).

    Es lohnt sich, Solarenergie in Europa zu produzieren, nicht nur weil Europa dadurch weniger abhängig von Rohstoffimporten ist, sondern auch, weil:

    • der Kraftstoff kostenlos ist
    • die Herstellung keinen Lärm, keine Schadstoffemissionen oder umweltschädlichen Gase verursacht
    • PV-Anlagen äußerst sicher und zuverlässig sind
    • abgelegene ländliche Gebiete mit Strom versorgt werden können
    • die Energierücklaufzeit von Modulen ständig sinkt
    • Tausende von Arbeitsplätzen geschaffen werden, und
    • die Sicherheit der europäischen Energieversorgung verbessert wird
  14. Können erneuerbare Energien trotz ihrer Abhängigkeit vom Wetter eine sichere Stromversorgung garantieren?

    Der beste Weg für eine sichere Energieversorgung in der Zukunft ist ein Energiemix aus erneuerbaren Energieträgern und einem intelligenten Lastmanagement (intelligente Netze) in Kombination mit der Speicherung von Energie. Auf diese Weise können erneuerbare Energiequellen eine sichere, klimafreundliche und nachhaltige Energieversorgung gewährleisten.

    Solarenergie ist besonders in Zeiten der Spitzenlast-Nachfrage (mittags und im Sommer) verfügbar und kann hervorragend durch Windkraft ergänzt werden, die ihre Spitzenwerte vor allem im Winter erreicht. Hinzu kommen Biomasse, Wasserkraft und Geothermie, die ständig verfügbar sind und Defizite ausgleichen können.

  15. Wie hoch ist die Lebensdauer einer PV-Anlage?

    Die geschätzte Lebensdauer eines PV-Moduls beträgt 30 Jahre. Darüber hinaus ist die Leistungsfähigkeit der Module sehr hoch, sie erbringen nach 25 Jahren noch mehr als 80% der ursprünglichen Leistung. Dies macht die Photovoltaik auf lange Sicht zu einer sehr zuverlässigen Technologie.

    Die meisten Hersteller gewähren in der Regel Leistungsgarantien, die gewährleisten, dass die Module nach 20 Jahren immer noch 80% der anfänglichen Ausgangsleistung erbringen. Für die elektronischen Bauelemente und das Zubehör (Wechselrichter) beträgt die Garantie in der Regel nicht mehr als 10 Jahre.
    Dies bedeutet aber nicht, dass PV-Anlagen nach 20 - 25 Jahren keine Energie mehr produzieren.
    Die meisten der vor mehr als 25 Jahren installierten PV-Anlagen produzieren auch heute immer noch Energie!

  16. Was ist, wenn an der PV-Anlage Probleme auftreten?

    Wenn ein PV-Modul defekt ist, keinen Strom mehr erzeugt oder viel weniger Strom produziert als früher, fällt ein Leistungsabfall von mehr als 20% normalerweise unter die Leistungsgarantie des Herstellers.

    Die meisten Hersteller gewährleisten, dass die Module über einen Zeitraum von 20 bis 25 Jahren 80% der ursprünglichen Leistung erbringen. Für elektronische Komponenten und Zubehör (Wechselrichter) beträgt die Garantiezeit in der Regel nicht mehr als 10 Jahre, wobei für Wechselrichter Versicherungen mit einer längeren Laufzeit abgeschlossen werden können.

  17. Ist Solarenergie teurer als herkömmlich erzeugte Energie?

    Angesichts der sinkenden Kosten für die Erzeugung von Solarstrom und der (aufgrund der hohen Öl- und Gaspreise) steigenden Kosten für konventionellen Strom werden Solaranlagen in den kommenden Jahren zunehmend wirtschaftlicher werden.

    Ein wesentlicher Vorteil der Solarenergie ist, dass sie hauptsächlich tagsüber erzeugt wird, wenn die Nachfrage hoch ist und der konventionell hergestellte Strom besonders teuer ist. Ein weiterer wichtiger Faktor ist, dass die Photovoltaik-Energie normalerweise in der Nähe der Konsumenten erzeugt wird und deshalb keine hohen Investitionen in den Ausbau der Netzinfrastruktur erforderlich sind.

    Auf lange Sicht wird Solarenergie wesentlich kostengünstiger sein als herkömmlich erzeugte Energie. Wie alle anderen aktuellen und früheren Technologien der Energieerzeugung (Kohle, Gas, Kernkraft usw.) benötigt auch die Solarenergie derzeit noch finanzielle Unterstützung für die Weiterentwicklung der Technologie, was dann zu niedrigeren Preisen und höherer Wettbewerbsfähigkeit führt.

    Die Solarenergie ist jedoch bereits jetzt auf einem guten Weg: Während die Kosten für konventionell erzeugte Energie in den letzten Jahren ständig gestiegen sind und - angesichts endlicher Ressourcen – in erheblichem Umfang weiter steigen werden, hat die zunehmende Massenproduktion von Solarpaneelen dazu geführt, dass die Kosten für Solarenergie im Durchschnitt um mehr als 10% pro Jahr gesunken sind.

