WISSENSWERTES ZU PHOTOVOLTAIK
Unter Photovoltaik versteht man die direkte Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie. Der Begriff Photovoltaik setzt sich aus „Phos“, dem griechischen Wort für Licht, und „Volt“, der Einheit für elektrische Spannung zusammen. Die Photovoltaik ist ein Teilbereich der Solartechnik, welche weitere technische Nutzungsmöglichkeiten der Sonnenenergie umfasst. Auf dieser Seite finden Sie die wichtigsten Informationen, Begrifflichkeiten und Tipps rund um das Thema Photovoltaik.
NENNLEISTUNG
Die Nennleistung von Photovoltaikelementen wird in Wp (Watt Peak) angegeben und bezieht sich auf die Leistung unter international standardisierten Testbedingungen. Diese sind durch folgende Werte definiert: 25 °C Zelltemperatur, 1000 W/m² Bestrahlungsstärke und 1,5 Luftmasse. Die Strahlungsstärke der Sonne im Weltall beträgt 1361 W/m² (Solarkonstante). Auf der Erde wird die Strahlungsleistung durch Partikel und Verschmutzungen in der Atmosphäre reduziert. Somit beträgt die Spitzeneinstrahlung in Österreich an einem schönen, klaren Tag etwa 1000 W/m².
ERTRAG
Entscheidend für die Dimensionierung und die spätere Performance einer Photovoltaikanlage ist der Ertrag – also die produzierte, elektrische Energie. Der Ertrag wird in Wh (Wattstunden) bzw. kWh (Kilowattstunden) gemessen. Eine Anlage, welche beispielsweise für 1 Stunde eine Leistung von 10 kW erzielt, produziert 10 kWh (1h x 10 kW = 10 kWh). Da die Strahlungsenergie je nach Tages- und Jahreszeit schwankt, wird der Ertrag einer Photovoltaikanlage für gewöhnlich als Jahresertrag dargestellt. Je nach Standort und Ausrichtung können in Österreich jährlich bis zu 1100 kWh mit 1 kWp installierter Leistung erzeugt werden.
Der photoelektrische Effekt wurde im Jahre 1839 von dem französischen Physiker Alexandre Edmond Becquerel entdeckt und daraufhin weiter erforscht. 1954 erfolgte die Produktion der ersten Siliziumsolarzelle mit einem Wirkungsgrad von 6%. Ein Jahr später wurde diese erstmals zur Stromversorgung eines Telefonverstärkers verwendet. Der erste Satellit mit Solarzellen (Vanguard 1) startete im März 1958 seine Reise in die Erdumlaufbahn. Die große Nachfrage aus der Raumfahrt in den 1960er und 1970er Jahren war maßgebend für die weitere Entwicklung von Photovoltaikzellen.
AUSRICHTUNG
Die Effizienz einer Photovoltaikanlage hängt direkt mit ihrer Ausrichtung zusammen. In unseren Breitengraden werden die höchsten Erträge mit einer Ausrichtung nach Süden und einer Neigung von 30 bis 40 Grad erreicht. Für den Eigenverbrauchsanteil empfehlen wir, zusätzlich senkrechte Anordnungen in Richtung Osten, Westen und Süden zu nutzen – zum Beispiel an Fassaden oder Balkongeländern. Durch diese Anordnung wird von morgens bis abends elektrische Energie produziert. Zudem sind senkrechte Anordnungen bei der tief stehenden Wintersonne effizienter und werden in den energieintensiven Wintermonaten nicht von Schnee bedeckt.
POSITIONIERUNG
Eine Verschattung der Photovoltaikelemente verringert den Wirkungsgrad der Anlage erheblich. Daher sollte bereits bei der Planung darauf geachtet werden, dass Bäume, Schornsteine oder benachbarte Gebäude während des gesamten Sonnenverlaufs möglichst wenig Schatten auf die Photovoltaikfläche werfen. Lässt sich dies nicht vermeiden, gibt es heute intelligente Systeme mit Leistungsoptimierern oder Mikrowechselrichtern, die jedes einzelne Element individuell im optimalen Arbeitspunkt betreiben
