Solarstrom

• Was ist Solarstrom eigentlich? Solarstrom ist elektrische Energie, die mittels Photovoltaik direkt aus Sonnenlicht gewonnen wird. Dieser Prozess erfolgt in Solarzellen vollkommen emissionsfrei und geräuschlos. Als nachhaltige Energiequelle reduziert die Nutzung von Solarstrom die CO2-Bilanz deutlich und schont gleichzeitig wertvolle natürliche Ressourcen im Vergleich zu fossilen Brennstoffen.
• Wie wird Solarstrom genau erzeugt? Die Erzeugung von Solarstrom basiert auf dem photoelektrischen Effekt innerhalb der verbauten Solarzellen. Trifft Licht auf die Halbleiterschichten, entsteht eine elektrische Spannung. Ein Wechselrichter wandelt den erzeugten Gleichstrom anschließend in netzkonformen Wechselstrom um, damit dieser im Haushalt effizient verbraucht oder ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden kann.
• Lohnt sich Solarstrom für Haushalte? Die Investition in Solarstrom rechnet sich durch die hohe Ersparnis bei den Stromkosten für den Eigenverbrauch. Dank sinkender Anlagenpreise und staatlicher Förderungen amortisieren sich moderne PV-Systeme meist nach wenigen Jahren. Zudem steigert die unabhängige Energieversorgung den Wert der Immobilie und bietet Schutz vor zukünftigen Preissteigerungen am Energiemarkt.
• Was geschieht mit überschüssigem Strom? Nicht direkt verbrauchter Solarstrom kann entweder in einem Batteriespeicher für die Nacht zwischengespeichert oder gegen eine Einspeisevergütung in das öffentliche Stromnetz geleitet werden. Diese Flexibilität maximiert die Wirtschaftlichkeit der Photovoltaikanlage und stellt sicher, dass die wertvolle Sonnenenergie zu keinem Zeitpunkt ungenutzt verloren geht.
• Wie hoch ist der Ertrag? Der Ertrag von Solarstrom hängt von der installierten Modulleistung, der Ausrichtung des Daches und der regionalen Sonneneinstrahlung ab. In Deutschland erzeugt eine Anlage pro Kilowatt-Peak (kWp) jährlich etwa 950 bis 1.200 Kilowattstunden. Eine optimale Planung garantiert dabei, dass die Solarthermie oder Photovoltaik das energetische Potenzial des Standorts voll ausschöpft.

Aus wirtschaftlicher Sicht bestehen heute keine Zweifel mehr, welches von beiden die bessere Alternative ist. Die für den eingespeisten Solarstrom gezahlte Einspeisevergütung ist inzwischen niedriger als der Preis, den private Verbraucher für Strom bezahlen müssen. Eine eingesparte Kilowattstunde ist also lukrativer als eine ins Netz eingespeiste Kilowattstunde Solarstrom. Auch ansonsten spricht viel für einen möglichst hohen Eigenverbrauch.

Die Einspeisung des Stroms macht einen Ausbau der regionalen Stromverteilungsnetze erforderlich, darüber hinaus ist der Stromtransport über weitere Strecken immer mit Verlusten verbunden. So gesehen gilt für Solarstrom dasselbe, was auch für zahlreiche andere Produkte gilt: Ein Verbrauch möglichst nahe am Herstellungsort ist ökologisch und ökonomisch vorteilhaft.

Eine typische Photovoltaik-Dachanlage liefert im Jahresdurchschnitt genügend Solarstrom für einen Haushalt. Dennoch ist selbst eine bescheiden anmutende Eigenverbrauchsquote von 30 Prozent kaum zu erreichen. Das liegt daran, dass die Stromproduktion der Sonneneinstrahlung folgt, also mittags ihr Maximum erreicht. Nachts und in den Abendstunden wird kein Solarstrom erzeugt. Der Stromverbrauch eines typischen Haushalts erreicht aber am Abend sein Maximum.

Die Entwicklung von Stromspeichern, die den tagsüber erzeugten Solarstrom bis zum Abend speichern, zählt daher zu den wichtigsten technischen Herausforderungen der Photovoltaik. Erste Speicherlösungen sind verfügbar.

Der wichtigste Grund für den relativ niedrigen Eigenverbrauch privater Haushalte ist der, dass der Stromverbrauch tagsüber vergleichsweise niedrig ist. Deutlich höhere Eigenverbrauchsquoten sind daher in Bürogebäuden und Gewerbebetrieben möglich, in denen der Stromverbrauch am Tag besonders hoch ist. Aber auch in privaten Haushalten ist es möglich, das Stromverbrauchsprofil dem zeitlichen Verlauf der Solarstromerzeugung ein wenig anzunähern. Derartige Projekte werden unter der Überschrift „Smart Grids“ zusammengefasst.

Einige Stromverbraucher – ein gerne genutztes Standardbeispiel sind Waschmaschinen – können automatisch über das Stromnetz gesteuert werden. Sie werden dann eingeschaltet, wenn das Angebot an Solarstrom besonders hoch oder die Nachfrage besonders niedrig ist. Wenig geeignet sind dagegen Ideen, überschüssigen Solarstrom am Mittag beispielsweise zum Vorheizen des Speichers einer Gas- oder Ölheizung zu nutzen. Die Umwandlung von Strom in Wärme ist energetisch immer ein schlechtes Geschäft. In Betracht kommt allenfalls der Betrieb einer Wärmepumpe mit Solarstrom.

Solarstrom bietet die Möglichkeit, eine Stromversorgung ohne Ressourcenverbrauch und ohne Umweltschäden zu realisieren. Dazu ist es allerdings erforderlich, den Strom zeitlich flexibel und unabhängig von kurzfristigen Schwankungen der Sonneneinstrahlung nutzen zu können. Solange das nicht der Fall ist, benötigt Solarstrom eine Absicherung durch teure Kraftwerke, die bei Bedarf einspringen.