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Energietechnik

Energietechnik bei LICHTEX

Wie der Name schon sagt, geht es bei der Energietechnik, um die Technik, die benötigt wird um Energie zu erzeugen und Verbrauchsgeräten in geeignetem Maß zur Verfügung zu stellen.

Hier werden wir Ihnen die Techniken rund um das Thema Photovoltaik vorstellen. In unserem Onlineshop erhalten Sie alle im Folgenden beschriebenen Elemente in gehobener Qualität. Bei Unklarheiten können Sie gerne vor Ort in unserem Lichtex Ladenlokal einen Beratungstermin vereinbaren.

Kleiner Exkurs:

Mittels Solarzellen ist die direkte Umwandlung von Lichtenergie, überwiegend aus Sonnenlicht, in elektrische Energie versteht man Photovoltaik (oder auch Fotovoltaik). In der Raumfahrt wird sie seit 1958 genutzt. Später wurde sie bei der Energieversorgung von vereinzelten elektrischen Geräten, wie beispielsweise Parkscheinautomaten oder Taschenrechnern, genutzt.

Um altherkömmliche Kraftwerke zu ersetzen, ist die netzgebundene Stromerzeugung als Freiflächenanlage und auf Dachflächen heute mit beträchtlichem Vorsprung das wichtigste Anwendungsgebiet. Abgeleitet wird der Begriff Photovoltaik von dem griechischen Wort "Licht" und der Einheit für elektrische Spannung "Volt". Sie stellt einen Teilbereich der Solartechnik dar. Sie schließt weitere technische Nutzungen der Sonnenenergie ein. Mit einer Leistung von über 500 GW waren Ende 2018 weltweit Photovoltaikanlagen angebracht. Die weltweite Wachstumsrate der installierten Photovoltaik Leistung stieg zwischen 1998 und 2015 durchschnittlich 38% pro Jahr.

Anteil an Energieerzeugung durch Photovoltaik steigt immer weiter

In der Fachzeitschrift Science wurde 2019 eine Arbeit veröffentlicht, in der erwartet wird, dass bis 2030 die installierte Leistung ca. 10.000 GW erreicht. Bis 2050 könnte diese schon bei 30.000 bis 70.000 GW liegen. Etwa 90% betrug der globale Marktanteil von kristallinen Siliziumzellen im Jahr 2014. Voraussagungen gehen davon aus, dass auch langfristig die richtungsweisende Technologie die Siliziumzellen in der Photovoltaik sein werden. Zusammen mit Windkraftanlagen werden sie die "Arbeitstiere" der Energiewende sein. Lange galt die Photovoltaik als die kostspieligste Form der Stromerzeugung durch erneuerbare Energien. Mittlerweile ist diese Ansicht durch die starke Reduzierung der Kosten der Anlagekomponenten jedoch veraltet. Um fast 75% sind die Kosten der Stromerzeugung aus Photovoltaik in den Jahren von 2011-2017 gefallen. Bei Solarparks in den USA sind Vergütungen von unter 5 US-Cent/KWh (4,3 Euro-Cent/KWh) gängig (Stand 2017).

Was braucht man für die eigene Photovoltaikanlage?

Um Strom aus der Sonne zu erzeugen, werden in der Energietechnik diese Bauteile benötigt:

  • Solarmodule, auch Solarpaneele genannt.
  • Sie wandeln das Sonnenlicht in Strom.
  • Wechselrichter
  • Wandeln den erzeugten Strom in "gebrauchsfähige Energie um.
  • Stromspeicher
  • Akkus oder Batterien.

Hinzu kommen noch Befestigungsmaterialien, Kabel und Installationsbedarf.

Die Solarmodule

Geschichtliche Entwicklung: Alexandre Edmond Becquerel entdeckte bereits in den 1830er-Jahren, dass Sonnenlicht beim Auftreffen auf Elektroden, Spannung erzeugen können. Dieser Effekt wird daher Becquerel-Effekt genannt. Auf dieser Grundlage wurde die Solarzelle entwickelt. Sehr stark vereinfacht ausgeführt, geschieht dies:

Eine Silizium-Solarzelle besteht aus drei Schichten. Eine negative Schicht, eine Grenzschicht und eine positive Schicht. Trifft auf eine Solarzelle Sonnenlicht, werden die Elektronen in der Zelle angeregt und bewegen sich. Hierbei entsteht Strom, welcher über Metallstifte abgeführt wird.

