Vor- und Nachteile von Solaranlagen

Eine Solaranlage, die das Licht und den Himmel reflektiert

Bedeutende und anhaltende Fortschritte in der Entwicklung von Solarzellen waren in den vergangenen Jahrzehnten treibende Kraft für den Aufstieg der Solarenergie. In den letzten Jahren hat sich Sonnenkraft nicht nur als Quelle für erneuerbare Energie etabliert, viel mehr hat sie sich zu einer ernsthaften Alternative zur herkömmlichen Stromerzeugung entwickelt. Als Teil einer Clean-Tech-Energieerzeugungslösung  gibt es naturgemäß Vor- und Nachteile bei der Nutzung von Solaranlagen, die in diesem Artikel behandelt werden.

Die Vorteile der Solarenergie scheinen überwältigend, aber alles der Reihe nach…

Die Nachteile von Solaranlagen

Wir wollen fair sein und uns zu Beginn mit den Nachteilen auseinandersetzen.

Solarenergie benötigt Tageslicht, um Strom zu erzeugen

Diese Tatsache bringt logischerweise mit sich, dass Solarzellen in der Nacht keinen Strom erzeugen können. Ebenso kann ihre Funktion durch mögliche Behinderungen, wie Schmutz und Schnee auf der Oberfläche, oder sogar durch Schatten nahegelegener Objekte, welche die einfallenden Sonnenstrahlen blockieren, eingeschränkt werden.

Die Lösung für die Tageslichtproblematik bzw. die Überbrückungsschwierigkeit zwischen Zeiten der hellen, direkten Sonneneinstrahlung und des bewölkten Himmels, findet sich im Einsatz von Speicherbatterien. Damit kann das System, die von den Solarzellen erzeugte, überschüssige Leistung, in den Batterien direkt vor Ort zur späteren Verwendung speichern – zum Beispiel nachts oder zu anderen Zeiten, wenn Sonnenlicht fehlt oder nur vorübergehend vorhanden ist.

Zum Thema eingeschränkte Leistung durch natürliche Beeinträchtigungen gilt es folgende Punkte zu beachten:

  • Der Standort für eine Solaranlage will sorgfältig geplant sein. In erster Linie um sicherzustellen, dass die Paneele nur wenig bzw. gar nicht überschattet werden.
  • Bei Verunreinigungen der Paneele durch Schmutz und Schnee, muss entsprechend vorgegangen werden.

Um bestmögliche Ergebnisse zu erzielen, muss eine Solaranlage optimal platziert werden – im Winkel des direkt eintreffenden Sonnenlichts

A Technician checking the Solar Panel Installation Angle

Die meisten Solarmodule sind in ihrer Position fixiert (mit Ausnahme von dynamischen Solarsystemen, sogenannten Solartrackern, die beweglich sind und dem Lauf der Sonne folgen, um möglichst viel Sonnenlicht zu absorbieren). Eine angemessene Standortplanung ist somit das Um und Auf – damit kann die maximale Dauer der Sonneneinstrahlung und der bestmögliche Winkel gewährleistet werden.

Der Ertrag kann durch Reflexionsverluste verringert werden

Stichwort – Standortplanung. Auch hier ist es wichtig, den Einstrahlungswinkel und die notwendigen Erfordernisse zu beachten. Ein verschwindend geringer Teil der Sonneneinstrahlung wird allerdings immer reflektiert, dem wird mit verschiedenen Beschichtungen der Solarzellen erfolgreich entgegengewirkt.

Der maximale Wirkungsgrad bei normalen, hochwertigen Solarzellen beträgt nur knapp über 20 %

Jede Art der Stromerzeugung hat aus einer Vielzahl von Gründen Einschränkungen in seiner Effizienz. Das können Materialbeschränkungen, natürliche Abweichungen zwischen Systemkomponenten oder aber auch leistungsmindernde Umgebungsfaktoren sein.
Moderne Solarzellen arbeiten heute mit Wirkungsgraden zwischen 14-22,5 %. Ausnahmen bilden hierbei Systeme, die für Weltraummissionen konzipiert werden. Aufgrund ihrer hohen Kosten sind diese aber nur für staatliche Weltraumorganisationen und High-End-Anwendungen relevant. Allerdings haben auch diese Solarzellen und Sonnenkollektoren eine Effizienz-Obergrenze von rund 40 %.

