Zum Inhalt springen
Photovoltaik (Solarstrom), der Wachstumsmotor der erneuerbaren Energien...

Die wertvolle Energie aus der Sonne zu nutzen, liegt voll im Trend. Und so stieg auch das Interesse der Verbraucher an modernen Photovoltaikanlagen in der Vergangenheit stetig weiter an.

Im Hinblick auf Photovoltaik-Module werden grundsätzlich folgende Arten unterschieden:

  1. Amorphe Module (Dünnschichtmodule)

  2. Monokristalline Module

  3. Polykristalline Module

Bei den so genannten amorphen Modulen handelt es sich um relevante Bestandteile von Photovoltaikanlagen, welche in erster Linie durch ihre äußerst dünne Beschaffenheit (gerade einmal zwei µm) ins Auge fallen. Im Zuge des vergleichsweise unkomplizierten Herstellungsverfahrens wird durch das Aufdampfen von Silizium die Trägerschicht generiert. Insgesamt punkten Dünnschichtmodule nicht nur durch die relativ niedrigen Produktionskosten, sondern vor allem auch durch die hohe Effizienz. Das bedeutet, dass sich die Installation amorpher Module also sehr wohl auch bei niedriger „Sonnenausbeute“ rentieren kann. Zwar ist der Wirkungsgrad im Verhältnis zu poly- und monokristallinen Modulen um etwa fünf bis sieben Prozent geringer, aber dennoch punkten Dünnschichtmodule insgesamt durch ihre hohe Wirtschaftlichkeit.

Zusätzlich sind unterschiedliche Techniken für amorphe Module erhältlich:

  • CSG Dünnschicht-Module (Herstellung aus Silangas)
  • Tandemmodule (unterschiedliche Silizium-Strukturen werden hintereinander geschaltet)
  • CdTe Dünnschicht-Module (Aus Stabilitätsgründen nutzt man hierfür die Verbindung von Cadmium und Tellur)
  • CIS bzw. CIGS Dünnschicht-Module (Halbleitermaterial besteht aus Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid, was einen noch höheren Wirkungsgrad garantiert)

Monokristanline Module: 
Im Gegensatz zu amorphen Modulen werden die einzelnen Zellen monokristalliner Module gesägt. Das heißt, dass im Zuge der Produktion Einkristall-Stäbe zerteilt werden. Hierbei entstehen so genannte Wafer, die sich insgesamt durch eine ungemein hohe Effizienz auszeichnen. Diese resultiert vor allem aus der homogenen Strukturierung ihrer Oberflächen. Im Vergleich zu anderen Solarzellen sind monokristalline Module somit relativ teuer in der Anschaffung.

Polykristanline Module: 
Bevor polykristalline Module gesägt werden, gießt man sie zunächst einmal in Blöcke. Durch diese Herstellungsweise ist die kristalline Struktur verhältnismäßig unregelmäßig. Anders also, als dies bei monokristallinen Zellen der Fall ist. Folglich wirkt sich diese unregelmäßige Eigenschaft auch auf den Wirkungsgrad des Moduls aus. Für diese Modul-Variante spricht aber in jedem Fall der günstige Preis. Überhaupt „punkten“ polykristalline Module durch ihr ansprechendes Preis-Leistungsverhältnis, und mit einem Wirkungsgrad zwischen 12 und 15 Prozent ist die Installation auch noch ungemein rentabel. 

Photovoltaikanlage

Modulhersteller

Das Unternehmen Q-Cells zählt derzeit zu den größten Produzenten von Solarzellen weltweit. Aber auch die Aleo Solar AG ist ein renommierter Hersteller, der durch eine durchgehend hochwertige und auch in preislicher Hinsicht attraktive Produktqualität überzeugt. Ähnlich empfehlenswert sind im Übrigen gleichwohl Yingli Solar, Schott Solar oder die Suntech.

Zu beachten ist, dass bei der Suche nach einem adäquaten Hersteller einige relevante Aspekte zum Tragen kommen. Und sicherlich stellt sich aus Kostengründen mitunter für den einen oder anderen gar die Frage, inwieweit Produkte von Modul-Herstellern, die ihren Firmensitz im Ausland haben, überhaupt sinnvoll sind. Diesbezüglich ist unter anderem von den zahlreichen Modul-Produzenten in China oder Indien die Rede. Erfahrungsgemäß bestechen hier zwar die zum Teil sehr günstigen Anschaffungskosten. Wobei Fachleute andererseits jedoch zumeist von einem solchen Vorhaben abraten, denn die Produktqualität lässt vielfach arg zu wünschen übrig.

