Wenn die Photonenstrahlung der Sonne auf ein Halbleitermaterial wie Silizium trifft, setzt sie Elektronen frei. Dieses Phänomen nennt man den „Photovoltaischen Effekt“, der in einer Photovoltaikanlage genutzt werden kann.
Das Potenzial dieses Solarstroms ist gewaltig: Die Sonne schickt tausend Mal mehr Energie auf die Erde als die Menschen derzeit verbrauchen. Würden wir die Dachflächen der Häuser in Deutschland mit einer Solaranlage ausstatten, reichte das aus, unseren kompletten Strombedarf zu decken.

Prinzip der Netz-gekoppelten Solarstrom-Erzeugung

Durch das Spannungsgefälle zwischen Vorder- und Rückseite der Siliziumelemente in den Photovoltaikanlagen entsteht Gleichstrom. Diesen wandelt ein zwischengeschalteten Wechselrichter in Wechselstrom um, damit er in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden kann. Das zahlt sich nicht nur für die Umwelt aus, sondern auch für den Betreiber – die örtlichen Energieversorgungsunternehmen vergüten den Solarstrom mit durchschnittlich dem Vierfachen von dem Preis, den wir für den Strom aus dem öffentlichen Netz zahlen.

Umwandlung der Solarstrahlung in der Solarzelle in elektrischen Strom durch den photovoltaischen Effekt

Montage der Dachfolien-Photovoltaikmodule

Im Demonstrationszentrum wurden unterschiedliche Photovoltaikanlagen auf dem Dach und an der Fassade installiert. Die Solar-Dachbahnen mit einer Gesamtfläche von 18 Quadratmetern sind Teil der Dacheindeckung des Reihenhauses und haben eine Nennleistung von 1,02 Kilowatt Strom.

Photovoltaikmodule als Teil der Fassade über den Fenstern

Feste Photovoltaik-Module können auch Teil der Fassade sein; in die Fensterelemente des Reihenhauses sind pro Wohneinheit vier Solarmodule integriert, die Strom mit einer Nennleistung von 1,44 Kilowatt erzeugen.