Solarenergie, bzw. Sonnenenergie, bezeichnet die Energie, die in der Sonnenstrahlung enthalten ist. Photovoltaik-Module (auch Solar Panels genannt) wandeln die Sonnenstrahlung in elektrischen Strom um. Man nennt ihn Solarstrom. Das physikalische Phänomen heisst photovoltaischer Effekt. Solarwärme entsteht, wenn Kollektoren die Wärme der Sonne absorbieren und Wasser erwärmen. Dieses kann direkt als Warmwasser oder zum Heizen genutzt werden.
Die Sonne liefert der Schweiz jährlich 220-mal mehr Energie, als deren Bevölkerung benötigt. Die Solarenergie kann fossile Brennstoffe ersetzen und Umweltbelastungen wie CO2 reduzieren. Zudem fallen weder radioaktiven Abfälle an, noch bestehen Sicherheitsrisiken und internationale Abhängigkeiten. Die Nutzung dieser Energiequelle ebnet den Weg zu einer sauberen, sicheren und unabhängigen Energieversorgung für die Schweiz.
Mehr als die Hälfte des Wärmebedarfs der Schweiz kann mit Solarwärme gedeckt werden. Studie BFE zum Potenzial der Solarwärme Photovoltaik-Anlagen auf Gebäuden können theoretisch 40 Prozent des Stroms liefern, den die Schweiz aktuell jährlich verbraucht. Bereits 2025 könnte die Photovoltaik 12 Milliarden Kilowattstunden oder 20 Prozent des heutigen Strombedarfs liefern. Das ist die Hälfte des heute mit AKW erzeugten Stroms. Sonnenenergie, Wasserkraft sowie Energie aus Biomasse, Wind und Erdwärme rücken die Energiewende – das Ersetzen der Energie aus fossilen und nuklearen Quellen – in greifbare Nähe.
In der Schweiz liegt die durchschnittliche Sonneneinstrahlung bei rund 1’100 kWh pro Quadratmeter und Jahr. Die höher gelegenen Gebiete erreichen sogar Werte über 1’400 kWh. Ein typischer Haushalt braucht rund 3000 kWh pro Jahr. Damit ist in der ganzen Schweiz genügend Sonneneinstrahlung vorhanden, um eine Solaranlage effizient zu betreiben. Die Zukunft der Energieversorgung ist dezentral, d.h. der Strom wird dort produziert, wo er gebraucht wird. Um Strom über tausende Kilometer zu transportieren fehlen die Leitungen und es würde unterwegs viel Energie verloren gehen. Solarwärme über grosse Distanzen zu transportieren ist technisch unmöglich – das Wasser wäre wieder kalt, wenn es bei uns einträfe.
Der Einsatz von Solarenergie vermindert die Abhängigkeit von Öl-, Gas- und Uranimporten aus krisengeschüttelten Weltregionen und den Abfluss von Milliardenbeträgen aus unserem Land. Dies bedeutet eine grössere Versorgungssicherheit.
Beim Strom braucht es zur Winterversorgung ergänzend zur Photovoltaik Wasserkraft, Windenergie und Biomasse-Kraftwerke. Bei der Wärmeversorgung muss primär dafür gesorgt werden, dass mit zeitgemässer Isolation der Verbrauch sinkt. Die Zeit der Bandenergie – der gleichmässigen Produktion einer konstanten, grossen Energiemenge – ist vorbei. Die Zukunft gehört der intelligenten Vernetzung der erneurbaren Energie aus Sonne, Wasser, Wind, Biomasse und Erdwärme.
Jede ganzjährig unbeschattete Dachfläche, die nicht mehr als 45° von Süden abweicht, eignet sich besonders gut für Solaranlagen. Dächer mit Ausrichtung Ost-West werden dank sinkender Anlagepreise immer attraktiver. Photovoltaikanlagen lassen sich auch an südseitigen Fassaden effizient betreiben. Die Ausrichtung und Neigung für Solarwärmeanlagen hängt von der verwendeten Technologie und dem Zweck der Anlage ab, d.h. ob damit ausschliesslich Wasser erwärmt oder auch Räume geheizt werden sollen.
Die rund 500 Verbandsmitglieder von Swissolar bieten rund 10’000 Arbeitsplätze. Darüber hinaus entdecken internationale Firmen aus der Solarenergiebranche die Schweiz als Standort. Die Schweizer Photovoltaik-Branche erwirtschaftet einen Jahresumsatz von rund 1.7 Milliarden Franken, mehrheitlich durch Export. Die Solarwärme-Branche verzeichnet einen Jahresumsatz von rund 300 Millionen Franken, hauptsächlich im Heimmarkt.
Die Schweiz hat sich zur Energiewende bekannt. Um einen solchen gewünschten Richtungswechsel erfolgreich und im erforderlichen Tempo zu vollziehen, braucht es Impulse, die der Markt allein nicht zu geben im Stand ist. Ein solcher Impuls ist die Kostendeckende Einspeisevergütung (KEV).
