Nachlese: Mehr Strom aus Sonne

Feature | 22. Juni 2011 von Frank Völkel 0

Organische Zelle vom Fraunhofer Institut

Biegsame Solarzelle aus Kunststoff vom Fraunhofer Institut ISE (Foto: Frank Völkel)

Wie sich die Zeiten ändern: Während vor vier Jahren noch die Messe aus wenigen Hallen bestand und hauptsächlich von Bastlern und Technik-Enthusiasten besucht wurde, waren dieses Jahr sämtliche Hallen des Münchner Messegeländes in Riem ausgebucht und ein sehr breites Publikum unterwegs.  So lässt sich die wirtschaftliche Situation treffenderweise mit der IT-Branche vor der Dotcom-Blase Ende der 1990er Jahre vergleichen. Über 2.500 Aussteller und mehr als 100.000 Besucher strömten in den drei Tagen nach München. Auch so mancher Messebesucher hatte den Eindruck, dass die Solarbranche aus allen Nähten platzt.

Dabei gehört Deutschland zu dem weltweit wichtigsten Markt, was Photovoltaik-Module anbelangt. Nirgendwo werden mehr Zellen auf Dächern und Gebäuden installiert als in Deutschland. Der Anteil der Photovoltaik am Strommix in Deutschland soll sich bis ins Jahr 2020 fast vervierfachen. Läuft alles nach Plan der deutschen Bundesregierung, dann geht spätestens 2022 das letzte Atomkraftwerk vom Netz. Die erneuerbaren Energien müssen einen immer größeren Beitrag zur Stromerzeugung liefern.

Und das die Entwicklung im Vergleich zu anderen Ländern schon ziemlich fortgeschritten ist, konnte in der Presse am 21. März 2011 verfolgt werden: An diesem Frühlingstag übertraf die Leistung der Photovoltaik-Anlagen zum ersten Mal die der Atomkraftwerke – die Leistung der bundesweit verteilten Solar-Systeme erreichte 17 GW, während die Atomkraftwerke lediglich 15 GW erzeugten.

Doch der Blick auf die Energie, die Photovoltaik-Anlagen im Jahr erzeugen, zeigt ein anderes Bild: Der Anteil der Photovoltaik-Energie am Strommix liegt bei zirka 2,5 Prozent, obwohl in den vergangenen zwei Jahren massiv Anlagen zugebaut wurden.

Carport mit Solarzellen zum Laden des Smart ed (Foto: Frank Völkel)

Carport mit Solarzellen zum Laden des Smart ed (Foto: Frank Völkel)

Photovoltaik: Hohe Leistung und Nachfrage in Mittagszeit

Rekord beim Wirkungsgrad: Sharp Solarpanel mit 22,7% (Foto: Frank Völkel)

Weltrekord: Sharp Solarpanel mit 21,6% Wirkungsgrad (Foto: Frank Völkel)

Der Grund dafür liegt auf der Hand: Die vielen Solarmodule liefern nur dann Strom ins Netz, wenn ausreichend Sonneneinstrahlung auf die Zellen fällt. Dagegen können herkömmliche Kraftwerke permanent die gleiche Leistung liefern, falls sie von den Verbrauchern über das Stromnetz benötigt wird.

Unter dem Strich produzierten im Jahre 2010 die Atomkraftwerke zirka 10-mal so viel Energie wie die Photovoltaik-Anlagen auf den Dächern und Feldern der Republik. Infolge der hohen Sonnenintensität in der Mittagszeit wirkt sich beim durch Photovoltaik erzeugten Strom die hohe Leistung aus: Denn dann ist auch die Nachfrage besonders hoch.

Kunststofffolien erzeugen Strom

Bisher sind Solarmodule starr und basieren auf hauptsächlich auf metallischem Silizium. In zirka 10 Jahren sollen jedoch Kunststofffolien soweit marktreif sein, dass sie das Sonnenlicht in elektrische Energie umwandeln. Die organischen Photovoltaik-Zellen, wie sie beispielsweise das Fraunhofer Institut für solare Energiesysteme ISE auf der Intersolar als Muster zeigte, basieren auf Polymeren, die sich vergleichsweise günstig und mit weniger Aufwand herstellen lassen.

Momentan fällt der Wirkungsgrad mit weniger als 3 Prozent sehr niedrig aus, so dass zur Stromerzeugung eine viel größere Fläche als bei herkömmlichen Dünnschicht- oder kristallinen Modulen notwendig ist. Zudem ist noch nicht klar, wie das Kunststoffmaterial auf Witterungseinflüsse über eine längere Zeit reagiert.

Dünnschicht-Zellen als Fassade von Schüco (Foto: Frank Völkel)

Dünnschicht-Zellen als Fassade von Schüco (Foto: Frank Völkel)

Integriert: Solarmodule in Fassaden und Dächer

Während aktuell noch die meisten Photovoltaik-Module auf Dächern und Freiflächen installiert werden, liegt die Gebäude-, Dach-, oder Fassaden-integrierte Photovoltaik voll im Trend. Denn Solarzellen sind nicht nur funktional und erzeugen Strom sondern können auch einen Beitrag zur Ästhetik des Gebäudes liefern. Auf der Messe waren neben schwarzen auch blaue, grüne und silberne Dünnschicht-Module zu sehen. Es wäre also denkbar, herkömmliche Baumaterialen bei der Dach- und Fassadenkonstruktion konsequent durch integrierte Dünnschicht-Module zu ersetzen.

Photovoltaik-Zellen zur Dachintegration

Photovoltaik-Zellen zur Dachintegration

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1 comment

  1. Anonymous

    Solange die Solarenergie, die nur einen Anteil von lediglich 2,5 Prozent an der Energieerzeugung durch erneuerbare Energien hat, so massiv gefördert wird, fehlen diese Finanzmittel für die Entwicklung deutlich effektiverer Systeme zur Energieerzeugung.

    Auch das Hauptproblem der Solarenergie, die Speichermedien, hängen in der Entwicklung noch meilenweit hinter dem derzeitigen und zukünftigen Bedarf hinterher.

    Es sieht eher so aus, als würden wir in Deutschland neben der Atomlobby noch eine Solarlobby aufbauen, beides ist zurzeit bei einer genauen Hintergrundbetrachtung keine Lösung zur Erzeugung emissionsfreier Energien.

    Wieder werden Unsummen von Steuergeldern eingesetzt die nur einem relativ kleinen Personenkreis kurzfristige Gewinne bescheren, aber gesamtvolkswirtschaftlich eher schaden als nutzen. Diese Verschwendung von Steuergeldern erfolgt aber unter einem grünen Deckmantel.

    Wichtig ist auch zu wissen, dass kaum noch Solarmodule in Deutschland gefertigt werden, das Märchen mit den neuen Arbeitsplätzen in der Produktion ist damit wiederlegt, dass der übergroße Anteil in China gefertigt wird.

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