Energieregion “Südliche Fränkische Schweiz”

Glossar

Degradation

Photovoltaikanlagen sind bei jedem Wind und Wetter, tagtäglich den Witterungsbedingungen im Freien ausgesetzt. Hierdurch kommt es zur sog. Anlagen-“Degradation”. Das bedeutet, dass die verbauten Materialien, ähnlich wie Plastik in der Sonne trocken und spröde werden kann, mit der Zeit leichten Abnutzungserscheinungen unterliegen. Zwar verlieren die PV-Module hierdurch nicht vollständig ihre Funktionsfähigkeit, jedoch macht sich dieser Abnutzungsprozess mit der Zeit in der Leistungsfähigkeit bemerkbar.

Die meisten Hersteller geben hierzu eine Garantie, dass pro Jahr etwa nur 0,8% oder weniger an Leistung verloren geht. Auf 20 Jahre hochgerechnet bedeutet dies, dass von ursprünglich 100 % im 1. Betriebsjahr im 20. Betriebsjahr nur etwa 85 % der ursprünglichen Leistung vorhanden sein wird. Dieser Prozess wird sich auch nach dem 20. Betriebsjahr weiter fortsetzen, so dass die PV-Anlage nach 20 Jahren i.d.R. zwar nicht kaputt ist, aber mit den Jahren immer weniger Leistung aufweist.

Das Gute daran: 20 Jahre oder mehr ist ein sehr langer Zeitraum, in dem durch selbst erzeugtem Strom viele Stromkosten gespart werden können.

EEG

EEG ist die Abkürzung des deutschen Gesetzes für den Ausbau erneuerbaren Energien, kurz Erneuerbare-Energien-Gesetz. Es regelt die bevorzugte Einspeisung von Strom aus erneuerbaren Quellen ins Netz und garantiert deren Erzeugern teils feste Einspeisevergütungen oder eine Marktprämie. Ursprünglich stammt es aus dem Jahre 2000 und löste damit das Stromeinspeisungsgesetz ab, seitdem gibt es jedoch schon mehrere Neufassungen. Für den Privaten, der sich seine eigene Photovoltaikanlage aufs Dach bauen möchte, ist immer das jeweils zum Inbetriebnahme Datum gültige EEG relevant. Dieses gilt dann ab Inbetriebnahme Datum für die nächsten 20 Jahre.

Einspeisevergütung

Die Einspeisevergütung ist eine staatlich garantierte Vergütung von Strom aus kleinen erneuerbaren Energien-Anlagen, die dazu dient, bestimmte Arten der Stromerzeugung zu fördern. Sie ist in Deutschland durch das EEG festgelegt um den Ausbau erneuerbarer Energien zu fördern.

Die Erzeugung von Solarstrom wird durch eine auf 20 Jahre festgelegte Vergütung für die Einspeisung von Strom ins öffentliche Stromnetz gefördert. Dabei wird nach Zeitpunkt der Inbetriebnahme, Größe der Anlage, Typ und Standort unterschieden. Dieser Vergütungssatz bleibt dann für 20 Jahre lang konstant.

Fernerkundungsmethoden

Als Fernerkundungsmethoden werden alle Auswertungsmethoden verstanden, die aus der Ferne angewendet werden können. Typischerweise werden Luft- oder Satellitenbilder ausgewertet oder andere Geodaten, wie beispielsweise die digitale Flurstückskarte, Höhendaten oder statistische Daten zur Sonneneinstrahlung zur Berechnung bestimmter Ergebnisse herangezogen.

Geoinformationssysteme (GIS)

Ein Geoinformationssystem ist eine Software, mit der Geodaten erfasst, bearbeitet, analysiert und ausgeben werden können. Die Ausgabe dieser Daten kann z.B. durch eine kartographische Abbildung oder eine Visualisierung erfolgen.

