Photovoltaik Module Österreich - PV Anlage Ratgeber

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Photovoltaik Module Österreich - PV Anlage Ratgeber

Mit Photovoltaik klimafreundlich, nachhaltig und unabhängig Strom erzeugen

Photovoltaik: Die Sonne als Kraftwerk zur Stromerzeugung, klimafreundlich und ganz individuell einsetzbar. Dafür steht die Photovoltaik-Technik, die heute längst zu einer bezahlbaren Technologie geworden ist und sich nicht nur an Haushalte mit hohem Einkommen richtet. Im Mittelpunkt dieser Technologie stehen die Photovoltaik-Module. Wie diese eingesetzt werden und wie es gelingt, aus Sonnenstrahlen Strom zu erzeugen, zeigt der folgende Artikel zu diesem Thema.

Infografik Photovoltaik Anlage Funktionsweise

Wie erzeugen Photovoltaik Module Strom?

Vielen Menschen ist bewusst, dass die Sonnenstrahlen auf ein Photovoltaik-Modul treffen müssen, um aus Sonnenlicht elektrische Energie zu erzeugen. Wie genau dieses Prinzip innerhalb der Solarzellen funktioniert, ist dagegen oftmals noch ein kleines Rätsel. Um Strom in ausreichender Menge für ein Haus oder eine Gewerbeeinheit zu produzieren, ist es zunächst erforderlich, mehrere Module zu verwenden. Die von Hausdächern bekannten Flächen bestehen daher zumeist aus dutzenden einzelnen Modulen, die während der Montage zu einer einheitlichen Fläche miteinander verbunden werden.

Die Erzeugung von Strom durch Sonnenlicht in einem Photovoltaik-Modul spielt sich im Inneren der Zellen ab. Bei einem Querschnitt eines solchen Moduls sind mehrere Schichten zu erkennen. Diese Schichten setzen sich unter anderem aus Halbleitern und Silizium zusammen. Um elektrischen Strom zu erzeugen, wechseln sich innerhalb der Module Schichten mit einer positiven und einer negativen Ladung an Elektronen ab. Die auftreffenden Sonnenstrahlen verwandeln das Photovoltaik-Modul mithilfe eines photovoltaischen Prozesses in eine Batterie mit Plus- und Minuspol. Die auf diese Weise erzeugte elektrische Energie kann entweder in das öffentliche Stromnetz eingespeist oder selbst genutzt werden. Wer sich für die Eigennutzung entscheidet, sollte jedoch eine passende Speichereinheit einbauen, wie zum Beispiel eine Solarbatterie, um den Strom zu speichern und dann einsetzen zu können, wenn er benötigt wird.

Erzeugen die Module ausschließlich Gleichstrom?

Photovoltaik-Module wandeln Sonnenlicht in Gleichstrom um. Gleichstrom bedeutet, dass die Ladung, bestehend aus Elektronen, Ionen und Protonen, nur in eine Richtung fließt. Die meisten Geräte im Haushalt und nahezu alle Arbeitsgeräte in Gewerbebetrieben werden aber mit Wechselstrom versorgt. Bei Wechselstrom handelt es sich um Spannungen, die periodisch die Richtung wechseln. In einer Photovoltaikanlage wird dieses Problem mithilfe eines Wechselrichters (Spannungswandler) gelöst, der die Spannung von Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt und damit Schädigungen der versorgten Geräte, die beim Einsatz von Gleichstrom entstehen können, verhindert.

Welche Solarzellentechnik kommt in den Photovoltaik-Modulen zum Einsatz?

Die bereits beschriebenen Schichten innerhalb der Photovoltaik-Module sind nicht der einzige Aspekt, der im Bau eines Solarmoduls beachtet werden muss. Unterschieden werden derzeit drei verschiedene Arten. Diese sind:

1. Polykristalline Solarzellen

Polykristalline Solarzellen zeichnen sich durch eine typische Kristallbildung aus, die in ihrer Form an Eisblumen erinnert. Der Wirkungsgrad liegt zwischen 13 und 15 % und ist somit nur unwesentlich geringer als bei den monokristallinen Solarzellen.

