Steigende Autarkie: Ganzjährig mehr Solarstrom erzeugen. | Polarstern Magazin

Strom vom eigenen Dach ist heute schon rund 60 % günstiger als aus dem öffentlichen Stromnetz. Aber nicht nur die sinkenden Kosten von Photovoltaikanlagen fördern die Wirtschaftlichkeit. Auch technisch hat sich bei den PV-Modulen einiges getan, so dass sie immer mehr Strom erzeugen. Selbst außerhalb der Sommermonate steigern sie so deine Autarkie. Wie das funktioniert und was es bringt, haben wir für dich hier zusammengestellt.

Inhalt

 

Warum deine Autarkie immer wichtiger wird.

Photovoltaikanlagen lohnten sich früher vor allem aufgrund der EEG-Förderung für eingespeisten Strom. Doch heute sieht das zunehmend anders aus: Je mehr Solarstromanlagen gebaut werden, umso geringer ist die EEG-Förderung. Lag sie im Jahr 2004 noch bei 57,40 Cent je Kilowattstunde, ist sie bis April 2019 auf 11,13 Cent je Kilowattstunde gefallen – das sind etwa 80 % weniger. Je mehr PV-Strom du heute also selbst nutzt, umso besser ist es für deinen Geldbeutel. Du machst dich damit zunehmend autark vom Stromnetz und steigenden Preisen für Strom aus dem öffentlichen Netz. 

Außerdem lohnen sich Photovoltaikanlagen nicht mehr nur im Sommer: Sie erhöhen deine Autarkie ganzjährig. Und zwar durch die verbesserte Technik und die erhöhte Zahl an Sonnentagen.

 

Wie hoch kann der Autarkiegrad heute bereits sein?

In einem typischen Einfamilienhaus konntest du mit einer PV-Anlage 2018 eine Autarkie von rund 30 % erreichen – zusammen mit einem Stromspeicher waren es noch einmal deutlich mehr. Denn der Speicher sorgt dafür, dass du den Strom aus deiner Photovoltaikanlage selbst nutzen kannst, auch wenn gerade gar kein Solarstrom produziert wird. Die genannten Durchschnittswerte können an einzelnen, sonnigen Tagen sogar deutlich übertroffen werden.

>>>> Kombination von PV-Anlage und Stromspeicher fördert deine Autarkie.

Stromspeicher-PV
Wie ein Tag mit Photovoltaikanlage und Stromspeicher aussehen kann.

 

Höherer Autarkiegrad durch technische Entwicklung bei PV-Modulen.

Die Autarkie mit PV-Anlagen hat sich durch Forschung und Entwicklung im Bereich der PV-Module stark verbessert. Ihr Wirkungsgrad ist in den letzten fünf Jahren um rund 30 % gestiegen. Das bedeutet, du produzierst immer mehr Solarstrom – und das zu immer geringeren Kosten.

 

PV-Module bringen immer mehr Leistung.

PV-Module bestehen aus mehreren Solarzellen. Durch ihre Kopplung zu einem Modul addiert sich die Leistung der einzelnen Solarzellen. Um die Leistung eines PV-Moduls zu steigern, kann der Hersteller also sowohl an der einzelnen Zelle, als auch am Zusammenspiel mit den anderen Zellen ansetzen. Der Wirkungsgrad eines Moduls gibt an, wie viel der verfügbaren Energie, der Sonneneinstrahlung, in Solarstrom umgewandelt wird.

„Photovoltaikhersteller haben zuletzt die Effizienz ihrer Produkte spürbar gesteigert, indem sie den Wirkungsgrad, das Schwachlichtverhalten, die Schneelast/Windlast-Eigenschaften und Leistungstemperaturkoeffizienten verbesserten“, berichtet Daniel Schmitt vom PV- und Speicher-Großhändler Memodo. Selbst bei bewölktem Himmel, dem sogenannten Schwachlichtverhalten, generieren PV-Module heute immer mehr Solarstrom. Dies gilt auch bei Verschattung. Normalerweise wirken sich hohe Bäume, Masten und Gebäude schnell sehr negativ auf deinen Solarertrag aus. Moderne PV-Module können heute immer besser auch unter solchen erschwerten Bedingungen arbeiten und deine Autarkie steigern. 

Mit Unterstützung von Memodo beschreiben wir nachfolgend die wichtigsten Entwicklungen bei den PV-Modulen, die ihre Leistung steigern.

 

Poly- und monokristalline Module.

Es gibt unterschiedliche Arten von Solarzellen. Am weitesten verbreitet sind poly- und monokristalline Module. Sie bestehen aus Silizium, unterscheiden sich jedoch in der Fertigung. Vereinfacht gesagt sind polykristalline Module einfacher herzustellen und damit günstiger als monokristalline Module, aber sie haben auch einen höheren Wirkungsgrad. Je weniger Platz auf dem Dach ist, umso wichtiger ist der Wirkungsgrad und damit die Wahl leistungsstarker monokristalliner Module.