Gestehungskosten

Die Gestehungskosten ergeben sich aus den Kapitalkosten (inklusive der Finanzierungskosten von Fremdkapital) und den Betriebskosten über den Betriebszeitraum die für die Erzeugung des elektrischen Stroms oder Wärme anfallen. Die Gestehungskosten lassen sich grundsätzlich leicht berechnen: Es müssen im Grunde nur die Summe aus Investitions- und Betriebskosten durch die erzeugte Energiemenge innerhalb von 20 Jahren geteilt werden. Dies liefert bereits einen sehr guten Eindruck von den Gestehungskosten, also den Kosten, die mir jede Kilowattstunde über den Betriebszeitraum von 20 Jahren kostet.

Bei genauerer Betrachtung müssen dann jedoch auch noch die Anlagendegradation (geringer Leistungsverlust über die Jahre) und – wenn zutreffend – die Finanzierungskosten (also die Zinsen bzw. Kapitalkosten) berücksichtigt werden.

Kristalline Photovoltaikmodule

Eine Photovoltaikanlage wandelt einfallende Sonneneinstrahlung in Strom um. Dies geschieht in Solarzellen, in denen mithilfe von Halbleitern durch einfallendes Licht ein Elektronenfluss erzeugt wird.

Die handelsüblichen Modularten sind kristalline und Dünnschicht-Module, wobei die kristallinen Module wegen ihrer hohen Energiedichte, d. h. zur Erzeugung derselben Leistung wird weniger Fläche benötigt, den größten Marktanteil haben.

Unter den kristallinen Modulen kann wiederum zwischen mono- und poly-kristallinen Modulen unterschieden werden. Mono-kristalline Module besitzen i.d.R. eine höhere Energiedichte, sind aufwendiger zu produzieren und sind deshalb meist teurer als polykristalline Module. Den höheren Preis können sie jedoch oft durch die höhere Energieausbeute kompensieren.

kW - Kilowatt

Watt ist die Maßeinheit für die elektrische Leistung. Ein Kilowatt (1kW) sind 1.000 Watt.

Bei Photovoltaikanlagen spricht man meist auch von “Watt peak”. Hiermit ist die Leistung eines Photovoltaik-Moduls unter bestimmten Norm-Bedingungen gemeint. Vereinfacht gesagt sagt die Angabe über “Watt peak” aus, welche elektrische Leistung bei Volleinstrahlung, also wenn die Sonne senkrecht zur Ausrichtung des PV-Moduls am Himmel steht, durch das PV-Modul erbracht werden kann. Siehe auch: Nennleistung

kWh - Kilowattstunde

Wattstunde ist die Maßeinheit für Energie. Eine Kilowattstunde ist die Energiemenge, die bei einer Leistung von 1 kW innerhalb einer Stunde freigesetzt wird.

Nennleistung bzw. ‘Watt peak’

Die Nennleistung ist eine vom Hersteller angegebene technische Größe, welche die Leistung einer Anlage unter bestimmten Normbedingungen angibt. Sie wird häufig auch als “installierte Leistung” oder “Peak-Leistung” bzw. “Watt peak” bezeichnet. Sie soll z.B. bei der Abschätzung helfen, wie viel Strom oder Wärme das Modul im Jahr erzeugen kann. Deshalb handelt es sich bei den “Norm”-Bedingungen i.d.R. immer um die Bedingungen, die an günstigen Tagen am jeweiligen Standort (Zentral-Europa, Nordamerika, etc.) vorherrschen.