2. Monokristalline Solarzellen

Im Vergleich zu den amorphen Solarzellen wird mit monokristallinen Solarzellen ein Wirkungsgrad zwischen 14 und 16 % erzielt. Hergestellt werden diese Module aus einkristallinen Zellen, die sich besonders gut für die Weiterverarbeitung in hauchdünne Schichten eignen.

3. Amorphe Solarzellen

Amorphe Solarzellen sind auch unter dem Namen Dünnschichtzellen bekannt. Das bezieht sich auf die Schicht der Halbleiter, die besonders dünn ausfällt. Gleichzeitig werden die einzelnen Schichten bei diesen Solarzellen auf eine Glasplatte gesetzt. Durch die von beiden Seiten vorhandene Glasschicht sind die dazwischenliegenden Materialien und Bestandteile besser geschützt. Allerdings ist bei dieser Solarzellentechnik nur mit einem Wirkungsgrad zwischen 6 und 8 % zu rechnen.

Photovoltaik Module

Polykristalline Solarzellen

Polykristalline Solarzellen sind auf den ersten Blick erkennbar am leicht bläulichen Farbton. Diese Farbe entsteht während des Herstellungsprozesses, bei dem Silizium in der Form von Blöcken geschmolzen wird. Die Temperaturen, die hierbei herrschen, erreichen bis zu 1500° Celsius. Diese hohe Hitze dient in erster Linie dazu, Verunreinigungen aus dem Silizium zu entfernen, um möglichst reines Silizium weiterverarbeiten zu können.

Bei der Produktion entstehen durch das Schneiden der Blöcke in die sogenannten Wafer hauchdünne Scheiben, die wiederum zu den eigentlichen Solarzellen verarbeitet werden, in denen der Strom erzeugt wird. Diese nur sehr dünnen Scheiben sind auch der Grund für den günstigen Preis der Module.

Vorteile:

günstiger Kaufpreis
große Auswahl
Lebensdauer bis zu 30 Jahren
gute Ökobilanz

Nachteile:

Wirkungsgrad nur im mittleren Bereich (12 bis 15 %)

Monokristalline PV-Module

Die Herstellung von monokristallinen Photovoltaik-Modulen beginnt ebenfalls mit dem Schmelzen von Silizium. Im Vergleich zu den polykristallinen Solarzellen ist dieser Prozess damit noch nicht abgeschlossen, denn das Silizium wird zweimal geschmolzen. Die erste Schmelze dient der Reinigung. Im zweiten Schmelzverfahren werden unter Zuhilfenahme eines Keimkristalls die benötigten Monokristalle gebildet. Die Monokristalle werden nicht komplett verarbeitet, sondern in einem weiteren Arbeitsschritt in eine quadratische Form gebracht. Typisch sind in diesem Prozess auch die Abrundung der Ecken des Quadrats. Zu erkennen sind monokristalline Photovoltaik-Module im Übrigen auch durch die charakteristische schwarze Farbe der Solarzellen.

Vorteile:

hoher Wirkungsgrad zwischen 20 und 22 %
Lebensdauer bis zu 30 Jahren
große Auswahl vorhanden

Nachteile:

erhöhte Kosten
erhöhter Energiebedarf während der Produktion

Dünnschicht PV-Module mit amorphem Silizium

Der Herstellungsprozess der Dünnschicht-Module ist relativ einfach, da keine kristalline Form verwendet werden muss. Benötigt wird zunächst ein Trägermaterial, das bevorzugt aus Glas oder vergleichbaren Folien besteht. Das amorphe Silizium wird entweder aufgesprüht oder aufgedampft. Allerdings erfordert der geringe Wirkungsgrad von 5 bis 7 % größere Flächen zur Stromgewinnung, wie zum Beispiel auf Ställen oder Fabrikhallen, um eine wirtschaftliche Nutzung zu erzielen.