 

Leistungsoptimierer regeln PV-Module individuell.

Mit sogenannten Leistungsoptimierern werden die Einbußen bei Verschattung und Leistungsausfall einer Photovoltaikanlage verringert. Ansonsten bestimmt das schwächste PV-Modul die Leistung der gesamten Photovoltaikanlage. Indem jedoch ein Leistungsoptimierer die PV-Module individuell regelt, fällt ein Leistungsabfall oder -ausfall eines einzelnen Moduls nicht mehr so stark ins Gewicht. Ziemlich praktisch, finden wir.

 

Halbzellenmodule.

Aktuell setzen viele Hersteller auf Halbzellenmodule zur Leistungssteigerung. Dabei sind die Solarzellen quasi in zwei Teile getrennt. Das vergrößert die Zellzwischenräume und verdoppelt die Zahl der Zellverbinder gegenüber Vollzellenmodulen. Und das steigert die Leistung um 2 bis 3 %. Schließlich verbessert sich die Leistung auch bei Verschattung. Denn durch die Halbierung der Zellen kann sich die Verschattung nur auf eine Hälfte auswirken. Sprich: Die Leistung kann bei Verschattung um 50 % höher sein. Das macht dich bei schlechteren Wetterverhältnissen deutlich autarker.

 

Schwarze Module.

Bei schwarzen Solarmodulen sind – wie du vielleicht erraten hast – alle Komponenten schwarz. Schwarz ist schick, deshalb sind diese Module häufig gefragt. 

 

Back-Contact-Technologie.

Solarzelle. Bei der Back-Contact-Technologie hingegen wird der Strom über Kontakte auf der Zellenrückwand abtransportiert. Dadurch geht weniger durch Reflexion verloren und das Modul wird effizienter. Es erzielt so bis zu 400 Watt Leistung auf 1,7 qm.  

 

Metal-Wrap-Through Solarzellen.

Eine neue Technologie für mehr Autarkie sind Metal-Wrap-Through (MWT) Solarzellen. Sie werden aktuell vom Fraunhofer Institut erforscht und sollen einen höheren Wirkungsgrad haben. MWT-Solarzellen haben die Kontakte für die elektrische Verschaltung auf der Rückseite. So verschattet weniger Metall die Vorderseite und der Wirkungsgrad wird verbessert. Bisher gibt es nur vereinzelte Hersteller, die diese Technologie anbieten.

 

Geschindelte Zellen.

Die Schindel-Technologie sorgt dafür, dass zum einen Zell-Zwischenräume vermieden und so die aktive Fläche größer wird und zum anderen keine Verschattungsverluste durch aufliegende Zellverbinder den Wirkungsgrad beeinträchtigen. Denn geschindelte Zellen werden ohne Kupferverbinder miteinander verklebt. Erst kürzlich hat das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) ein Klebeverfahren entwickelt, dass der Technologie zum Durchbruch verhelfen soll. Lange behinderten die Kosten für Silicium-Zellen und eine fehlende Entwicklung leitfähiger Klebstoffe die Marktreife. 

 

Glasmodule.

Glas-Glas-Module haben durch den Einsatz von Glas auf beiden Seiten des Moduls eine besonders hohe Lebensdauer. Zudem wird das Modul durch diese Technologie effektiver und du kannst mit einem höheren Ertrag über die gesamte Lebensdauer rechnen.

 

Bifazile Module.

Bifazile Module können auch indirektes Licht auf der Rückseite nutzen, um Strom zu erzeugen. Normalerweise ist das nicht möglich, weil die Rückseitenfolie kein Licht durchdringen lässt. Bei bifazilen Modulen kommt stattdessen eine transparente Folie oder Glas zum Einsatz. So wird auf der gleichen Fläche ein höherer Ertrag erzielt – bis zu 25 % mehr Solarertrag soll so möglich sein. Wie hoch dieser im Einzelfall tatsächlich ist, bestimmen das Rückstrahlvermögen des Untergrunds und der Abstand des Moduls vom Untergrund. 

 

PERC-Technologie.

Bei der PERC Technologie („Passivated Emitter and Rear Cell“) ist vor allem die Rückseite der Solarzellen anders aufgebaut als bei Standard-PV-Modulen. Ziel ist es, die Lichtausbeute im hinteren Bereich der Zelle und so auch die Elektronenausbeute zu steigern. Dadurch produzieren PERC-Zellen mehr Strom und der Wirkungsgrad steigt.

 

Der richtige Zeitpunkt ist jetzt.