Angaben bei PV-Anlagen:

Wie oben bereits angedeutet, gibt es jedoch unterschiedliche Angaben zu unterschiedlichen Normbedingungen. Am häufigsten findet sich in Zentraleuropa die Angabe: STC und/oder NOCT. Diese Abkürzungen stehen für:

  • STC: Standard Test Conditions (engl. für “Standardisierte Testbedingungen”)
  • NOCT: Nominal Operating Cell Temperature (engl. für etwa “Betrieb der Solarzelle unter Normaltemperaturen”)

Bei STC handelt es sich um weltweit gleiche Testbedingungen, unter denen die PV-Module vermessen werden. Durch diesen Wert können unterschiedliche PV-Module sozusagen in der Leistungsfähigkeit verglichen werden. Die NOCT-Angabe versucht dem gegenüber die am Standort vorherrschenden Witterungsbedingungen zu simulieren und ist damit zur Ertragsabschätzung aussagekräftiger für den jeweiligen Standort.

Jedoch kann der genaue Ertrag eines spezifischen PV-Moduls mit bestimmten Leistungseigenschaften am konkreten Standort nur durch den Fachmann berechnet werden. Die o.g. Angaben helfen lediglich in der Abschätzung und sollten nur zum Vergleich unterschiedlicher PV-Module herangezogen werden.

Nutzungsart Solarthermie

Die Wärme einer Solarthermieanlage kann unterschiedlich genutzt werden.

Die verbreitetste Nutzung ist die der Trinkwassererwärmung. Dies ist sinnvoll, weil der Bedarf an Warmwasser im Jahresverlauf mehr oder weniger konstant anfällt. Mit dieser kontinuierlichen Abnahme ist die Auslegung einer Solarthermie-Anlage einfacher und meist auch günstiger umzusetzen.

Je nach Größe der Solarthermie-Anlage produziert diese so viel Wärme, dass sie auch zur Unterstützung der Heizung eingesetzt werden kann. Für die Auslegung der heizungsunterstützenden Solarthermieanlage ist die benötigte Kollektorfläche und die Größe des Pufferspeichers entscheidend.

Solarthermie Module

Eine Solarthermieanlage wandelt einfallende Sonneneinstrahlung mittels Solarkollektoren in Wärme um.

Dies geschieht durch Absorption der Strahlungsenergie in Vakuumröhrenkollektoren oder Flachkollektoren an ein Wärmeüberträgermedium. Anschließend wird die so aufgenommen Wärme von der zirkulierenden Wärmeträgerflüssigkeit an einen Warmwasserspeicher abgegeben.

Zwei verschiedene Anwendungen sind verbreitet: solare Trinkwassererwärmung und die solare Heizungsunterstützung. Warmes Wasser lässt sich gut speichern, sodass es kein so großer Nachteil ist, dass das Angebot an Sonnenwärme nachts nicht vorhanden ist.

Stromspeicher

Ein Stromspeicher kann elektrische Energie aufnehmen und zeitversetzt als Strom wieder abgeben. Photovoltaikanlagen ohne Speicher produzieren Strom, der sofort genutzt werden muss oder – wenn er nicht sofort genutzt werden kann – in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden muss. Dies ist aber selten effektiv, da der Strom vor allem am Tag erzeugt wird wo der Strombedarf der meisten Haushalte gering ist. Meist steigt der Bedarf in den Abendstunden deutlich an. Mit einem Speicher kann der tagsüber nicht benötigte Solarstrom dann genutzt werden, wenn er wirklich gebraucht wird. Dies kann auch als Optimierung des Eigenverbrauchs verstanden werden.

Technisches Potenzial

Das theoretische Potenzial ist als das gesamte, maximal umsetzbare Potenzial eines physikalischen Angebots in einem bestimmten Gebiet und einem bestimmten Zeitraum definiert.

Das technische Potenzial ergibt sich als Teil des theoretischen Potenzials unter Berücksichtigung technischer, infrastruktureller und ökologischer Einschränkungen.

Wärmespeicher

Ein Wärmespeicher ist die zentrale Komponente einer Solarthermieanlage. Er speichert die produzierte Wärmeenergie der Solarkollektoren und leitet diese bei Bedarf an die entsprechenden Verbraucher weiter und übernimmt so eine Pufferfunktion. Die Art und Größe des Speichers ist abhängig von der Nutzungsweise der Solarwärme.