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Photovoltaik ist eine Technologie, die auf der Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie basiert. Sie ist seit Jahrzehnten eine der wichtigsten Formen der erneuerbaren Energie und gewinnt in der Schweiz und weltweit immer mehr an Bedeutung. In diesem Beitrag werde ich Ihnen eine Einführung in die Photovoltaik geben, ihre Funktionsweise und ihre Vorteile sowie ihre Anwendung in der Schweiz erläutern.
Funktionsweise der Photovoltaik
Photovoltaik basiert auf dem sogenannten photovoltaischen Effekt, bei dem Photonen, die Teil des Sonnenlichts sind, auf eine Solarzelle treffen und dadurch Elektronen in der Zelle freisetzen. Dieser Prozess erzeugt ein elektrisches Feld, das Elektronen in eine Richtung bewegt und somit Strom erzeugt. Die erzeugte Energie kann entweder direkt genutzt werden, um elektrische Geräte zu betreiben, oder in Batterien gespeichert werden, um später verwendet zu werden.
Photovoltaik-Module bestehen aus mehreren Solarzellen, die in Reihe geschaltet sind, um eine höhere Spannung zu erzeugen. Diese Module werden auf Dächern, auf Freiflächen oder an Fassaden installiert, um die maximale Menge an Sonnenlicht zu absorbieren. Die Leistung eines Photovoltaik-Moduls wird in Watt peak (Wp) gemessen, was die maximale Leistung bei optimalen Bedingungen angibt.
Vorteile der Photovoltaik
Photovoltaik hat mehrere Vorteile gegenüber anderen Energiequellen. Erstens ist sie eine erneuerbare Energiequelle, die keine schädlichen Emissionen produziert. Im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen, die zur Luftverschmutzung beitragen und den Klimawandel fördern, ist Photovoltaik eine saubere Energiequelle, die keinen negativen Einfluss auf die Umwelt hat.
Zweitens ist die Photovoltaik eine unabhängige Energiequelle. Sobald die Anlage installiert ist, ist sie nicht auf externe Energiequellen angewiesen, was eine höhere Unabhängigkeit und eine höhere Versorgungssicherheit gewährleistet. Dies kann insbesondere in ländlichen Gebieten oder in Krisenzeiten von Vorteil sein.
Drittens kann die Photovoltaik dazu beitragen, die Stromrechnungen zu senken. Da der selbst produzierte Strom genutzt werden kann, wird weniger Strom von einem Energieversorger benötigt. Dies kann insbesondere in der Schweiz, wo die Strompreise hoch sind, eine erhebliche Ersparnis bedeuten.
Anwendung der Photovoltaik in der Schweiz
In der Schweiz hat die Photovoltaik in den letzten Jahren stark an Bedeutung gewonnen. Im Jahr 2020 betrug die installierte Photovoltaik-Leistung in der Schweiz etwa 3.5 Gigawatt (GW), was etwa 5% der gesamten installierten Leistung entspricht. Die Schweizer Regierung hat das Ziel, bis 2035 eine Photovoltaik-Leistung von 20 GW zu erreichen.
Die Photovoltaik wird in der Schweiz auf verschiedenen Arten genutzt, einschließlich Dachanlagen, Freiflächenanlagen und Fassadenanlagen. Die meisten Photovoltaik-Anlagen in der Schweiz befinden sich auf privaten Haushalten und Gewerbebetrieben. Die Installation von Photovoltaik-Modulen auf Dächern ist in der Schweiz relativ unkompliziert und wird durch verschiedene Förderprogramme unterstützt.
Zusätzlich gibt es in der Schweiz auch größere Photovoltaik-Anlagen, wie beispielsweise das Solarkraftwerk „Bau der Sonne“ in der Gemeinde Schlieren, welches eine Leistung von 6.3 MW hat und jährlich etwa 6’000 Haushalte mit Strom versorgt.
Die Schweiz verfügt über ein gutes Potenzial für die Nutzung von Photovoltaik. Die Schweizer Berge und Seen können dazu beitragen, dass die Sonnenstrahlen auf den Photovoltaik-Anlagen reflektiert werden, was zu höheren Erträgen führen kann. Darüber hinaus sind die Sonneneinstrahlungswerte in der Schweiz vergleichsweise hoch, insbesondere in den Sommermonaten.