Aufgrund der stetig steigenden Strompreise entscheiden sich immer mehr Anlagenbe-treiber dafür, ihre PV-Anlage auf Selbstverbrauch umzustellen, um sich so von den Stromanbietern unabhängiger zu machen. Da jedoch die Stromspeicher noch nicht aus-gereift sind, sind auch Selbstverbraucher gezwungen weiterhin Strom von ihren Liefe-ranten zu beziehen.
Hier zeigt die solarthermische Anlage durch die Zwischenspeicherung des aufgewärm-ten Wasser deutlich mehr Potenzial.
Sollte der rasante Ausbau der PV-Anlagen weiterhin so ansteigen, kommen einige Prob-leme auf die Energielieferung, wie mögliche Engpässe, und das Energienetz, durch Überforderung der Netze, zu.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Zielsetzung und Aufbau der Arbeit
3. Erneuerbare Energien
4. Solarenergie
4.1 Photovoltaikanlagen
4.1.1 Verfahren
4.1.2 Vergütung
4.2 Solarthermie
4.2.1 Verfahren
4.2.2 Vergütung
5. Potenziale der Solarenergie in Deutschland
6. Nachteile/ Risiken von Solarenergie in Deutschland
7. Schlussfazit
Zielsetzung und thematische Schwerpunkte
Die vorliegende Seminararbeit verfolgt das Ziel, einen umfassenden Überblick über den aktuellen Ausbau sowie die Bedeutung der Solarenergie in Deutschland zu geben. Dabei werden Potenziale und zukünftige Entwicklungen analysiert, die Verfahren zur Nutzung von Photovoltaik und Solarthermie erläutert und die damit verbundenen Risiken sowie ökonomischen Rahmenbedingungen kritisch diskutiert.
- Grundlagen der erneuerbaren Energien und gesetzliche Förderungsmaßnahmen (EEG, EEWärmeG)
- Technologische Funktionsweise von Photovoltaikanlagen und Solarthermie
- Wirtschaftliche Aspekte und Vergütungsstrukturen für Anlagenbetreiber
- Analyse der Potenziale zur Reduktion von Treibhausgasen und CO2-Einsparung
- Diskussion von Netzstabilität, Speichermöglichkeiten und Herausforderungen bei der Systemintegration
Auszug aus dem Buch
4.1.1 Verfahren
Bei PV-Anlagen wird Lichtenergie der Sonne in elektrische Energie umgewandelt. Die Solarzellen bestehen aus Halbleitermaterialien, 95% der Solarzellen nutzen Silizium. Um Elektrizität zu erzeugen, besteht eine Solarzelle aus zwei Schichten, einer positiv und einer negativ dotierten Schicht, die einen entsprechenden Überschuss an positiven und negativen elektrischen Ladungsträgern erhält. In der Regel sind dies Phosphor und Bor. Durch die Lichteinstrahlung entsteht eine Spannung zwischen den beiden Schichten, die an den Polen abgegriffen werden kann. Der gewonnene Gleichstrom wird im Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt, um so ins öffentliche Netz eingespeist, oder selbst genutzt zu werden. Bei sogenannten Inselanlagen kann der erzeugte Strom gespeichert werden, um diesen bei keiner oder geringer Sonneneinstrahlung zu nutzen. In Deutschland wird dies sehr selten angewandt.
Da in einer einzelnen Solarzelle verhältnismäßig wenig Strom produziert wird, werden mehrere Module in Reihe geschaltet. Man spricht hier von einem PV-Generator. Es gibt verschiedene Solarzellentypen, die sich hauptsächlich am Wirkungsgrad unterscheiden. Monokristalline Module weisen einen Wirkungsgrad von etwa 15% aus und werden aus hochreinem Silizium hergestellt. Diese aufwendige Verfahrensweise ist im Verhältnis sehr teuer. Polykristalline Module weisen einen Wirkungsgrad von etwa 13% auf, sind entsprechend preiswerter. Die amorphen Module haben einen Wirkungsgrad von ca. 8% und bestehen aus sehr dünnen Siliziumschichten. Die Produktionskosten sind hier am geringsten.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Diese Einführung beleuchtet die wachsende Bedeutung erneuerbarer Energien in Politik und Wirtschaft angesichts ökologischer und ökonomischer Herausforderungen. Zudem werden die Relevanz der Photovoltaik und erste Probleme bei der Netzintegration skizziert.