Vorteile:

leichtes Gewicht
sparsame Verwendung von Materialien
niedriger Preis
für schattige Flächen geeignet

Nachteile:

geringere Lebensdauer
niedrigerer Wirkungsgrad zwischen 5 - 7 %

Dünnschicht PV-Module mit Cadmium-Tellurid

Das Herstellungsverfahren von Photovoltaik-Modulen mit Cadmium-Tellurid funktioniert ähnlich wie die Fertigung beim amorphem Silizium. Der Unterschied liegt im leicht erhöhten Wirkungsgrad und in der Ausbeute an Solarstrom. Dadurch erhöht sich die Rentabilität eines Cadmium-Tellurid-Moduls. Im Vergleich zu Dickschicht Photovoltaik-Modulen sind die Maße ähnlich, das Gewicht ist aber deutlich geringer.

Vorteile:

günstige Preise
gutes Preis-Leistungs-Verhältnis
für kleinere Flächen geeignet
geringer Herstellungsaufwand

Nachteile:

geringerer Wirkungsgrad von 10 %

CIS/CIGS-PV-Module

Hinter den Abkürzungen verbergen sich Kupfer-Indium-Diselenid für CIS und Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid für CIGS. Diese Solarzellen fallen in die Kategorie der Dünnschicht Photovoltaik-Module. Unter Laborbedingungen konnten CIS/CIGS-PV-Module bereits einen Wirkungsgrad bis zu 20 % erzielen. In diesem Punkt sind diese dünnschichtigen Solarzellen durchaus vergleichbar mit Dickschicht Photovoltaik-Modulen. Jedoch kann sich bei diesen Produkten der Preis als ein Manko erweisen. Indium ist nicht gerade günstig und die nur langsam steigende Nachfrage erlaubt es den Herstellern derzeit noch nicht, mit den Preisen anderer Dünnschicht Solarzellen mithalten zu können.

Vorteile:

hoher Wirkungsgrad bis zu 20 %
für schattige Dachflächen geeignet
geringerer Verschmutzungsgrad

Nachteile:

höhere Kaufpreis
überschaubare Auswahl

Wie lange ist die Lebensdauer von Photovoltaik-Modulen?

Es dauert einige Jahre, bis sich die Investition in eine Solaranlage auch aus wirtschaftlicher Sicht rechnet. Unterschiede ergeben sich bereits durch den Aufbau der Anlage. Handelt es sich um eine amorphe Solarzelle, ist mit einer durchschnittlichen Lebensdauer von 20 bis 25 Jahren zu rechnen. Bestehen die Solarmodule dagegen aus kristallinen Strukturen, steigt die Lebenserwartung auf 30 Jahre oder länger an. Diese Überlegungen sollten in die Rentabilitätsrechnung mit einfließen.

Solarstrom Planung - selbst nutzen oder einspeisen

Solarstrom - selbst nutzen oder einspeisen?

Noch vor der Montage einer Photovoltaikanlage sollte man sich überlegen, wie man den erzeugten Strom nutzen möchte. Dabei geht es um die Entscheidung, ob man den Strom selbst nutzt oder in das öffentliche Stromnetz einspeist. Die Höhe des Einspeisetarifs kann je nach Region oder der Menge an Strom variieren. Der Preis liegt jedoch immer unterhalb des Verkaufspreises der Stromanbieter, damit diese mit einer gewissen Gewinnspanne rechnen können. Es ist unterm Strich daher für Endverbraucher finanziell lukrativer, den Strom selbst zu verbrauchen und die teurere Versorgung durch den Anbieter zu vermeiden. Mithilfe einer Speicherquelle in Form einer Solarbatterie steht der erzeugte Strom dann ganztägig zur Verfügung und reduziert sich nicht nur auf die Sonnenstunden des Tages.