  18. Welchen Beitrag kann Solarstrom weltweit im Hinblick auf die gesamte Energieversorgung leisten?

    Der Solar-PV-Markt hat in den letzten Jahren - trotz eines Rückgangs in 2009 - einen Boom erlebt. Ende 2010 betrug die globale kumulierte Leistung ca. 69,4 GWp; weitere 29,4 GWp kamen im Jahr 2011 dazu.
    Schätzungen gehen davon aus, dass Solarstrom auf lange Sicht einen immer größeren Beitrag zur gesamten Energieversorgung leisten wird. Der im Februar 2011 von Greenpeace und dem Europäischen Photovoltaik-Industrieverband (EPIA) veröffentlichte Bericht über die Erzeugung von Solarstrom kommt zu dem Schluss, dass Solarstrom wesentlich dazu beitragen kann, bis 2030 den Energiebedarf von zwei Dritteln der Weltbevölkerung - auch in abgelegenen Gebieten - zu decken.

    Nach Schätzungen der EPIA und Greenpeace werden in der Solarbranche viele neue Arbeitsplätze entstehen: 1,62 Millionen bis zum Jahr 2015, 3,62 Millionen bis zum Jahr 2020 und  4,64 Millionen bis 2030.

    Der Bericht bestätigt einmal mehr das beeindruckende Wachstum der Solarbranche und das Potenzial der Solarenergie als ein globaler Energieträger der Zukunft. Nach Schätzungen werden bis zum Jahr 2030 weltweit Photovoltaik-Anlagen mit einer Leistung von über 1800 GW installiert sein, die mehr als 2600 TWh Strom pro Jahr produzieren. Dies entspricht 14% des weltweiten Strombedarfs.

    Theoretisch könnte jedes Land seinen eigenen Energiebedarf um ein Vielfaches aus heimischen erneuerbaren Energiequellen erzeugen.

  19. Kann die Solarindustrie auch ohne staatliche Subventionen wachsen?

    Auf lange Sicht werden keine öffentlichen Fördermittel mehr erforderlich sein, um die Entwicklung der Photovoltaik zu unterstützen.
    Es wird erwartet, dass steigende, zu Größenvorteilen führende Umsätze und die Bemühungen der Hersteller, die Kosten von Photovoltaik-Produkten zu senken, dazu führen werden, dass die Photovoltaik in Südeuropa bis 2015 und in fast ganz Europa bis zum Jahr 2020 Strom zu konkurrenzfähigen Preisen liefern kann.  

    Bis zu diesem Zeitpunkt muss es jedoch gesetzliche Rahmenbedingungen geben, damit  Solarstrom wettbewerbsfähig wird und auf dem globalen Markt bestehen kann. Die Industrie benötigt Investitionssicherheit für die Herstellung von Solartechnik und ihren hohen Entwicklungsaufwand, und die Verbraucher benötigen rechtlich abgesicherte Anreize, um in die Installation von Solaranlagen zu investieren.

    Niemand geht davon aus, dass die Photovoltaik für immer oder noch über einen sehr langen Zeitraum gefördert werden muss, und es ist jedem klar, dass die Fördermaßnahmen intelligent, nachhaltig und angemessen an die sich ändernden Marktbedingungen angepasst werden müssen. Dies darf jedoch nicht dazu führen, dass die Unterstützung ganz plötzlich auf ein nicht tragbares Niveau gekürzt wird. In den letzten Jahren hat die beschleunigte Rücknahme der Fördermaßnahmen dazu beigetragen, die Wettbewerbslücke zwischen Photovoltaik und herkömmlichen Stromquellen zu verringern.

    In diesem Zusammenhang darf man jedoch nicht vergessen, dass auch fossile Brennstoffe und Atomkraft im Laufe der vergangenen Jahrzehnte direkt und indirekt mit Milliarden von Euros subventioniert wurden und dass die Subventionen für fossile Brennstoffe auch heute noch 6 bis 8 mal höher sind als alle weltweiten Subventionen für erneuerbare Energien.

  20. Was sind Grüne Zertifikate?

    Grüne Zertifikat oder Renewable Energy Certificates (RECs) sind eine handelbare Ware. Mit diesen Zertifikaten wird bestätigt, dass eine bestimmte Menge an Strom (der in der Regel an Kunden verkauft wird) aus erneuerbaren Energiequellen erzeugt wurde. Dabei werden die folgenden Energiequellen als erneuerbare Energiequellen angesehen: Wind, Sonne, Wellen- und Gezeitenenergie, Geothermie, Wasserkraft und Biomasse. Normalerweise steht ein Zertifikat für die Erzeugung von 1 MWh elektrischer Energie.