Welche Arten von Solarzellen gibt es?

Für die normale Anwendung sind drei Arten erhältlich: Die Monokristalline Solarzelle, die Polykristalline Solarzelle und die Dünnschichtzelle.

Die Monokristalline Solarzelle, hat einen hohen Siliziumanteil, und haben dadurch einen hohen Wirkungsgrad. Allerdings sind sie teurer als die Polykristallinen Zellen.

Die Polykristalline Solarzelle, wird ebenfalls aus Silizium hergestellt. Allerdings ist der Reinheitsgehalt des Siliziums hier nicht so hoch. Aus diesem Grund, und weil die Herstellung wesentlich einfacher ist, sind diese Zellen günstiger.

Die Dünnschichtzelle entsteht durch ein Verfahren, bei dem Silizium auf eine Glasplatte aufgedampft wird. Der Wirkungsgrad schlechter als bei den anderen Modellen, aber das Gewicht geringer und die Zelle ist extrem flexibel. Bestimmte Modelle sind in gewissem Maße sogar rollbar. Da diese Zellen einen schlechten Wirkungsgrad haben und relativ kostenintensiv sind, werden sie in Photovoltaik-Anlagen selten eingesetzt.

Der Wechselrichter

Ein Wechselrichter trägt seinen Namen, weil er aus Gleichstrom (diesen stellt das Solarmodul zur Verfügung), den für den Haushalt üblichen Wechselstrom generiert. Er wandelt als Gleichspannung in Wechselspannung und transformiert diese in die üblichen 230 Volt. Eine Solarzelle liefert in der Regel zwischen 12 und 18 Volt.

Welche Arten von Wechselrichtern gibt es?

Für den Normalfall erhältlich sind: Rechteckwechselrichter, modifizierte Sinus-Wechselrichter und reine Sinus-Wechselrichter

Rechteckwechselrichter sind sehr primitiv aufgebaut und dementsprechend günstig. Allerdings erzeugen sie nur eine Rechteckspannung, was bedeutet, dass nur sehr wenige und unempfindliche Geräte, schadenfrei daran betrieben werden können. Daher werden diese nicht in der Energietechnik genutzt und von Lichtex nicht vertrieben.

Modifizierte Sinus-Wechselrichter, sind etwas besser und es können mehr Geräte betrieben werden. Aber auch diese Wechselrichter sind nicht dafür geeignet, an einer Photovoltaik-Anlage betrieben zu werden. Neben den eventuell schädlichen Effekten tritt oft eine sogenannte Brummspannung auf. Dieses brummen kann sehr laut und somit extrem störend sein.

Reine Sinus-Wechselrichter, produzieren eine "saubere" Sinusspannung. Die Spannung aus diesen Geräten ist von der Spannung, welche vom Energieerzeuger geliefert wird, nicht zu unterscheiden. Daher kommen in der Energietechnik für eine Photovoltaik-Anlage nur diese in Betracht. Bei Lichtex erhalten Sie ausschließlich reine Sinus-Wechselrichter

Die Stromspeicher

An Akkus oder Batterien gibt es eine unüberschaubare Vielzahl auf dem Markt. Es wird von Lithium, Blei oder Eisen gesprochen. Wir von Lichtex stehen auf dem Standpunkt, dass in der Energietechnik nur Energiespeicher der neusten Bauart eingesetzt werden sollten. Daher empfehlen wir grundsätzlich die leichten und zur Zeit innovativsten LiFePo04 Batterien.

Oben genannte Elemente finden Sie in unserem Lichtex Onlineshop zu günstigen Preisen. Um für Sie die nachhaltige Energieversorgung noch einfacher realisierbar zu machen, haben wir einige Photovoltaik-Anlagen als Komplettset bereitgestellt. Diese beinhalten alles, was gebraucht wird, um Energiekosten zu senken und unabhängiger zu werden.

Fazit

Lichtex ist Ihr Ansprechpartner auf dem gesamten Gebiet der Energietechnik. Wenn Sie eine Photovoltaik-Anlage betreiben möchten, stehen wir Ihnen gerne mit Rat und Tat zur Seite. Bei Lichtex erhalten Sie ausschließlich hochwertige und geprüfte Ware.