2. Zielsetzung und Aufbau der Arbeit: Dieses Kapitel definiert den Fokus auf die Solarenergie sowie deren Ausbau und Nutzen, wobei die Struktur der Arbeit vom allgemeinen Überblick bis zur fallbezogenen Betrachtung am Beispiel Bochum erläutert wird.
3. Erneuerbare Energien: Hier werden die verschiedenen Energieträger sowie die gesetzlichen Grundlagen wie das EEG und das EEWärmeG vorgestellt, die den Ausbau erneuerbarer Energien in Deutschland maßgeblich vorantreiben.
4. Solarenergie: Dieses Kapitel widmet sich der Funktionsweise sowie der Vergütung von Photovoltaik und Solarthermie, wobei spezifische Anlagentypen und aktuelle Marktdaten betrachtet werden.
5. Potenziale der Solarenergie in Deutschland: Es wird dargelegt, welche Zukunftsperspektiven die Solarenergie bietet und wie durch technologische Innovationen sowie den Ausbau der installierten Leistung zur Zielerreichung der Bundesregierung beigetragen werden kann.
6. Nachteile/ Risiken von Solarenergie in Deutschland: Dieses Kapitel kritisiert die Herausforderungen durch fluktuierende Einspeisung, notwendige Backup-Kapazitäten, Netzausbaukosten und die wirtschaftliche Belastung durch die EEG-Umlage.
7. Schlussfazit: Die Arbeit schließt mit der Erkenntnis, dass Solarenergie zwar ein wesentlicher Baustein der Energiewende ist, jedoch noch signifikante technologische und ökonomische Hürden bei Speicherlösungen und Wirkungsgraden überwunden werden müssen.
Schlüsselwörter
Erneuerbare Energien, Solarenergie, Photovoltaik, Solarthermie, EEG, EEWärmeG, Stromnetz, Einspeisevergütung, Selbstverbrauch, Netzstabilität, Klimawandel, Energiewende, Silizium, Wirkungsgrad, CO2-Vermeidung
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit?
Die Arbeit analysiert den Status quo, die Potenziale und die Herausforderungen der Solarenergie (Photovoltaik und Solarthermie) im deutschen Energiesektor.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Die Schwerpunkte liegen auf der technologischen Nutzung der Sonnenenergie, den gesetzlichen Rahmenbedingungen (EEG/EEWärmeG) sowie den wirtschaftlichen und netztechnischen Auswirkungen.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Ziel ist es, einen Überblick über den aktuellen Ausbau der Solarenergie zu geben und eine kritische Diskussion über deren Vor- und Nachteile in Deutschland zu führen.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Seminararbeit stützt sich auf eine Literaturanalyse sowie die Auswertung statistischer Daten und Berichte offizieller Stellen wie dem BMU oder Netzbetreibern.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Im Hauptteil werden neben den theoretischen Grundlagen der Verfahren zur Energieerzeugung auch die Vergütungsmodelle, Zukunftsaussichten und die mit der Solarenergie verbundenen Risiken für das Stromnetz detailliert untersucht.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind insbesondere Erneuerbare Energien, EEG, Netzstabilität, Photovoltaik und Wirtschaftlichkeit.
Warum ist die Speicherung von Solarstrom ein zentrales Thema im Fazit?
Da die Stromerzeugung aus Sonne wetterabhängig ist, wird eine zuverlässige Speicherung als entscheidend angesehen, um die Abhängigkeit von fossilen Spitzlastkraftwerken zu reduzieren.
Welche Rolle spielt die Stadt Bochum in dieser Arbeit?
Bochum dient als regionales Fallbeispiel, um die Entwicklung der Anzahl installierter PV-Anlagen und die Förderprogramme der Stadtwerke konkret zu veranschaulichen.
- Arbeit zitieren
- Annika Backs (Autor:in), 2011, Erneuerbare Energien. Potentiale und Ziele der Solarenergie in Deutschland, München, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/214406
