Für die folgenden Ausführungen, ist es von Vorteil, wenn man die Information im Artikel „Alternative Sonnenwärme“ vorher gelesen hat.

Photovoltaik ist also die Gewinnung von Strom aus dem sichtbaren Teil der Sonnenstrahlung. In modernen Tandemzellen kann sogar aus zwei unterschiedlichen Bereichen des sichtbaren Lichts Strom erzeugt werden (Bild Oerlikon Solar):

Nutzung der Lichtstrahlung

Die Stromerzeugung aus Sonnenlicht ist technisch sehr aufwändig. Es gibt verschiedenen Technologien und gerade in den letzten Jahren hat sich die Entwicklung stark fortgesetzt. So ist der heutige Wirkungsgrad bereits bei ca. 18% für die qualitativ besseren Module angelangt. Je höher der Wirkungsgrad, desto höher auch der Preis. Eine Solaranlage mit hoher Qualität ist sehr teuer. Man rechnet mit ca.  CHF 6.- pro Watt Leistung.  Es lohnt sich also gut zu überlegen, wie und ob man Photovoltaik einsetzen will. Denn es gibt ein paar Nachteile, die man wissen muss:

• Strom ist in einer direkten Form nicht speicherbar
• Speicherung via Batterien ist verlustreich und ebenfalls teuer
• Spitzenleistung aus Photovoltaik ist heute noch schwierig realisierbar ohne Anbindung an das Stromnetz
• Herstellung benötigt viel graue Energie

Mit einem effizienten Speicher, sind obige Nachteile aus der Welt zu schaffen. Daran arbeitet die Industrie aber noch intensiv. Gute Speicherlösungen für Photovoltaikanlagen gibt es noch nicht ab Stange. Ansätze wie Speicherung in Brennstoffzellen und verbesserte Batterien benötigen noch einige Jahre Entwicklung, bis sie zufriedenstellend  funktionieren.

Es gibt aber auch Vorteile der Photovoltaik:

• Lange Lebensdauer und Leistungsstabilität der Zellen
• Keine mechanischen Teile = wenig Wartung notwendig
• Hohe Zuverlässigkeit

Ein Beispiel aus der Realität

Einfamilienhaus, 15 m2 Photovoltaikfläche, Einspeisung ins Stromnetz: Installiert wurde die Anlage  im 2007, mit relativ günstigen multikristalinen Zellen. Das Einfamilienhaus steht im Kanton Zürich auf einer Höhe von 400 Metern über Meer. Der Ertrag über ein komplettes Jahr beträgt ca. 4.5 MWh, die über einen Wechselrichter an das Stromnetz verkauft werden. Obwohl damit zuverlässig kaum mehr als Lichtstrom betrieben werden kann, ist die Kapazität zu mehr Leistung grundsätzlich vorhanden. Das heisst, wenn man diese Menge Strom einigermassen sinnvoll speichern kann, dann ist dieses Haus nahe an der theoretischen Unabhängigkeit vom öffentlichen Stromnetzes angelangt.

Doch muss man klar betonen: Momentan ist diese Lösung noch unrealistisch. Die Aussichten sind jedoch sehr gut, dass die Industrie diese Stufe der Entwicklung in wenigen Jahren erreicht. Und zwar mit den gleichen Kosten, wie wir sie heute für eine durchschnittliche Anlage ohne Speicherlösung ausgeben.

Macht die Einspeisung von mit Photovoltaik erzeugtem Strom Sinn?

NEIN, auf keinen Fall. Es ist momentan eine gute Zwischenlösung für den Betreiber und Besitzer der Anlage, weil diese Lösung mit Geldern aus dem KEV (Kostendeckende Einspeise-Verfügung) subventioniert wird. Für die Versorgung über das Stromnetz, also für alle anderen Stromkunden, die Strom aus dem Netz beziehen, ist das vergeudetes Geld. Von dem bisschen Strom kommt bei den weiteren Konsumenten überhaupt nichts an. Die Verluste im Stromnetz sind dermassen gross, dass auch viele Photovoltaikanlagen nur ein Tropfen auf den heissen Stein darstellen. Das System macht aber dann Sinn, wenn der Strom lokal, das heisst für den Eigenverbrauch genügt und über einen oben erwähnten Zwischenspeicher welcher Art auch immer an das Hausinterne Stromnetz auch für höhere Leistungen wie Warmwasseraufbereitung und Küche abgegeben werden kann.

Es lohnt sich, Zellen mit hohem Wirkungsgrad zu kaufen

Auch wenn die Investitionen hoch sind. Photovoltaikzellen haben eine sehr lange Lebensdauer. In Anbetracht der Tatsache, dass die Dachflächen limitiert sind, sollte man von Beginn weg mit qualitativ hochwertigen Zellen arbeiten. Die Lebenszeit der Zellen beträgt mindestens 40 Jahre. Mit billigen und schwachen Zellen ist man aber entsprechen schnell in einem veralteten Umfeld unterwegs. Eine gute Speichertechnologie, die einfach an die bestehende Anlage angeschlossen werden kann, ist dann entsprechend schlecht ausgelastet. Der noch so gut funktionierende Speicher kann aber nur die Strommenge Speichern die auch wirklich vorhanden ist. Wird wegen billigen Photozellen wenig produziert, ist der beste Speicher ein Unsinn. Also: Lieber zu Beginn gut investieren um dann während einer sehr langen Zeit einfach Strom ernten zu können. Nach der Amortisationszeit ist dieser Strom dann wirklich günstig. Und man erhält die Möglichkeit der totalen Unabhängigkeit vom öffentlichen Stromnetz, wenn das dannzumal überhaupt noch existiert. Dabei darf man ruhig in Betracht ziehen, dass ca. 30% allen produzierten Stroms, der an das Stromnetz geführt wird, wegen Leitungsverlusten verloren geht. Aus systemischen Gründen ist das bei Strom aus erneuerbaren Energieen oftmals noch wesentlich mehr.