Vielleicht fragst du dich jetzt: Lohnt es sich überhaupt, jetzt in eine Photovoltaikanlage zu investieren, wo doch so viel entwickelt wird? Wir sagen ganz klar ja. Zum einen sinkt die EEG-Einspeisevergütung, das heißt, du bekommst immer weniger Geld für den Strom, den du ins öffentliche Netz einspeist. Zum anderen rechnet sich die Solarstromerzeugung mit einer Autarkie von rund 30 % schon heute. Benötigst du doch mal mehr Strom als du selbst erzeugst, erhältst du mit Wirklich Eigenstrom von Polarstern genauso viel, wie dir fehlt. Denn anders als Flatrate-Tarifen wird Wirklich Eigenstrom rein verbrauchsabhängig abgerechnet, ohne Grundgebühr. Am spannendsten ist der Tarif für Haushalte mit PV-Anlage und Speicher. 

>>>> Erfahre mehr über Wirklich Eigenstrom.

 

So viel Sonne macht dich ganzjährig immer autarker.

Infografik-Sonnenstunden
Entwicklung der Sonnenstunden pro Monat in Deutschland; Quelle: Statista

Klimatische Veränderungen begünstigen die Autarkie.

Dass es immer mehr Sonnenschein gibt, ist nicht nur ein Gefühl: Letztes Jahr verzeichnete der Deutsche Wetterdienst 2.020 Sonnenstunden. Das macht 2018 zum sonnenreichsten Jahr seit Beginn der Aufzeichnungen. Mit einer Photovoltaikanlage hast du somit viel Potenzial, grünen und nachhaltig erzeugten Strom zu gewinnen und deine Autarkie vom Stromnetz zu erhöhen. 

 

So entwickelt sich das Wetter in Zukunft.

Laut dem nationalen Klimareport des Deutschen Wetterdienstes (DWD) wird sich die Temperatur in Deutschland in Zukunft (2021 bis 2050) um 1,0 bis 1,3 Grad erhöhen. Die Sonnenscheindauer hingegen bleibt in etwa gleich. 

>>>> Scheint doch mal weniger Sonne, gibt es Wirklich Eigenstrom von Polarstern.

 

Solarstrom in Entwicklungsländern.

Durch die klimatischen Veränderungen wird Photovoltaik auch in Entwicklungs- und Schwellenländern immer verbreiteter. Denn dort ist die Sonne für viele Menschen die beste oder sogar die einzige Möglichkeit, an Strom zu kommen. Durch netzunabhängige Lösungen wie Solarleuchten, Solar-Home-Systeme und Mini-Grids haben in diesen Ländern schon etwa 30 bis 40 Millionen Menschen Zugang zu sauberem Strom erhalten. Unsere Partner wie Africa GreenTec unterstützen aktiv den Ausbau von Solarenergie in Afrika.

 

Solarstrom für die Wärmeversorgung.

Durch leistungsstärkere PV-Module und mehr Sonnenstunden erzeugst du – wie aufgezeigt – immer mehr Solarstrom auch außerhalb der Sommermonate. So kannst du ihn etwa in den kälteren Monaten auch für die Wärmeerzeugung nutzen. Und das lohnt sich: Im Dreipersonenhaushalt kannst du mit PV-Anlage, Wärmepumpe und Stromspeicher sogar etwa 70 % deines jährlichen Strombedarfs decken.

 

Ein starker Hebel für deine Autarkie bist du.

Wieviel Strom du verbrauchst, hängt natürlich stark von deinem Verhalten ab. Deshalb ist es gut, ihn genau zu kennen und an die Solarerzeugung anzupassen.

 

Smart Meter helfen dir, deine Autarkie zu steigern.

In Zukunft werden Smart Meter Pflicht. Doch ihre Anschaffung lohnt sich in vielen Fällen wie der eigenen Solarerzeugung schon jetzt. Mit Smart Metern hast du deinen Verbrauch sekundengenau im Blick und kannst ihn so leichter der Sonneneinstrahlung anpassen, sprich bewusst Haushaltsgeräte anschalten, wenn viel Strom erzeugt wird. Doch nicht nur das: Die Daten können dir auch helfen, Probleme deiner PV-Anlage frühzeitig zu bemerken. Zudem hast du einen Überblick über den erzeugten, direkt genutzten und den eingespeisten Strom und kannst mit einem Installateur sehr genau einschätzen, welche Größe ein Speicher idealerweise haben sollte.

 

Für den Reststrom gibt’s Wirklich Eigenstrom von Polarstern.

Polarstern unterstützt dich mit dem Tarif Wirklich Eigenstrom dabei, mit einer Photovoltaikanlage autarker zu werden und deine Stromkosten zu senken. Denn du zahlst nur den Strom, den du tatsächlich verbrauchst. Keine Flatrate. Keine Grundgebühr. Wirklich.

Gleichzeitig vergrößerst du deine positive Wirkung auf das Klima, denn zu deinem sauber erzeugten Solarstrom beziehst du bei Polarstern 100 % Ökostrom aus deutscher Wasserkraft. Die perfekte Ergänzung also für deine Photovoltaikanlage.

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Wirklich besserer Strom ist keine Rolex. Und sogar meist günstiger als die Grundversorgung.