    Grüne Zertifikate stehen für den ökologischen Wert der erzeugten erneuerbaren Energie. Die Zertifikate können getrennt von der erzeugten Energie gehandelt werden. Einige Länder nutzen Grüne Zertifikate als ein Mittel, die Erzeugung von grünem Strom näher an die Marktwirtschaft heranzuführen statt einer bürokratischen Investitionsförderung oder der Einführung von Einspeisetarifsystemen. Solche nationalen Handelssysteme für Photovoltaik gibt es z.B. in Polen, Schweden, Belgien (Wallonien und Flandern) und in einigen US-Bundesstaaten.

    In der Praxis können Produzenten, Großhändler, Einzelhändler oder Verbraucher (je nachdem, auf wen dies zutrifft) verpflichtet werden, einen bestimmten Prozentsatz des Stroms aus erneuerbaren Energiequellen zu liefern oder zu konsumieren. Der Stromerzeuger erhält für jede Einheit regenerativer Elektrizität (z.B. MWh) ein Zertifikat.
    Dieses Zertifikat dient als Nachweis, dass regenerative Energie ins Netz eingespeist wurde.
    Die nachstehende Grafik zeigt die Kosten pro MWh im Verhältnis zum Wert des Zertifikats. Manche Technologien sind vom Markt für Grüne Zertifikate ausgeschlossen, während ausgereifte Technologien gefördert werden (es wurden nur fiktive Werte verwendet, um die Auswirkungen zu zeigen).

    Im Gegensatz zum Einspeisetarifsystem, das für jede Technologie individuell festgelegt wird, hat das Grüne Zertifikat keinen technologiespezifischen Preis. Anstelle einer Vergütung der spezifischen Erzeugungskosten einer bestimmten Technologie erzielen eine Reihe von Technologien einen Zufallsgewinn, d.h. die Vergütung ist höher als ihre tatsächlichen Produktionskosten.

    Abbildung 5. Extrakosten pro MWh
    Grafik bereits überarbeitet

    [Text in der Grafik]
    Extrakosten pro MWh (fiktiv)
    Kosten / MWh

    Photovoltaik
    Meeresenergie
    Wind-Offshore
    Wind-Onshore
    Co-Fermentation
    Vergasung
    Mitverbrennung von Biomasse
    Deponiegas
    Klärgas
    Wasserkraft

    [rot] Wert des Zertifikats

  21. Wo kann ich mehr über photovoltaische Solarenergie erfahren?

    Wissenswerte Informationen über photovoltaische Solarenergie sind auf folgenden Websites zu finden:

    www.yoursunyourenergy.com
    www.epia.org
    www.solarserver.org
    www.pvdatabase.org

  22. Wie lange wird die Entwicklung der Photovoltaik von Einspeisetarifen abhängen?

    Die größte Herausforderung für die Erneuerbare-Energien-Branche war bisher zu erreichen, dass die Kosten für saubere Energie mit den Kosten für konventionell hergestellte Energien konkurrieren können. Haushalte oder Energieunternehmen, die Windturbinen oder Solar-Paneele installieren wollten, mussten bisher mit langen Energierücklaufzeiten rechnen.
    Ohne eine Steigerung der Nachfrage und politische Maßnahmen, mit denen der Zugang zum Markt erleichtert wird, können Hersteller von Solar-Photovoltaik-(PV)-Paneelen nicht die Stückzahlen produzieren, die erforderlich sind, um die Preise zu senken und technische Innovationen voranzutreiben.

    Dabei hat sich herausgestellt, dass das Einspeisetarifsystem das wirksamste Instrument zur Überwindung dieser Hindernisse ist. Ein solches System stellt sicher, dass die Energierücklaufzeit für PV-Anlagen nur einige Jahre und nicht einige Jahrzehnten dauert (siehe auch Frage 7).
    Im Jahr 2011 profitierte die Mehrheit der installierten PV-Anlagen von den gut konzipierten Zuschüssen, insbesondere von den Einspeisetarifen, die den Investoren eine faire Vergütung garantieren und Investitionen in saubere Energiequellen belohnen. Solarenergie wird immer rentabler und es wird erwartet, dass sie in den südeuropäischen Ländern bis zum Jahr 2015 und in fast ganz Europa bis 2020 mit konventionellen Energien konkurrieren kann.

    Steigende Nachfrage seitens der Kunden und steigende Kosten für konventionelle Energie, in Verbindung mit den sinkenden Installationskosten, führen dazu, dass Solaranlagen in den kommenden Jahren  zunehmend günstiger werden. Während der nächsten 5-10 Jahre wird Solarstrom für private Haushalte (je nach Standort und Strompreis) billiger sein als konventioneller Strom. Das heißt, dass Solarstrom viel früher von Investitionen unabhängig sein wird, als auf den ersten Blick zu erwarten war.

    Bei Inselanlagen, die weit vom Stromnetz entfernt sind, lohnt es sich bereits jetzt, Solartechnik zu nutzen.

    Die Richtlinie über Erneuerbare Energien stärkt die bestehenden rechtlichen Rahmenbedingungen und könnte die Umsetzung von Einspeisetarifsystemen in ganz Europa fördern.