Der Fokus liegt somit auf der Optimierung und Leistungsmaximierung von Solaranlagen mit den derzeitigen, gut etablierten Parametern.

 Solarsysteme erfordern erhebliche Anfangsinvestitionen

Das ist richtig. Obwohl natürlich alle Formen von autarker und erneuerbarer Energieerzeugung eine anfängliche Investition erfordern. Dennoch rentiert sich unweigerlich der finanzielle Aufwand im Laufe der Zeit. Die Amortisationszeit variiert natürlich und hängt von verschiedenen Aspekten ab: von der Höhe der Anfangsinvestition, der Menge des zukünftig erzeugten Stroms sowie von den finanziellen Erträgen, die sich dadurch ergeben – sowohl in Bezug auf Einsparungen bei den Stromkosten als auch durch etwaige zusätzliche Einnahmen aus der Einspeisung von Strom in das lokale Netz.

Solaranlagen benötigen Solar-Wechselrichter

Wechselrichter wandeln den von den Solarmodulen erzeugten Strom von Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) um. Dies ist für die Nutzung im Privathaushalt, im Unternehmen und für die Einspeisung in das öffentlichen Stromnetz notwendig.

Obwohl dies als „Extra-Kosten“ wahrgenommen werden kann, ist es lediglich Bestandteil der Gesamtinvestition in eine Solaranlage. Und wie bereits erwähnt, erweisen sich Solaranlagen in vielen Punkten als sehr attraktiv – umweltfreundlich, erneuerbar und nachhaltig.

Solarinstallationen benötigen im Vergleich zur herkömmlichen Netzstromnutzung viel Platz

Das stimmt, dennoch muss das nicht zwingend der Fall sein. Der Platzbedarf variiert je nach gewünschter Leistung und je nach Art des Systems.

Solarsysteme erfordern Speicherbatterien vor Ort, die groß und schwer sein können, Platz benötigen und von Zeit zu Zeit ersetzt werden müssen

Für eine kontinuierliche Versorgung mit elektrischer Energie, insbesondere für netzunabhängige Systeme, benötigen Solaranlagen Speicherbatterien. Durch die Speicherung überschüssiger Energie für die spätere Verwendung, wird die Wirtschaftlichkeit einer Solaranlage maximiert. Trotz der Notwendigkeit der Anschaffung von Speicherbatterien, überwiegen die damit verbundenen Vorteile.

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Auch Solaranlagen verursachen Umweltverschmutzung

Zugegeben, dies entspricht bis zu einem gewissen Grad der Wahrheit. Jede menschliche Transporttätigkeit – in dem Fall der Transport von Solarsystemkomponenten oder aber auch die tägliche An- und Rückfahrt der Arbeitskräfte – trägt zur Beeinträchtigung und Verschmutzung unserer Umwelt bei. Fairerweise muss gesagt werden, dass davon beinahe kein Wirtschaftszweig ausgenommen ist.

Darüber hinaus gibt es potenzielle Verschmutzungsrisiken bei der Herstellung von Solarzellen durch die Verwendung verschiedener Materialien, wie es auch nahezu überall in der Hightech-Fertigungsindustrie der Fall ist.

Die Vorteile von Solaranlagen

Solarenergie ist sauber, erneuerbar, nachhaltig und nach der Erstinvestition nahezu kostenfrei

Das ist richtig, Sonnenenergie ist praktisch gratis, sobald Ihr System angelaufen ist und Energie produziert.

