BUND Regionalverband Südlicher Oberrhein
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Die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in Elektrizität bezeichnet man als Photovoltaik (PV) [1]

Fast alle Anlagen bestehen heutzutage aus rechteckigen Silizium-Solarzellen (90%) [2]. Silizium wird auch in ferner Zukunft noch in unerschöpflichen Mengen in der Erdkruste vorliegen und ist somit als Rohstoff nicht problematisch einzuschätzen [3,4]. Als weitere Bestandteile werden Aluminium und Silber benötigt, jedoch in sehr geringen Mengen.

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Grundlegendes Funktionsprinzip

Eine Solarzelle besteht aus mehreren Schichten, welche jeweils außer Silizium noch ein anderes Element in sehr geringen Mengen beinhaltet. Unter Einfluss von Energie, also Sonnenlicht (Photonen), werden Elektronen aus ihrer „lockeren“ Bindung gelöst und zu freien Ladungsträgern, die anschließend durch einen Stromkreis, z.B. eine Lampe, zum Leuchten gebracht werden kann [5].

Nach ca. 5 bis 18 Monaten hat eine Anlage meist so viel Energie erzeugt, wie für die Herstellung, den Betrieb und die Entsorgung benötigt wird [6]. Bei der Entsorgung der Module, welche aktuell nach ca. 25 bis 30 Jahren nötig ist [7], können inzwischen 96% der Feststoffe recycelt werden [8].

PV-Anlagen können vielfältig eingesetzt werden und somit oft schon genutzte Flächen wie Dächer noch einmal verwenden [2]. Im Vergleich zu anderen erneuerbaren Energien wird die Tier- und Pflanzenwelt deutlich weniger beeinträchtigt [9,10].

Stromkosten

2020 neu installierte PV-Parks haben weltweit betrachtet Strom für nur 5 Cent pro Kilowattstunde produziert [11]. Es gibt bereits Anlagen in sehr sonnigen Regionen welche für unter 2 Cent pro kWh produzierten, so billig wie fast keine andere Technologie [11].

Je intensiver die Sonnenstrahlung ist, desto größer die von der PV-Anlage produzierte Strommenge. Aus diesem Grund ist vor allem global gesehen der Standort so entscheidend für die Photovoltaik.

Quellen

[1] Quaschning, V. Regenerative Energiesysteme, Technologie-Berechnung-Klimaschutz. (2019).

[2] Wirth, H. & Ise F. Aktuelle Fakten zur Photovoltaik in Deutschland. (2020).

[3] Grotzinger, J. & Jordan, T. Press/Siever Allgemeine Geologie. (Springer Berlin Heidelberg, 2017). doi:10.1007/978-3-662-48342-8.

[4] Wesselak, V., Schabbach, T., Link, T. & Fischer, J. Handbuch Regenerative Energietechnik. (Springer Berlin Heidelberg, 2017). doi:10.1007/978-3-662-53073-3.

[5] https://de.wikipedia.org/wiki/Photovoltaik#Funktionsprinzip

[6] Photovoltaics Report. www.ise.fraunhofer.de (2021).

[7] Wirth, H. & Ise, F. Aktuelle Fakten zur Photovoltaik in Deutschland. www.pv-fakten.de (2021).

[8] Lunardi, M. M., Alvarez-Gaitan, J. P., Bilbao, J. I. & Corkish, R. A Review of Recycling Processes for Photovoltaic Modules. in Solar Panels and Photovoltaic Materials (InTech, 2018). doi:10.5772/intechopen.74390.

[9] Lammerant, L., Laureysens, I. & Driesen, K. Potential impacts of solar, geothermal and ocean energy on habitats and species protected under the habitats and birds directives. op.europa.eu/en/publication-detail/-/publication/edf7213a-02c9-11eb-8919-01aa75ed71a1/language-en (2020).

[10] Windkraftanlagen. (Springer Berlin Heidelberg, 2008). doi:10.1007/978-3-540-72151-2.

[11] IEA. Levelised Cost of Electricity Calculator. (2020)

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