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Die Photovoltaik hat in den vergangenen Jahren nicht nur drastische Nachfragesteigerungen verbucht, sondern auch eine deutliche '''Kostenreduktion''' durchlaufen. Während Strom aus PV-Anlagen 1985 noch etwa 1,5 Euro/kWh kostete, liegen die Stromgestehungskosten heute in Mitteleuropa je nach Anwendungsfall und Technologie zwischen 0,60 Euro bei großen netzgekoppelten Generatoren und 0,90 Euro bei dezentralen Kleinanlagen. Die Investition für eine Hausdachanlage muss heute mit etwa 6.000 bis 9.000 Euro pro Kilowatt installierter Leistung veranschlagt werden, für größere Freiflächenanlagen bei etwa 5.000 bis 7.500 Euro. Auch für die Zukunft wird eine deutliche Verminderung der Kosten erwartet. Bis 2010 wird von einer Halbierung ausgegangen. Vor allem ein deutlicher Anstieg des Produktionsvolumen ist dafür verantwortlich. Aber auch die Verbesserung der Materialausbeute – heute geht ein Großteil des Halbleitermaterials beim Schneiden der Wafer und anderer Verarbeitungsschritte verloren – und Steigerungen des Wirkungsgrades werden helfen, die Kosten der innovativen Stromquelle zu drücken. | Die Photovoltaik hat in den vergangenen Jahren nicht nur drastische Nachfragesteigerungen verbucht, sondern auch eine deutliche '''Kostenreduktion''' durchlaufen. Während Strom aus PV-Anlagen 1985 noch etwa 1,5 Euro/kWh kostete, liegen die Stromgestehungskosten heute in Mitteleuropa je nach Anwendungsfall und Technologie zwischen 0,60 Euro bei großen netzgekoppelten Generatoren und 0,90 Euro bei dezentralen Kleinanlagen. Die Investition für eine Hausdachanlage muss heute mit etwa 6.000 bis 9.000 Euro pro Kilowatt installierter Leistung veranschlagt werden, für größere Freiflächenanlagen bei etwa 5.000 bis 7.500 Euro. Auch für die Zukunft wird eine deutliche Verminderung der Kosten erwartet. Bis 2010 wird von einer Halbierung ausgegangen. Vor allem ein deutlicher Anstieg des Produktionsvolumen ist dafür verantwortlich. Aber auch die Verbesserung der Materialausbeute – heute geht ein Großteil des Halbleitermaterials beim Schneiden der Wafer und anderer Verarbeitungsschritte verloren – und Steigerungen des Wirkungsgrades werden helfen, die Kosten der innovativen Stromquelle zu drücken. | ||
Der zentrale Baustein eines PV-Generators ist '''die Solarzelle'''. Sie verursacht etwa die Hälfte der gesamten Kosten eines Systems. Mit sinkenden Modulkosten müssen aber auch die anderen Komponenten, vor allem der Wechselrichter der Anlage, mit der Kostenreduktion Schritt halten. | Der zentrale Baustein eines PV-Generators ist '''die Solarzelle'''. Sie verursacht etwa die Hälfte der gesamten Kosten eines Systems. Mit sinkenden Modulkosten müssen aber auch die anderen Komponenten, vor allem der [[Wechselrichter]] der Anlage, mit der Kostenreduktion Schritt halten. | ||
Inzwischen stehen eine große Zahl von Halbleitermaterialien für die Herstellung von Solarzellen zur Verfügung. Das wichtigste Element ist nach wie vor das Silizium. Es wird in drei Varianten hergestellt: | Inzwischen stehen eine große Zahl von Halbleitermaterialien für die Herstellung von Solarzellen zur Verfügung. Das wichtigste Element ist nach wie vor das Silizium. Es wird in drei Varianten hergestellt: | ||
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Photovoltaische Anlagen mit einigen Kilowatt Leistung können in Dächer oder Fassaden integriert werden. Die deutsche Bundesregierung hat 1999 ein 100.000-Dächer-Förderprogramm ins Leben gerufen, mit dem die weitere Marktentwicklung solcher Anlagen durch zinsgünstige Kredite gefördert wird. Im Rahmen dieses Programms sollen rund 300 MW PV-Leistung installiert werden. Mit dem [[Erneuerbare-Energien-Gesetz]], das die Einspeisung erneuerbaren Stroms in das deutsche Stromnetz regelt, wurde die Förderung von PV-Strom von anfänglich 8,4 auf 50,5 Cent/kWh sehr stark angehoben. Das gab der Nachfrage nach PV-Anlagen einen weiteren deutlichen Schub. Um die Kostendegression anhaltend zu stimulieren, sinkt die Förderung allerdings für Neuanlagen jedes Jahr um 5 %. | Photovoltaische Anlagen mit einigen Kilowatt Leistung können in Dächer