Aufdach oder Indach - wo bestehen die Unterschiede?

Die meisten Photovoltaik-Module werden nach wie vor auf den Dächern installiert. Gleichzeitig mit der Standortwahl sollten sich die Käufer die Fragen stellen, wie die Solaranlage auf dem Dach befestigt werden. Die zwei gängigsten Varianten finden sich mit Aufdach- und Indachmontagen. Deren Vor- und Nachteile setzen sich wie folgt zusammen.

Aufdachmontage

Die Aufdachmontage erfolgt direkt auf den Dachziegeln. Das hat den Vorteil, dass der Kauf einer Solaranlage auch kurzfristig oder nach dem Hausbau erfolgen kann, da keine umfangreichen Baumaßnahmen erforderlich sind. Wichtig ist bei dieser Form der Montage die Auswahl der passenden Befestigung. Die einzelnen Photovoltaik-Module müssen mit Schienensystemen und anderen Befestigungselementen sicher auf dem Dach montiert werden. Die Stabilität und Sicherheit muss bei allen Wetterlagen, wie zum Beispiel bei starken Regenfällen ebenso wie bei heftigem Wind, gewährleistet sein. Zudem sollten die Materialien der Halterungen aus wetterfesten und rostfreien Metallen oder Kunststoffen bestehen.
Im Idealfall erreichen die Befestigungen die gleiche Lebensdauer wie die Photovoltaik-Module, damit sie nicht zwischendrin erneuert werden müssen.

Indachmontage

Die Indachmontage unterscheidet sich wesentlich von Aufdachsystemen, da die Dachziegel komplett durch die Photovoltaik-Module ersetzt werden. Aufgrund des erhöhten Aufwands eignet sich diese Form der Montage in erster Linie für Neubauten, aber auch bei Bestandsbauten, bei denen eine Sanierung des Daches geplant ist. Erhältlich sind neben den klassischen Modulen inzwischen auch Solardachziegel. Deren Optik kommt dem bekannten Bild eines gedeckten Daches deutlich näher, sodass die Erzeugung von Solarstrom nicht auf den ersten Blick ersichtlich ist.

Wie hoch ist der Solarertrag in den Wintermonaten?

Wenn sich die eigene Stromversorgung vornehmlich auf eine Photovoltaikanlage stützt, muss man wissen, welche Erträge in den Wintermonaten zu erwarten sind. Im Durchschnitt sollten die Besitzer damit rechnen, dass die Module nur die Hälfte des im Sommer üblichen Ertrags liefern. Das gilt bei klarem ebenso wie bei bewölktem Himmel. Steigt der Energiebedarf im Winter aufgrund der Beleuchtung oder elektrischer Heizkörper an, muss eventuell zusätzlicher Strom aus dem öffentlichen Netz entnommen werden.

Ein zweiter Punkt, der in Bezug auf die Nutzung von Photovoltaikanlagen im Winter berücksichtigt werden muss, ist die eventuell entstehende Gewichtsbelastung durch Schnee. Bei einer durchschnittlichen Lebensdauer von 20 bis 30 Jahren muss man das Risiko von erheblichem Schneefall nicht nur in höheren Gebirgslagen, sondern auch im Flachland einrechnen. Qualitative hochwertige Solarmodule, die höheren Gewichtsbelastungen standhalten, sorgen für Sicherheit.

Photovoltaik Module schenken österreichischen Haushalten Unabhängigkeit vor Preiserhöhungen

Österreich hatte in Bezug auf die Stromkosten lange Jahre eine Vorbildfunktion. Die Preise galten im europaweiten Durchschnitt als eher niedrig, sodass die Installation einer eigenen Solaranlage nicht unbedingt als Notwendigkeit oder rentabel erachtet wurde. Diese Sichtweise hat sich im Jahr 2022 ein wenig geändert. Die Energiepreise an den internationalen Märkten haben, angefacht durch den Krieg in der Ukraine, neue Höhen erreicht. Um dem zu begegnen, hat die österreichische Regierung Entlastungspakete in Milliardenhöhe beschlossen.

