Ratgeber - Im Jahr 2015 ist die Solarenergie immer noch die zweitwichtigste Energiequelle der Welt, auch wenn sie schnell wächst. Wasserkraft, Windenergie und Biomasse liegen an der Spitze. Die Solarenergie ist jedoch die am schnellsten wachsende erneuerbare Energiequelle und ihre Zukunft ist noch vielversprechend. Doch wie sieht die aktuelle Situation aus?
Photovoltaik-Dachziegel
Photovoltaik-Dachziegel sind die Lösung für diese Probleme. Sie sind witterungsbeständig, bieten die höchsten Erträge und können genauso einfach wie herkömmliche Dachziegel installiert werden. Zu beachten ist außerdem, dass funktioniert photovoltaik auch ohne Sonne. Das Photovoltaik-Laminat ist an einem Aluminiumrahmen befestigt, der es vor Korrosion schützt, und die Photovoltaik-Dachziegel laufen nicht wie Tonziegel aus. Währenddessen werden die Luftspalte, die unter den Zellen zirkulieren, belüftet, um eine Überhitzung zu vermeiden. Heutzutage passen Photovoltaikziegel auf alle Arten von Dächern, egal ob aus Holz oder Stahl, neu oder umgebaut.
Im Gegensatz zu den schwarzen Photovoltaikpaneelen, die die meisten Dächer bedecken, haben Photovoltaikziegel daher ein traditionelleres Aussehen und eignen sich sowohl für ländliche als auch für städtische Gebiete. Im Bereich der integrierten Photovoltaik führen die Hersteller ständig Innovationen ein, um den steigenden Marktanforderungen durch die Anwendung technologischer Fortschritte gerecht zu werden. Eine große Herausforderung für die Photovoltaikindustrie ist es, die Zahl der Menschen, die sich für erneuerbare Energien entscheiden, zu erhöhen.
Solarenergie, die Energiequelle der Zukunft und Speicherlösungen für grüne Energie
Die Photovoltaikindustrie ist die Zukunft. Die Preise für die Anlagen sinken stetig. Gleichzeitig werden diese Paneele immer besser, um sich in Gebäude zu integrieren (Photovoltaikziegel, farbige Solarpaneele usw.). Diese Technologie ist die am weitesten akzeptierte. Die Erzeugung erneuerbarer Energien, insbesondere von Wind- und Solarenergie, ist eng mit Klimakatastrophen verbunden. Eine der größten Herausforderungen besteht daher darin, den zuvor überschüssigen Strom erfolgreich zu speichern. Es entstehen verschiedene Lösungen zur Energiespeicherung. Beispiele sind Hydrolysepumpen, die Komprimierung von Luft in unterirdischen Höhlen, elektrochemische Batterien und Schwungräder.
Effizienz von Solarzellen in der Photovoltaik
Der Wirkungsgrad von Solar-Zellen, oder genauer gesagt die Geschwindigkeit, mit der Sonnenenergie in Elektrizität umgewandelt wird, ist einer der Schlüsselfaktoren in der Photovoltaik-Forschung. Derzeit liegt der Rekord bei 46 %. Die meisten der derzeit in Frankreich installierten Solarzellen basieren auf Silizium, doch die neuen Solarzellen sind nicht nur effizienter, sondern verwenden auch andere, billigere Materialien. Dadurch konnten die Produktionskosten für Solarmodule erheblich gesenkt werden.
Innovation
Darüber hinaus findet auch im Bereich der Photovoltaik Innovation statt. Die Hersteller bemühen sich, Lösungen zu entwickeln, die die Produktion erleichtern. Beispielsweise können mithilfe von Photovoltaikfolien und -stoffen viele Oberflächen in ein Mittel zur Erzeugung von Solarenergie umgewandelt werden. Auch im Bereich der thermodynamischen Photovoltaik wird weiter geforscht. Forscher des Massachusetts Institute of Technology haben Wafer entwickelt, die in der Lage sind, aus Sonnenenergie Dampf zu erzeugen. Diese Solarwafer können eine Umwandlungsrate von Sonnenenergie in Dampf von etwa 85 % erreichen. Überall auf der Welt werden innovative und einfallsreiche Lösungen umgesetzt. Vor kurzem wurde in den Niederlanden ein solarbetriebener Radweg gebaut. Der von den Solarpaneelen erzeugte Strom wird in das Netz eingespeist und kann eventuell zur Versorgung der Straßenbeleuchtung genutzt werden.
