Photovoltaik in Österreich

Technologische Aspekte und Voraussetzung für die Kalkulation der Potenzial

Die photovoltaische Stromerzeugung stellt neben der solarthermischen Sonnenenergienutzung eine Möglichkeit zur direkten Nutzung der solaren Strahlungsenergie dar. Die Besonderheit dieser Technologie liegt dabei an der direkten Wandlung der Strahlungsenergie in die hochwertige Energieform des elektrischen Stroms. Der terrestrische Einsatz von Photovoltaik wird seit der ersten Öl-Hochpreisphase in den 1970er Jahren diskutiert. Seit dieser Zeit wird verstärkt an der Entwicklung der technologischen Komponenten gearbeitet, wobei sowohl Inselstrukturen als auch die netzgekoppelte Stromerzeugung in Betracht gezogen werden. Heutige Photovoltaiksysteme sind betriebssicher und weisen eine hohe Verfügbarkeit auf.

Im Weiteren werden die Potenziale von netzgekoppelten Photovoltaiksystemen betrachtet. Diese bestehen aus den Systemkomponenten der Photovoltaikmodule, dem Wechselrichter und der Netzanbindung, wobei letztere bei kleinen dezentralen Anlagen im Regelfall nur aus einer Zähleinrichtung besteht. Photovoltaikmodule setzen sich aus miteinander verschalteten Solarzellen zusammen, welche wiederum mit Leiterbahnen versehene Halbleiterelemente darstellen. 90 % der weltweit produzierten Solarzellen werden aus dem Basismaterial Silizium hergestellt. Je nach Kristallart können monokristalline, multikristalline und amorphe Siliziumzellen unterschieden werden. Weitere Ausgangsmaterialien für Solarzellen sind beispielsweise Germanium, Galliumarsenid, Cadmiumtellurid oder Kupfer-Indium-Diselenid. Für die Berechnung der technischen und reduzierten technischen Potenziale wird in der Folge jeweils mit den effizienten marktgängigen Mono-Silizium Zellen kalkuliert, welche einen technischen Wirkungsgrad von 15% bis 18% erreichen.

Aufgrund der vielfältigen Einsatzmöglichkeiten sind Module mit unterschiedlichen Strom-Spannungs-Spezifikationen und Leistungen auf dem Markt. Für Standardanwendungen sind Modulleistungen von etwa 50 Watt üblich. Zur Senkung von Manipulationskosten werden jedoch auch zunehmend größere Module bis zu mehreren 100 Watt angeboten. Wechselrichter haben in Photovoltaiksystemen die Aufgabe, den vom Solarmodul erzeugten Gleichstrom in einen näherungsweise sinusförmigen Wechselstrom oder dreiphasigen Drehstrom umzuformen. Der Klirrfaktor konnte dabei im Laufe der Zeit deutlich verbessert werden, womit Wechselrichter der heutigen Generation sinusförmigen Strom mit nur geringen Abweichungen liefern. Die Verfügbarkeit der Photovoltaikanlage wird dabei entscheidend von der Zuverlässigkeit des Wechselrichters geprägt. Bei heutigen Anlagen liegt die praktische technische Verfügbarkeit jedenfalls über 98 %.

Die Aufständerung der Photovoltaikmodule dient der optimalen geometrischen Ausrichtung der Solargeneratoren. In Österreich ist im Fall einer starren Aufständerung eine Ausrichtung nach Süden mit einem Neigungswinkel von ca. 30 Grad optimal. Generell kann zwischen einer starren, bzw. einer einachsig oder zweiachsig nachgeführten Aufständerung unterschieden werden. Mittels Nachführungssystemen kann die solare Ausbeute einer Anlage um 20 % bis 30 % erhöht werden. Aus technisch-wirtschaftlichen und bautechnisch-ästhetischen Gründen ist eine Nachführung von Photovoltaikanlagen in Österreich unüblich. Es wird bei der Kalkulation der technischen und reduzierten technischen Potenziale aus diesem Grund auch von fix aufgeständerten oder Dach- bzw. Fassadenintegrierten Zellen ausgeganen.

Geschichte der Marktdiffusion in Österreich

Historische Entwicklung Photovoltaik

Die Entwicklung des Photovoltaikmarktes in Österreich verläuft diskontinuierlich. Die jährlich in Österreich installierten Leistungen sind in untenstehender Abbildung dargestellt. Die in Österreich kumuliert verfügbare Leistung aus Photovoltaikanlagen betrug im Jahr 2007 einen Wert von 27,7 MWpeak. Der energetische Ertrag belief sich dabei auf 25 GWhel. Deutlich ist ein Trendbruch aufgrund der 2004 signifikant gesunkenen jährlich installierten Leistung zu erkennen. Dies ist auf die Begrenzung der bundesweiten Förderung durch Einspeisetarife auf eine Leistung von 15 MW(peak) für Photovoltaik-Ökostrom zurückzuführen. Die zukünftige Diffusion der Technologie in Österreich wird weitestgehend von den energiepolitischen Rahmenbedingungen abhängen.

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