Photovoltaik für Unternehmen – Nachhaltiger Strom aus Sonnenlicht

Photovoltaikanlagen bieten eine nachhaltige und umweltfreundliche Möglichkeit, Sonnenlicht unmittelbar in Strom umzuwandeln. Nicht nur für Privathäuser, sondern auch für Unternehmen bzw. die Industrie. Denn dank leistungsoptimierter Solarzellen mit immer besseren Wirkungsgraden ist die Realisierung von Projekten in jeder Größe umsetzbar – wie u.a. das Beispiel des REWE-Kopflagers in Eitting zeigt, für das wir im September 2017 die Photovoltaikanlage übernommen haben.

Photovoltaik für Unternehmen

Doch welche Funktionsweise wird für die Umwandlung von Sonnenenergie in Strom genutzt und für was ist bei der Planung einer Photovoltaikanlage zu beachten?

Photovoltaik – Wie Sonnenlicht in Strom umgewandelt wird

Eine Solarzelle wandelt die elektromagnetische Energie der Sonne in nutzbare elektrische Energie um. Dieser Prozess wird als photoelektrischer Effekt bezeichnet.

Vereinfacht gesagt bestehen Solarzellen aus zwei aufeinanderliegenden Schichten, in die jeweils unterschiedliche chemische Elemente eingebracht sind. Aufgrund dieser Elemente entsteht zwischen diesen beiden Schichten ein elektrisches Feld. Treffen Lichtstrahlen auf die Solarzelle, bewirkt dessen Energie, dass Elektronen aus Ihren molekularen Bindungen gelöst werden. Das elektrische Feld innerhalb der Solarzellen sorgt nun dafür, dass die Elektronen an die Oberfläche gezogen und über Kontakte von der Solarzelle abgegriffen werden können. Der so erzeugte Gleichstrom ist dabei proportional zur Stärke der Einstrahlung. Der Gleichstrom wird anschließend über einen Wechselrichter in Wechselstrom mit einer vom Netz vorgegeben Spannung und Frequenz umgewandelt.

Für die Herstellung von Solarzellen werden sogenannte Halbleitermaterialen verwendet. Diese besitzen spezielle elektrische Eigenschaften welche für die Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie wichtig sind. Silizium ist hierbei das am häufigsten verwendete Material.

Da eine einzelne Solarzelle nicht ausreichend Spannung erzeugt, werden mehrere Zellen in einem Photovoltaik Modul zusammengeschaltet. Solche Solarmodule bilden zusammen mit den Wechselrichtern die zwei zentralen Komponenten einer Photovoltaikanlage.

Welche Typen von Photovoltaik-Modulen gibt es?

Grundsätzlich gibt es drei verschiedenen Typen von Photovoltaik-Modulen. Sie unterscheiden sich grob in Sache Preisstruktur sowie Wirkungsgrad. Monokristalline sowie Polykristalline nutzen Siliziumkristalle für die Stromerzeugung. Bei Dünnschicht-Modulen wird eine dünne Siliziumschicht auf das Trägermaterial aufgetragen.

Photovoltaik-Typen im Überblick

Polykristalline Module Monokristalline Module Dünnschicht-Module
Polykristalline oder auch multikristalline Module gehören zu den meist verbreiteten Modulen. Weniger häufig verbreitet als die Polykristallinen Module. Die Zellen enthalten massive Kristalle. Bei Dünnschichtzellen wird anders als bei Poly- und Monokristallinen auf massive Kristalle verzichtet. Wie erwähnt, wird auf das Material lediglich eine dünne Siliziumschicht aufgedampft.
Vorteil: Gutes Preis-Leistungs-Verhältnis. Vorteil: Hoher Wirkungsgrad. Vorteile: Niedrigere Kosten sowie ein geringes Gewicht.
Nachteil: Im Vergleich zu Monokristallinen haben sie jedoch einen geringeren Wirkungsgrad. Nachteil: Deutlich teurer als Polykristalline aufgrund eines aufwendigen Herstellungsverfahrens. Nachteil: Geringer Wirkungsgrad.

Voraussetzungen für Aufbau einer PV-Anlage

Bevor Sie sich für eine Photovoltaikanlage entscheiden, gilt es vor allem zu klären, wie die voraussichtliche Amortisationszeit ausfällt – sprich die Dauer, bis die Photovoltaikanlage die Investitionskosten wieder erwirtschaftet hat. Pauschal ist die Amortisationszeit jedoch schwierig vorherzusagen.

Generell gilt, nicht nur im Hinblick auf die Amortisation, dass bestimmte Voraussetzungen abgeklärt werden sollten, bevor eine Entscheidung für eine PV-Anlage getroffen wird:

  • Der Standort
  • Verfügbare Fläche, Dachausrichtung (je südlicher, desto besser)
  • Dachneigung (ideal Neigungswinkel zwischen 30 und 45 Grad)
  • Typ der Photovoltaik Module sowie Leistungsstärke bzw. Wirkungsgrad
  • Objekte die Schatten werfen (Bäumen oder andere Gebäude minimieren die Leistung)
  • Investitions- und Betriebskosten
  • Einspeisevergütung und eventuelle Fördermittel

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