Fragen zur Speicherung von erneuerbaren Energien
Die Frage der Energiespeicherung ist ebenfalls eines der Hauptforschungsgebiete der Forscher. Vor kurzem haben Forscher des MIT und der Harvard University ein Gerät entwickelt, das einen chemischen Prozess nutzt, um Wärme zu speichern, die später wieder freigesetzt werden kann. Dies ist ein wichtiger Durchbruch, da die Speicherung eine der größten Herausforderungen für erneuerbare Energien darstellt. Die Forschung im Bereich der Speicherung erneuerbarer Energien und die Entwicklung neuer Lösungen für die Photovoltaik werden sich weiterentwickeln.
Wie steht es um die Photovoltaik in den Ländern Europas?
In Europa sind nur Frankreich (Platz 8) und Deutschland (Platz 5) in dieser Rangliste vertreten. Ihre Attraktivität ist jedoch rückläufig. Alle europäischen Länder sind von der sinkenden Attraktivität von Investitionen in erneuerbare Energien betroffen. Dies ist auf die komplexe Politik zurückzuführen, die von den aufeinanderfolgenden Regierungen verfolgt wird. Frankreich, das letzte Land in den Top 10, hat sich verpflichtet, die Vorschriften zu vereinfachen und Investitionen in den Sektor zu fördern, um die Produktion erneuerbarer Energien zu steigern und die im Rahmen der Energiewende gesetzten Ziele zu erreichen.
Frankreich ist im Vergleich zu anderen europäischen Ländern, insbesondere Deutschland, im Rückstand. Allerdings nehmen die Projekte in Frankreich dramatisch zu, wie z. B. die geplante Inbetriebnahme des größten Solarkraftwerks Europas in Cestas in der Nähe von Bordeaux. Zur Frage, was die Zukunft bringt: Laut mehreren Studien der IEA (Internationale Energieagentur) wird die Solarenergie im Jahr 2050 26 % der weltweiten Stromerzeugung ausmachen. In dieser Zeit werden die Kosten für die Erzeugung von Solarenergie weiter sinken und dürften für die Verbraucher schließlich billiger sein als eine Kilowattstunde Kernenergie. Daher muss Frankreich in den kommenden Jahren alles daran setzen, Solarlösungen in seinem eigenen Land einzusetzen und den Anteil der Solarenergie am weltweiten Energiemix zu erhöhen.
USA, China und Indien: die drei attraktivsten Länder
An der Spitze der Liste stehen die USA, die eine aktive Politik im Bereich der erneuerbaren Energien verfolgen. Das Land hat bundesweite Steuergutschriften für Wind- und Solarenergie eingeführt; an zweiter Stelle steht China und an dritter Stelle Indien; an vierter Stelle steht Chile, das sehr viele Projekte angezogen hat, obwohl die Produktion noch relativ gering ist und die erneuerbaren Energien bereits mit anderen Energiequellen in Konkurrenz stehen.
Auch die aufstrebenden Volkswirtschaften verzeichneten einen erheblichen Anstieg der Produktion erneuerbarer Energien. Brasilien überholte Mexiko auf den sechsten Platz, gefolgt von Südafrika und Marokko. Auch Argentinien steht auf der Liste der attraktivsten Länder auf Platz 18, was auf ehrgeizige Projekte zur Einführung erneuerbarer Energien zurückzuführen ist.
Wie entwickelt sich die Photovoltaik in Deutschland?
Das deutsche Start-up-Unternehmen Heliatek hat kürzlich bekannt gegeben, dass es den Rekord für die Effizienz organischer Solarzellen gebrochen hat. Dieser neue Rekord bestätigt Heliateks führende Position im Bereich der organischen Solarzellen.
Umwandlungswirkungsgrad von 13,2 % mit organischen Zellen erreicht
Dem Forschungsteam von Heliatek ist es gelungen, eine organische Multijunction-Solarzelle mit einem Umwandlungswirkungsgrad von 13,2 % zu entwickeln. Damit können organische Solarzellen Wirkungsgrade erreichen, die denen herkömmlicher Solarzellen nahekommen. Derzeit liegt der durchschnittliche Wirkungsgrad von Siliziumzellen bei 16–17 %. Mit diesem neuen Rekord ist es HELLIT gelungen, den Wirkungsgrad organischer Solarzellen innerhalb von zehn Jahren von 3 auf 13 % zu steigern.
Diese Zellen könnten die Entwicklung neuer Arten von Photovoltaikgeräten ermöglichen
Heliafilm hingegen arbeitet seit mehreren Jahren an der Entwicklung eines Photovoltaikfilms auf der Grundlage organischer Zellen. Diese Solarfolie, Heliafilm, kann an Gebäudefassaden und Autoscheiben angebracht und zur Stromerzeugung genutzt werden. Es handelt sich um eine interessante Alternative zu herkömmlichen Photovoltaikmodulen.