oder Fassaden integriert werden. Die deutsche Bundesregierung hat 1999 ein 100.000-Dächer-Förderprogramm ins Leben gerufen, mit dem die weitere Marktentwicklung solcher Anlagen durch zinsgünstige Kredite gefördert wird. Im Rahmen dieses Programms sollen rund 300 MW PV-Leistung installiert werden. Mit dem [[Erneuerbare-Energien-Gesetz]], das die Einspeisung erneuerbaren Stroms in das deutsche Stromnetz regelt, wurde die Förderung von PV-Strom von anfänglich 8,4 auf 50,5 Cent/kWh sehr stark angehoben. Das gab der Nachfrage nach PV-Anlagen einen weiteren deutlichen Schub. Um die Kostendegression anhaltend zu stimulieren, sinkt die Förderung allerdings für Neuanlagen jedes Jahr um 5 %. | ||
Ein typisches System besteht aus einem dach- oder fassadenintegrierten '''Solargenerator''', der bei Einstrahlung Gleichstrom liefert. Über einen Wechselrichter wird der Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt und direkt in Haushaltsgeräten genutzt oder ins Netz eingespeist. Wenn der Solargenerator keine ausreichende elektrische Leistung liefern kann, wird zusätzlicher Strom aus dem Netz bezogen. Zur Erweiterung der Leistung können mehrere Module parallel und in Serie verschaltet werden. Bei größeren Leistungen im Megawatt-Bereich ist in der Regel eine Aufstellung des PV-Generators auf geeigneten freien Flächen notwendig, die in Mitteleuropa nur begrenzt verfügbar und relativ teuer sind. Große PV-Kraftwerke werden deshalb in unseren Breiten eher die Ausnahme bleiben. | Ein typisches System besteht aus einem dach- oder fassadenintegrierten '''Solargenerator''', der bei Einstrahlung Gleichstrom liefert. Über einen [[Wechselrichter]] wird der Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt und direkt in Haushaltsgeräten genutzt oder ins Netz eingespeist. Wenn der Solargenerator keine ausreichende elektrische Leistung liefern kann, wird zusätzlicher Strom aus dem Netz bezogen. Zur Erweiterung der Leistung können mehrere Module parallel und in Serie verschaltet werden. Bei größeren Leistungen im Megawatt-Bereich ist in der Regel eine Aufstellung des PV-Generators auf geeigneten freien Flächen notwendig, die in Mitteleuropa nur begrenzt verfügbar und relativ teuer sind. Große PV-Kraftwerke werden deshalb in unseren Breiten eher die Ausnahme bleiben. | ||
===Netzunabhängige Kleinanlagen=== | ===Netzunabhängige Kleinanlagen=== | ||
Eine weitere wichtige Anwendung sind netzunabhängige Kleinanlagen zur Versorgung von entlegenen Funk- und Messstationen, Notrufsäulen, Garten oder Wochenendhäusern. Je nachdem, ob die Verbrauchsgeräte mit Gleich- oder Wechselstrom arbeiten, ist ein Wechselrichter notwendig. In der Regel werden eine Batterie und ein Laderegler gebraucht, um Schwankungen der Einstrahlung zu überbrücken oder um auch nachts Solarstrom zur Verfügung zu stellen. | Eine weitere wichtige Anwendung sind netzunabhängige Kleinanlagen zur Versorgung von entlegenen Funk- und Messstationen, Notrufsäulen, Garten oder Wochenendhäusern. Je nachdem, ob die Verbrauchsgeräte mit Gleich- oder Wechselstrom arbeiten, ist ein [[Wechselrichter]] notwendig. In der Regel werden eine Batterie und ein Laderegler gebraucht, um Schwankungen der Einstrahlung zu überbrücken oder um auch nachts Solarstrom zur Verfügung zu stellen. | ||
'''In Entwicklungsländern''', in denen die Versorgungsnetze noch unzulänglich ausgebaut sind, wird die Photovoltaik bereits erfolgreich bei Einzelhausversorgungen (Solar Home Systems), Dorfstromversorgungen, Pumpenanlagen angewandt. In vielen Fällen der dezentralen Klein- und Kleinstanwendungen sind die brennstoffunabhängigen, wartungsarmen Systeme die beste und oft auch wirtschaftlichste Lösung für eine netzferne Stromversorgung. | '''In Entwicklungsländern''', in denen die Versorgungsnetze noch unzulänglich ausgebaut sind, wird die Photovoltaik bereits erfolgreich bei Einzelhausversorgungen (Solar Home Systems), Dorfstromversorgungen, Pumpenanlagen angewandt. In vielen Fällen der dezentralen Klein- und Kleinstanwendungen sind die brennstoffunabhängigen, wartungsarmen Systeme die beste und oft auch wirtschaftlichste Lösung für eine netzferne Stromversorgung. | ||