Der Verbraucher zahlt letztlich (durch Reparaturen, Nachbesserungsarbeiten und so weiter) nämlich nicht nur drauf. Sondern es ist darüber hinaus auch keineswegs immer einfach, etwaige Garantieansprüche bei den chinesischen Herstellern geltend zu machen. Manch‘ einer bleibt da auf den Kosten sitzen.

Sicherlich sind am chinesischen Markt durchaus auch empfehlenswerte Anbieter zu finden. Aufgrund der Tatsache, dass die Zahl der Modul-Hersteller asienweit aber in der jüngsten Vergangenheit massiv angestiegen ist, sollte sich der interessierte Verbraucher in jedem Fall Zeit bei den Recherchearbeiten lassen.

Eine Übersicht der Solarmodulhersteller finden Sie hier.

Wer steigt einem aufs Dach?

Bevor es zum Vertragsabschluss mit einem vertrauenswürdigen Anbieter kommt, sollten unbedingt zunächst die Leistungs- sowie auch die Gewährleistungsansprüche geklärt werden. Das bedeutet, dass mindestens eine zwei- fünf- oder gar zehnjährige Produktgarantie sowie eine Leistungsgarantie in Höhe von bis zu 90 Prozent gewährt sein sollte. Und zwar ebenfalls über einen Zeitraum von mindestens zehn Jahren!

Außerdem gilt es, weitere Fragen abzuklären, zum Beispiel:

  • Wie verhält es sich mit den Referenzen bzw. den Kundenbewertungen des jeweiligen Modulherstellers?
  • Handelt es sich beim Anbieter um ein renommiertes Unternehmen, das bereits einige Jahre am Markt existent ist?
  • Gibt es (zum Beispiel online) entsprechende Kundenbewertungen bzw. -empfehlungen?
  • Wie ist das Unternehmen zertifiziert?
  • Wie ist es um die Verfügbarkeit der Produkte bestellt?
  • Wie hoch ist die Belastbarkeit der angebotenen Module?
  • Ist das Preis-Leistungsverhältnis akzeptabel?

Wirkungsgrad der Module

Bei der Ermittlung des Wirkungsgrades von Photovoltaik-Modulen wird der Quotient aus elektrischer Energie, welcher innerhalb einer bestimmten Zeit genommen wurde, sowie die jeweils eingestrahlte Sonnenenergie errechnet.

Einige Solarzellenmodule weisen beispielsweise einen Wirkungsgrad von weniger als sieben Prozent auf, andere hingegen zeichnen sich durch einen Wirkungsgrad von bis zu 15 Prozent aus. Wieder andere liegen sogar bei 40 Prozent und mehr. Letzteres ist vor allem bei den zumeist äußerst kostspieligen Konzentrator-Modulen der Fall, wie sie vorrangig auf wissenschaftlicher Ebene zum Einsatz kommen.

Insgesamt gilt: je höher der Wirkungsgrad eines Moduls, desto kleiner darf die Photovoltaik-Anlage für die jeweilige Nennleistung sein.

Wirkungsgrad, Systemwirkungsgrad und PR

Interessant sind in diesem Zusammenhang gleichwohl der Systemwirkungsgrad sowie die PR, also die Performance Ratio. Ersteres ist der gesamte Wirkungsgrad der Photovoltaikanlage; und zwar inklusive etwaiger Verluste durch die Umwandlung der Energie im integrierten Wechselrichter. Auch werden in dieser Hinsicht die Kabellänge, mögliche Verschattungen und andere Aspekte berücksichtigt.

Fachleuten zufolge wird der Qualitätsfaktor einer Photovoltaikanlage in der Regel auch als Performance Ratio bezeichnet. Hierbei setzt man im Allgemeinen den Nutz- und Sollertrag in Relation, wobei eine moderne Solaranlage mindestens eine PR von 65 bis 75 Prozent aufweisen sollte.

Vor- und Nachteile der Module

Was spricht für die Installation der Module?

Zunächst einmal ist in dieser Hinsicht die bemerkenswerte Leistung zu nennen. Sogar bei weniger guten Lichtverhältnissen punkten sie durch eine hohe Effizienz. Das bedeutet, dass Verschattungen bzw. Bewölkung, aber auch hohe Temperaturen nicht unbedingt ein Problem darstellen. Auch polykristalline und monokristalline Module weisen eine sehr gute Leistung auf. Allerdings kann die monokristalline Zelle doch einiges mehr. Auch überzeugt dieses Modul durch eine weitaus längere Lebensdauer: 30 Jahre und mehr sind hier durchaus möglich. Das macht sich häufig massiv bei den Anschaffungskosten bemerkbar.