Der Energiemarkt ist bereits verzerrt: Die fossilen und nuklearen Energien beinhalten viele verdeckte Kosten und Subventionen, die bei der Rechnung und im Vergleich mit den erneuerbaren nicht angemessen berücksichtigt werden.
Thermische Solaranlagen nutzen die Sonne auf relativ einfache und dabei äusserst effiziente Weise: Schwarz beschichtete Kupfer- oder Aluminiumabsorber in den Solarkollektoren werden von den Sonnenstrahlen erwärmt. Im Absorber zirkuliert Wasser (mit einem Frostschutz-Mittel), das die Wärme zum Wasserspeicher transportiert.
Eine moderne Solaranlage kann auch bei Bewölkung viel Wärme liefern, da sie die diffuse Strahlung (von den Wolken reflektiert) ebenfalls nützt. Das solar erwärmte Wasser wird in einem Wärmespeicher gesammelt, der mehr als doppelt so gross ist wie der tägliche Warmwasserbedarf der gesamten Familie. Was die Sonne nicht schafft, wird von der Zentralheizung oder elektrisch nachgeheizt.
Eine Solaranlage deckt im Allgemeinen 60-70 % des Warmwasserbedarfs. Dafür wird rund 1 m² Kollektorfläche pro Person im Haushalt benötigt. Im Einfamilienhaus empfiehlt es sich zur Wassererwärmung eine so genannte Kompakt-Solaranlage mit 4-6 m² Kollektorfläche einzusetzen. Bei der Raumheizung kann je nach Wärmedämm-Standard des Gebäudes und Auslegung der Solaranlage etwa 30 % des jährlichen Wärmebedarfs gedeckt werden.
Die Technik ist ausgereift und betriebssicher. Davon zeugen mehr als 140’000 Anlagen in der Schweiz (Stand Ende 2013) mit einer Leistung von 1000 MW.
Eine thermische Solaranlage kann je nach Energiebedarf eine gute Verzinsung abwerfen. Auch die steigenden Energiekosten machen die dezentrale Energieproduktion für den Eigengebrauch zunehmend interessant. Zudem erhalten thermische Solaranlagen in fast allen Kantonen und auch in einzelnen Gemeinden Förderbeiträge und sind steuerlich abzugsfähig. Nach einer einmaligen Investition liefert eine Solarwärmeanlage während mindestens 20 Jahren fast kostenloses Warmwasser und macht die Nutzer unabhängiger von den allgemeinen Energiepreisen.
Die klassische kristalline Siliziumsolarzelle setzt sich aus zwei aufeinanderliegenden Siliziumschichten zusammen, wobei zwischen den Schichten eine Potenzialdifferenz entsteht. Bei Sonneneinstrahlung bewegen sich freie Elektronen von der Schicht mit dem tieferen Potenzialniveau auf die Schicht mit dem höheren Niveau. Diese Potentialdifferenz kann nun über einen angeschlossenen Stromkreis als elektrische Energie genutzt werden. Es fliesst elektrischer Gleichstrom. Der Wechselrichter (Inverter) wandelt den Gleichstrom in Wechselstrom um, der von den gängigen Haushaltsgeräten verwendet oder ins Stromnetz eingespiesen werden kann.
Als Faustregel gilt in unseren Breitengraden ein Energieertrag von 180 kWh pro Quadratmeter und Jahr. 20 m² Modulfläche produzieren ungefähr den jährlichen Strombedarf eines 3- bis 4-Personen-Haushalts mit typischem Stromverbrauch. Ermitteln Sie das Potenzial ihres Gebäudes mit dem Solardach-Rechner!
Ende 2013 gab es rund 53‘000 Anlagen mit einer installierten Gesamtleistung von etwa 730 MW. Das entspricht einem Prozent des gesamten Stromverbrauchs der Schweiz.
Die Hersteller von Photovoltaik-Modulen geben Garantien zwischen 20 und 25 Jahren. Die durchschnittliche Lebensdauer liegt bei 30-40 Jahren. Generell ist eine Photovoltaik-Anlage sehr wartungs- und störungsarm.
Fast alle wichtigen Anbieter von Photovoltaik-Modulen sind im Verband >PV Cycle zusammengeschlossen und entwickeln dort zurzeit ein freiwilliges Rücknahme- und Recyclingkonzept. In der Schweiz wird wahrscheinlich 2015 eine vorgezogene Entsorgungsgebühr für PV-Module eingeführt und durch die Stiftung >SENS verwaltet.
Die in der Schweiz verwendeten Solarmodule bestehen aus kristallinem oder amorphen Silizium. Silizium ist nicht giftig und wird aus Quarzsand gewonnen. Anteilsmässig bestehen die Panels zu 80-96% aus Glas, zu 10-19% aus Metall- und Kunststoff sowie zu 0.1-0.2% aus Halbleitermetallen. Die Mehrheit der Matierialien können wieder verwendet werden. Die umstrittenen Photovoltaik-Module aus Cadmium-Tellurid kommen in der Schweiz nicht zum Einsatz. Doch sogar sie haben eine hervorragende Ökobilanz.
