Fotovoltaik
Nutzung von Sonnenenergie
Nach menschlichen Maßstäben steht die Sonnenenergie im unbegrenzten Umfang zur Verfügung.
Die technische Weiterentwicklung auf dem Gebiet der Fotovoltaik hat es möglich gemacht, Sonnenenergie auch in Regionen mit weniger Sonnenstunden im Jahresverlauf wirtschaftlich zu nutzen.
Die Montage auf vorhanden Dachflächen und Gebäudeteilen bietet sich an. Hierdurch können diese Flächen einer zusätzlichen Nutzung zugeführt werden und als solares Kraftwerk dienen.
Die Technik
Die Solarzellen bestehen aus Halbleitermaterial, welches durch das sog. Dotieren in Bereiche mit unterschiedlichen elektrischen Eigenschaften unterteilt ist. Bei Sonneneinstrahlung findet an den Übergängen der Bereiche eine Ladungstrennung statt und es entsteht eine elektrische Spannung.
Die elektrische Energie der einzelnen Zellen ist sehr gering. Daher werden mehrere Zellen in einer Kombination aus Reihen- und Parallelschaltung zu einem Modul zusammengefasst.
Da es sich bei dem Ausgangsstrom der Module um Gleichstrom handelt, muss der Strom zur Einspeisung in ein- bzw. dreiphasen Wechselstrom umgewandelt werden. Dies geschieht mit sog. Wechselrichtern. Die Wechselrichter besitzen einen Wirkungsgrad von ca. 94%, d. h. nicht die gesamte von den Modulen erzeugte Energie wird ins Netz eingespeist. Ein geringer Teil der Energie geht in Form von Wärme innerhalb der Wechselrichter verloren.
Der Wupperverband hat zwischen 2006 und 2009 sieben Photovoltaikanlagen mit einer elektrischen Gesamtleistung von ca. 95 kWpeak installiert. Diese Anlagen erzeugen in der Summe etwa 78.000 kWh Strom pro Jahr und leisten somit einen Beitrag zur CO2 Reduktion.
Zwei der Anlagen speisen den Strom direkt in das Versorgungsnetz ein. Die anderen Anlagen speisen den Strom nur virtuell ein, da sie innerhalb einer Versorgungsinsel auf den Kläranlagen installiert sind. D. h. der Strom wird auf den Anlagen direkt verbraucht, aber ebenso wie die physikalisch eingespeisten nach dem Erneuerbaren-Energien-Gesetz (EEG) vergütet.
| Standort | installierte Leistung [kWp] | spezifische Leistung [kWh/kWp] | rechnerische Erzeugung [kWh/a] |
|---|---|---|---|
| Wupper-Talsperre | 12,58 | 780 | 9.812 |
| Forstbetrieb | 20,28 | 847 | 17.177 |
| Klärwerk Buchenhofen | 11,02 | 780 | 8.596 |
| Klärwerk Kohlfurth (3 Anlagen) | 39,7 | 840 | 33.348 |
| Klärwerk Radevormwald | 10,53 | 844 | 8.887 |
| Gesamt | 94,11 | 77.820 |