Photovoltaik ist ein Teilgebiet der Solartechnik, welche auch die Wärmegewinnung durch Sonnenenergie einschliesst. Solarzellen verwandeln eintreffende Sonnenstrahlen in Gleichstrom – ohne Abfall, ohne Lärm und ohne CO2. Die Photovoltaik-Technik ist ein wichtiges Element der zukünftigen Energieversorgung. Sonnenenergie ist eine regenerative Quelle, die ständig erneuert wird und somit unerschöpflich ist. Auf Grund der tages- und jahreszeitlichen Schwankungen ist eine alleinige Stromversorgung durch Photovoltaik jedoch noch nicht möglich. Für die Sicherstellung einer vollständigen Versorgung sind daher Speicherkraftwerke notwendig.
Die Sonnenkarte der Schweiz zeigt die Einstrahlungsverhältnisse in der Schweiz von knapp 1100 bis gut 1600 kWh/m2. Mit der heutigen Photovoltaik Technologie kann mit einer Fläche von ungefähr 6m2 pro Einwohner etwa 10% des schweizerischen Stromverbrauchs gedeckt werden.
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Voraussetzungen für Photovoltaik
Wenn ausreichend Sonneneinstrahlung vorhanden ist, können Photovoltaikanlagen wirtschaftlich betrieben werden. Eine Ausrichtung des Daches nach Süden und eine Neigung von 30° sind optimale Voraussetzungen zur Stormerzeugung. Aber auch mit anderer Ausrichtung lässt sich eine Photovoltaik-Anlage wirtschaftlich nutzen. Die Anlage sollte das ganze Jahr über schattenfrei sein. Bei der Montage muss darauf geachtet werden, dass Bäume oder Antennen etc. keinen Schatten auf die Solarzellen werfen.
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Leistung von Photovoltaik
Mit 10m2 Solarzellenfläche, kann eine Leistung von etwa 1.000 Watt (1 kWp) produziert werden. Eine Photovoltaik-Anlage mit dieser Fläche leistet 800 bis 1000 kWh pro Jahr. Stellt man ca. 40 Quadratmetern Dachfläche für Photovoltaik zur Verfügung, können etwa 3200 – 4000 kWh Solarstrom im Jahr erzeugt werden. Damit können bis zu 100% des jährlichen Verbrauchs eines Vier-Personen-Haushalts gedeckt werden.
Die benötigte Energie zur Herstellung von Photovoltaik-Anlagen amortisiert sich etwa innerhalb von 3 Jahren. Eine Photovoltaik-Anlage erzeugt also in dieser Zeit die gleiche Menge an Energie, wie für die Produktion benötigt wurde. Durch Reihen- und Parallelschaltung können Photovoltaik-Generatoren mit nahezu uneingeschränkten Leistungen gebaut werden.