In dieser Zeit der Unsicherheit rücken so die Sonnenstunden pro Tag innerhalb der vier Jahreszeiten wieder in den Fokus der Verbraucher. Der Kauf von Photovoltaikanlagen ist in jedem Fall eine Möglichkeit, die Energiekosten für die nächsten Jahrzehnte planbarer zu gestalten.

Österreichische Regierung stellt weitere Mittel für Solarförderung bereit

Durch die Bereitstellung von Mitteln für die Solarförderung unterstützt die österreichische Regierung den Kauf von Photovoltaikanlagen, um die Unabhängigkeit der Verbraucher vom klassischen Stromnetz zu unterstützen.

Je mehr Bürger und Unternehmen sich zum Kauf einer Solaranlage entschließen und ihren eigenen Strom erzeugen, umso mehr werden dadurch auch die Energiekonzerne entlastet. Denn auch sie müssen dann Strom nicht mehr zu Höchstpreisen einkaufen.

Zu diesem Zweck wurde erst im Juni 2022 eine neue Förderrunde für Solarstrom eröffnet. Der von der Regierung angekündigte Umfang der Solarförderung soll bis zu 60 Millionen Euro betragen. Liegt die Anzahl der Förderanträge über dieser Summe, sollen die Antragssteller nicht leer ausgehen, denn die Option einer Aufstockung ist geplant. Der Zeitpunkt für den Kauf einer Photovoltaikanlage könnte somit kaum günstiger sein.

PV Anlage Förderung

Weitere Informationen zu den Förderungen finden Sie in den folgenden Links:

Fazit

Im Vergleich von Dickschicht vs. Dünnschicht PV-Modulen haben die Dickschicht Angebote nicht mehr automatisch die Nase vorn. Sehr viel hängt davon ab, auf welchem Dach in Österreich die Solarzellen ihren Platz finden sollen. Ob schattig oder sonnig spielt ebenso eine Rolle, wie die Tatsache, welche Fläche für die Photovoltaikanlage genutzt werden kann. Was sich dagegen immer auszahlt, ist Angebote mit einem hohen Wirkungsgrad zu bevorzugen. Je mehr Solarstrom die Anlage produzieren kann, umso schneller macht sich die Ausgabe bezahlt. Schon zu Beginn der Planung den Rotstift anzusetzen und nur die günstigsten Angebote zu bevorzugen, kann sich in der Nachbetrachtung somit schnell als ein Fehler erweisen, der sich nicht ohne Zusatzkosten korrigieren lässt.

Photovoltaik-Module in die Energieversorgung mit einzubeziehen, entspricht dem Zeitgeist des Klimaschutzes und bildet gleichzeitig eine wichtige Säule für die in Zukunft gesicherte Energieversorgung in Österreich. Die Anschaffung wird finanziell vom Staat durch Förderprogramme unterstützt und die Lebensdauer der Module macht eine langfristige Planung möglich. Neben der Rentabilität der Energiegewinnung, bieten inzwischen auch die Anlagen selbst eine optische und ästhetische Aufwertung des Gebäudes.

Die Module selbst werden zu diesem Zweck nicht nur wirtschaftlicher in der Energiegewinnung, sondern auch attraktiver in optischen Gesichtspunkten gestaltet.

Schließlich ist es noch das gute Gefühl, mit einer Photovoltaikanlage am Klimaschutz aktiv teilzunehmen.

Photovoltaik Module Österreich - PV Anlage Ratgeber

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Mit Photovoltaik klimafreundlich, nachhaltig und unabhängig Strom erzeugen

Wie erzeugen Photovoltaik Module Strom?

Erzeugen die Module ausschließlich Gleichstrom?