Dieses Gerücht geht auf die Fünfzigerjahre und auf Solarmodule zur Stromversorgung von Satelliten zurück. Dabei wurde der Energie-Rücklaufzeit keine grosse Bedeutung beigemessen. Heute liegt die Energie-Rücklaufzeit je nach Technologie in unseren Breiten bei etwa zwei Jahren, Tendenz sinkend. Bezogen auf die lange Lebensdauer von 30 bis 40 Jahren also ein ausgesprochen guter Wert. Artikel zur Ökobilanz des Solarstroms http://www.swissolar.ch/filead...
Dank des neuen Raumplanungsgesetzes sind ab 2015 sind Solaranlagen in vielen Fällen bewilligungsfrei. Grundsätzlich hat jeder Kanton seine eigenen Verfahren. Erkundigen Sie sich auf der Bauverwaltung ihrer Gemeinde.
Keine Sorge – die Einbausysteme sind sicher und hunderttausendfach erprobt. Sollte einmal dennoch ein Fehler passieren, garantiert der Handwerker für seine Arbeit.
Was bleibt dabei für mich zu tun? Eine standardisierte Solaranlage für das Warmwasser wie auch eine Photovoltaik-Anlage sind heutzutage in maximal zwei Tagen komplett installiert. Meist werden Kollektoren, Speicher und Solarkreiskomponenten im Set angeboten. Dies ist kostengünstiger und erleichtert dem Monteur die Arbeit. Bei der Montage kann so praktisch kein Fehler mehr gemacht werden. Auch Photovoltaik-Module, Stromleitungen und Wechselrichter werden üblicherweise als Einheit geliefert und eingebaut.
Vom Kollektorfeld bis zum Heizraum werden zwei speziell wärmegedämmte Rohrleitungen verlegt. Bei nachträglichem Einbau werden diese entweder in einem freien Kamin oder Lüftungsschacht oder in einem eigenen „Regen-Fallrohr“ an der Aussenwand verlegt. Von den PV-Modulen zum Wechselrichter und weiter zum Anschluss an das Stromnetz werden Kabel verlegt – eine einfache und von aussen kaum sichtbare Elektro-Installation.
Bei einer neuen Heizungsanlage wird gewöhnlich ein moderner Pufferspeicher als Energiezentrale eingebaut, der alle Aufgaben erledigt. Bei nachträglichem Einbau einer Solaranlage kann es von Vorteil sein, den bestehenden Warmwasserboiler als Zusatzspeicher in den Solarkreis zu integrieren.
Nein, bei Inbetriebnahme wird die Regelung vom Handwerker fachmännisch eingestellt, danach sind keinerlei Eingriffe mehr nötig, die Anlage läuft vollautomatisch. Es empfiehlt sich gelegentlich einen Kontrollblick auf die Steuerung zu werfen (Wassertemperatur, aktuelle Stromproduktion).
Alle drei Jahre sollte eine Solarwärmeanlage auf Frostsicherheit geprüft werden. Dabei wird auch gleich der pH-Wert der Solarflüssigkeit geprüft, um eine möglichst lange Lebensdauer der Anlage zu gewährleisten. Am Besten lässt sich das zusammen mit der periodischen Überprüfung der Heizungsanlage erledigen. Besonders flach liegende PV-Modulen sollten regelmässig von einer Fachperson gereinigt werden. Spritzen Sie ihre Panels nicht mit einem Wasserschlauch ab! So lagert sich Kalk ab, was die Stromproduktion empfindlich einschränkt.
Alle marktgängigen Kollektoren und Module sind mit einem hochbelastbaren Solarglas ausgestattet, das auch schwerem Hagel standhält. Gegen Blitzschlag sollten die Kollektoren an die Blitzschutzanlage des Hauses angeschlossen werden.
Die Versicherungsdeckung ist von Kanton zu Kanton verschieden. Gewisse Gebäudeversicherungen bieten Schutz von Solaranlagen. Melden Sie die Solaranlage umgehend bei Ihrer Versicherung an, damit diese in den Versicherungsschutz aufgenommen wird.
Nehmen Sie eine kostenlose Vorgehensberatung von Swissolar in Anspruch Tel. 0848 00 01 04. Oder rufen Sie SuntechnicsFabrisolar an: Tel. 044 914 28 80
Ermitteln Sie das Potenzial ihres Gebäudes mit dem Solardach-Rechner! Fragen Sie Ihren Installateur nach einer Solaranlage. Eine Übersicht über die Solarförderung in den Kantonen finden Sie hier >Förderung Kantone Nehmen Sie direkt mit SuntechnicFabrisolar Kontakt auf und lassen Sie sich Informationen zusenden. Die Energieberatungs- und -fachstellen helfen gerne weiter. Mehr: >www.bfe.admin.ch
Weitere Informationen für Hausbesitzer und Bauherren >Solarstrom