Solarenergie reduziert Ihre Stromrechnungen

Auch das ist wahr. Wenn Sie Ihre eigene Energie erzeugen, müssen Sie nur für den Bedarf, der über Ihre Eigenenergiegewinnung hinausgeht, aufkommen. Schätzungen ergeben, dass der durchschnittliche Haushalt 50 % seines monatlichen Energiebedarfs mit einem eigenen Solarsystem decken kann. Tatsächlich wäre das für viele Menschen ein starker Anreiz, auf Solarstrom umzusteigen.

Solarsysteme haben keine beweglichen, mechanischen Teile

Dies trifft im Allgemeinen zu, außer bei Solartrackingsystemen, die allerdings zurzeit noch eine Minderheit darstellen. Aufgrund dieser technischen Systemfreundlichkeit, erfordern Solaranlagen sehr wenig Wartung bzw. die damit verbundenen Kosten sind gering und absehbar. Die meisten Solaranlagen verfügen über eine Garantie für 25 Jahre.

Solarsysteme sind geräuschlos

Ja, sind sie. Man möchte gar nicht glauben, für wie viele Menschen dies ein sehr wichtiges Kriterium darstellt. In lärmintensiven Zeiten wie diesen, besinnen sich viele gerne auch auf geräuschlose Stromerzeugung.

Solarenergie kann während des Tages in Batterien gespeichert und nachts genutzt werden

Richtig. Keine Angst vor Engpässen – auch das macht die Nutzung von Solaranlagen interessant und vor allem unkompliziert.

Solarsysteme können finanzielle Erträge erzielen, indem sie überschüssige Energie in das lokale Netz einspeisen

Dies ist einer der bedeutenden Vorteile der Solarenergie, die zugunsten des anfänglichen, finanziellen Aufwandes gehen.

Solarmodule haben vielfältige Anwendungsmöglichkeiten

A Woman in front of solar panels

Die Anwendungsbereiche von Solarenergie sind ein spannendes Thema. Es gibt unzählige Varianten, wie und wo Solarstrom eingesetzt werden kann – als on-grid oder off-grid Solarstromlösung. Der Einsatz von Sonnenkraft reicht von den herkömmlichen Aufdach- und Bodeninstallationen über moderne Solaraktive Gebäudefassaden bis hin zu vielseitigen Anwendungen im öffentlichen Bereich, zum Beispiel als Stand-Alone Ladestationen.

Die Technik zur Solarenergiegewinnung entwickelt sich ständig weiter

Nicht nur das – die Geschwindigkeit in der sich diese Entwicklungen vollziehen, ist nach wie vor rasant. Das bedeutet, Solarzellen werden in Zukunft zusammen mit Effizienz, Vielseitigkeit und finanziellen Einnahmemöglichkeiten, noch viel mehr an Bedeutung gewinnen.

Solarenergie wird durch großzügige staatliche Anreize unterstützt

Viele Regierungen auf regionaler und nationaler Ebene erkennen die Notwendigkeit und den bedeutenden Wert der Solarenergie. Um Solarenergie weiterhin zu fördern, werden für Unternehmen und Hausbesitzer nach wie vor interessante finanzielle Anreize geleistet. Diese Förderungen sollen einen weiteren Beweggrund für die Entscheidung für Solarenergie liefern – eine Investition, die sich auf vielen Ebenen lohnt.

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Bildquellen

  • Solar Modul, ein Arbeiter und Einstellwinkel: only_kim | Shutterstock.com
  • Vorteile von Solarpaneelen: only_kim | Shutterstock.com
  • Solarstrom Trends rund um die Welt: Toria | Shutterstock.com
  • Solarstrom vor einem Bürogebäude: Joe Ferrer | Shutterstock.com
  • Arbeitsplätze in der Solarindustrie: Elena Elisseeva | Shutterstock.com
  • Solarstrom Förderungen: Rawpixel.com | Shutterstock.com
  • Vor- und Nachteile von Solaranlagen: petrmalinak | Shutterstock.com