Photovoltaikanlage © visoot/stock.adobe.com
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14.9.2022

Serie Teil 11: Photovoltaik - Der Strom, der aus der Zelle kommt

Stromgewinnung. Sonnenlicht ist kostenlos und steht an Schönwettertagen immer zur 
Verfügung, weshalb durch Photovoltaik günstig Strom erzeugt werden kann. Doch der benötigte Platz für die alternative Energiegewinnung bleibt eine der Herausforderungen.

Serie der Tiroler Arbeiterzeitung: Die andere Seite der Energiewende, Teil 11

Keine Energiequelle ist stärker als die Sonne. 2021 gewann Österreich 2,1 Terrawattstunden (TWh) aus Photovoltaik, das entspricht jedoch nur 3 % des im Inland produzierten Stroms. Angesichts der sich immer deutlicher offenbarenden Klimakrise möchte Österreich bis 2030 Strom nur noch aus erneuerbaren Quellen beziehen. Aus der Photovoltaik (PV) müssten dafür aber 11 TWh kommen. Eine notwendige Mammutaufgabe.

Dabei hat Stromerzeugung aus Sonnenlicht schon eine lange Geschichte. Bereits in den 1950er Jahren gab es funktionierende Silizium-Solarzellen. Da aber fossile Energieträger wie Öl und Gas viel billiger waren, fristete die Photovoltaik ein Schattendasein. Erst in den letzten Jahrzehnten wurde der Ausbau – wenn auch verhalten – vorangetrieben.

Die Technik

Überwiegend kommen derzeit sogenannte „polykristalline Silizium-Paneele“ zum Einsatz. Sie weisen einen Wirkungsgrad von ca. 15 % auf. Das bedeutet, dass 15 % des Sonnenlichts in Strom umgewandelt werden.

Eine Solarzelle besteht aus drei Schichten Silizium, wobei zwei davon mit Zusatzstoffen belegt sind. Trifft Sonnenlicht auf die Paneele, durchqueren Elektronen die Schichten. Verbindet man Ober- und Unterseite des Paneels mit einem Kabel, fließt Strom. Je mehr Licht, desto mehr Ertrag. Allerdings nimmt die Leistung mit steigender Oberflächentemperatur ab. Das Optimum wird bei einer Temperatur von etwa 25 Grad erreicht. Die hohen Sommertemperaturen und Hitzewellen führen daher zu einer Leistungsminderung. Dank ambitionierter europäischer Klimaschutzstrategien wurde zunächst der Photovoltaikausbau forciert und Europa war Anfang der 2000er Jahre führend in der Herstellung. 20 Jahre später zeigt sich aber ein komplett anderes Bild: Fast 80 % der Anlagen stammen mittlerweile aus China. Durch eine gezielte, staatlich unterstützte Industriepolitik lief China den europäischen Herstellern den Rang ab. Europa hat eine entsprechende Weiterentwicklung dieser Zukunftsindustrie schlichtweg verschlafen.

Die EU ist aktuell nur in nachgelagerten Teilen der Wertschöpfungskette stark – Stichwort „Anlagenüberwachung und -steuerung“. Ein Lichtblick ist Europas Innovationsfähigkeit. Neuere Module schaffen Wirkungsgrade jenseits der 40 %. Europa könnte also durchaus wieder eine Vorreiterrolle einnehmen, wenn es diese Chance nützt.

Die Photovoltaik ist eine der günstigsten Möglichkeiten, Strom zu produzieren. Auch die CO2-Bilanz ist gut, innerhalb weniger Jahre arbeiten die Anlagen CO2-neutral (wenn der CO2-Verbrauch für die Herstellung kompensiert ist). Auch für die Energiesicherheit liefert Photovoltaik einen Beitrag. Nichts muss importiert werden, das Sonnenlicht kommt immer und gratis. Österreich setzt daher viel Hoffnung in die Sonnenenergie.

Chancen nutzen

Photovoltaik braucht aber viel Platz. Der geforderte Ausbau darf daher nicht auf Kosten landwirtschaftlicher Flächen gehen. Zwar sind PV-Freiflächenanlagen auch begrenzt in Kombination mit Landwirtschaft möglich, in erster Linie sollten Anlagen aber auf Gebäuden platziert werden. Auch das Stromnetz muss für die fluktuierende Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien angepasst werden. Ein weiterer Ausbau ist notwendig. Gelingt ein gesunder Mix aus erneuerbaren Energien mit einem Netzausbau, steht der Energiewende nichts im Weg.

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