Aus diesem Grund lohnt es sich, stets zuerst beim Fachmann nachzufragen, welches Modul jeweils das am besten geeignete ist. Das teurere Modul trägt übrigens mit Blick auf die Lebensdauer nichtsdestotrotz dazu bei, langfristig Kosten einzusparen.

Die Anschaffungskosten für amorphe Module sind bedingt durch den relativ geringen Siliziumanteil, welcher für die Herstellung benötigt wird, vergleichsweise niedrig. Anders, als die poly- und monokristallinen Module sind amorphe Zellen um ein Vielfaches dünner und deshalb nach Ansicht vieler Verbraucher auch noch weitaus ansehnlicher. In Sachen „Attraktivität“ haben Dünnschichtmodule somit eindeutig die „Nase vorn“.

Welche Nachteile sind erwähnenswert?

Dünnschichtanlagen benötigen oft weitaus mehr Platz als poly- oder monokristalline Module. Darüber hinaus ist erwähnenswert, dass zwar insgesamt alle Solarmodule im Laufe der Zeit in Bezug auf ihre Leistung nachlassen (können). Jedoch ist der Leistungsverlust bei Dünnschichtanlagen in aller Regel zumeist am höchsten.

Des Weiteren sollte im Vorfeld der Anschaffung dieser Modulvariante berücksichtigt werden, dass das System an sich zwar ungemein innovativ und angesagt ist. Andererseits sind es aber eben auch die noch sehr geringen Erfahrungswerte, die vielleicht nicht auf Anhieb für die Installation von Dünnschichtmodulen sprechen.

Die Auswahl der passenden Module

Eine entscheidende Rolle bei der Auswahl der passenden Module ist in jedem Fall die Wahl des Standortes. Weiter gilt es den Aspekt der Verschattung, die mechanische Belastbarkeit (zum Beispiel durch Schnee und Wind), die zur Verfügung stehende Fläche, die Ausrichtung des Daches sowie die Dachneigung zu berücksichtigen. Ebenfalls von Belang sind natürlich der optische Faktor sowie das Preis-Leistungsverhältnisses des Moduls.

Moderne Photovoltaik-Module bestechen heute vor allem durch eine hervorragende Feuerwiderstandsklasse. Hierbei ist in der Regel nicht einmal eine synthetische Folie auf der Rückseite erforderlich. Qualitativ hochwertiges Glas punktet zumeist durch eine ansprechende Optik sowie durch eine stabile Anti-Reflexionsschicht.

Um obendrein ebenfalls den Reinigungsaufwand möglichst gering zu halten, macht es Sinn, bei der Anschaffung auf rahmenlose Module zurückzugreifen. Diese sind erfahrungsgemäß besonders gut geeignet für Dachkonstruktionen mit niedrigem Neigungswinkel.

Überhaupt sind Module mit Rahmen im Allgemeinen echte „Risikofaktoren“, wenn es um die Verschmutzung von Photovoltaikanlagen geht. Gerade bei gerahmten Modulen ist im Laufe der Nutzungsdauer mit Leistungseinbußen zu rechnen. Überdies tragen schlechte Witterungsverhältnisse, Blütenstaub, Moosbildung, Vogelkot sowie die Platzierung der Anlage auf landwirtschaftlich genutzten Gebäuden oder in der Nähe stark frequentierter Straßen maßgeblich zur Verschmutzung bei. Handlungsbedarf ist gefragt.

Serviceorientierte Unternehmen helfen dabei, durch spezielle Leistungsmessungen, mithilfe von Wärmebildkameras, durch Sichtprüfungen und so weiter, Module bzw. Photovoltaikanlagen nachhaltig zu reinigen und zu warten.

Allerdings ist die Zahl der Anbieter sehr groß, sodass sich ein Vergleich der (lokalen) Unternehmen im Hinblick auf Leistungsumfang und Kostenaufwand de facto lohnt. Sicherlich: der Kostenaufwand ist mitunter erheblich, allerdings rentiert sich diese (regelmäßige) Investition im Hinblick auf eine gezielte Leistungsverbesserung oft schon nach kurzer Zeit.