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Photovoltaik - Referat
1.1 Thema: Photovoltaik
1.2 Fach: Physik – Natur und Umwelt
1.3 Anlässlich der Einweihung des Sonnendaches auf der Seckenhausener Kirche hielt Dr. Franz Alt einen Vortrag über Photovoltaik . Da mich das Thema interessiert nutze ich es als Facharbeitsthema.
1.4 In dieser Arbeit wird es speziell um das Thema Photovoltaik gehen.
2.1.1 Erneuerbare Energien Speziell: Photovoltaik .
Zur Zeit nutzen wir mehr fossile Energien um Wärme und Strom zu erzeugen,
z.b. Erdgas, Erdöl und Kohle. Diese Rohstoffe sind nicht erneuerbar und gehen deshalb irgendwann zu Ende. Deshalb brauchen wir andere Möglichkeiten der Energiegewinnung. Das sind die erneuerbaren Energien, z.b. aus Wasser, Wind, Sonne und aus Biomasse aus nachwachsenden Rohstoffen vom Acker.
Eine Energiegewinnung aus Sonne nennt man Solarenergie. Der dafür nötige fotoelektrische Effekt wurde bereits 1839 von dem französischen Physiker Alexandre Edmond Becquerel entdeckt. Sie funktioniert über eine sogenannte Photovoltaikanlage. Das ist eine Technik, mit deren Hilfe Sonnenenergie in elektrischen Strom umgewandelt und so für den alltäglichen Gebrauch verfügbar gemacht wird. Wenn Tages- bzw. Sonnenlicht auf eine Solarzelle trifft, wird eine Spannung erzeugt, die an der Oberfläche abgenommen werden kann. Trotz annehmbarer ungünstiger Sonnenbedingungen in Deutschland genügt etwa 2 Prozent der gesamten Fläche von Deutschland um in der Jahressumme die gleiche elektrische Energie zu ernten, die in Deutschland insgesamt pro Jahr benötigt wird. Photovoltaikanlangen in Deutschland speisen normalerweise über einen bestehenden Hausanschluss Strom in das öffentliche Versorgungsnetz ein. Man spricht dann von einer netzgekoppelten Photovoltaikanlage. der örtliche Energieversorgerrist nach dem Erneuerbahre-Energien-Gesetz (eeg) über einen Zeitraum von derzeit 20 Jahren zur Abnahme des Stroms verpflichtet. Der in das öffentliche Netz eingespeiste Strom wird über einen eigenen Einspeisezähler festgehalten und je Kilowattstunde bezahlt. Der Strombedarf des Gebäudes hingegen wird unverändert über den bereits vorhandenen Bezugszähler vom Energie-Versorger bezogen.
2.2 Wie funktioniert Photovoltaik eigentlich ?
Der Grundbaustein einer Photovoltaik-Anlage ist die Solarzelle; sie sorgt dafür, dass bei auftreffendem Licht ( Photonen ) die Elektronen in Schwung gebracht werden.
Das ganze Teil nennt man Modul. Es besteht aus mehreren Schichten. Die Vorderseite ist eine eisenarme Frontglasscheibe. Dann kommt der Solarzellenverbund, der in eine Kunststoffschicht eingebettet ist und mit einer Verbundfolie kaschiert wird. Der gesamt Verbund wird bei hoher Temperatur im Vakuum vereinigt. Zuletzt wird das Modul in einem Aluminiumrahmen eingefasst.
Die Aufbauvoraussetzungen sind:
Südausrichtung
Schattenfreier Standort
45 ° Dachneigung optimal
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Die Technik
Das Solarmodul (photovoltaik- oder pv-modul = Photovoltaikmondul) wandelt Sonnenlicht durch seinen speziellen Aufbau mit einem Siliziumkristallkern in elektrische Gleichspannung bzw. ein Gleichstrom ( eine Batterie besitzt + und – und wen man die falsch rum rein macht funktioniert das nicht das Gehret ) um. Dieser Gleichstrom wird im Wechselrichter zu einem Wechselstrom ( Strom aus der Steckdose da ist es egal wie rum man den Stecker einfügt weil die pole immer wechseln ) umgeformt. Während das pv-modul ein Spannung von 12V bis 24V erzeugt, liefert der Wechselrichter 220V. Dieser Strom lässt sich von allen Hausstromverbrauchern nutzen oder zum Verkauf direkt in das öffentliche Stromnetz einfügen. Um nicht den Überblick seiner Solar- Anlage zu verlieren gibt es ein Erzeugungszähler. Der Erzeugungszähler dient dabei auch zu einer Messung der Menge des erzeugten Stroms, der vom Stromlieferanten vergütet wird.
Eine Photovoltaikanlage hat eine Haltbarkeitsdauer von ca 35 Jahren.
Mit dieser Formel kam man ausrechnen wie viel KW/h ein Dach einbringt: 1 KW = 850 kwhp (kwhp heißt Kilowattstunde Peak = Höchstleistung) / Jahr = 8m² (m²) Fläche * 54,5 Cent Einspeisevergünstigungen
2.3 Bedeutung für die Umwelt.
- Jederzeit nutzbare Energie
- - kein Recourcenabbau
- kein Abfall wie bei Atomkraftwerken
- kein Flächenverbrauch da auf Dach
- saubere und gefahrlose Herstellung
- bei der Herstellung der Module nur geringe Entstehung von Kohlendioxyd (in 4,2 Jahren auf O)
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2.4 In unsere Gemeinde.
Unsere Kirche Seckenhausen hat jetzt ein Solardach ( Photovoltaik ). Sie hat das größte Kirchendach mit Solarmodulen von ganz Deutschland. Das Dach der Kirche ist 400 m² groß.
Mit Modulen nutzbar 340 qm.
Gesamt 42 KWp ( Höchstleistung ) .
Produziert 32.000 KWh Strom pro Jahr.
Investition EURO 248.000
Vergütung nach EEG EURO 18.200
Rendite in Prozent: 18.200 x 100: 248.000 = 7,3 % pro Jahr
Dies ist also auch eine interessante Möglichkeit Geld anzulegen.
Ein Vier-Personen-Haushalt verbraucht ca 4500 KWh Pro Jahr. Es können also von unserer Kirche 7 Haushalte mit Strom versorgt werden. Ausserdem werden hierdurch 27.000 kg an CO2-Emmissionen vermieden.
Jetzt 2 Bilder von dem Kirchendach und von 2 Stallgebäuden in Seckenhausen:
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„Nach Erkenntnissen des Umweltzentrum Stuhr wurden in den vergangenen fünf Jahren in den sechs Nordkreisgemeinden fünf Hektar Solarstromfläche installiert. Das entspricht der Fläche von ungefähr 6,5 Fußballfeldern“ durch so etwas können bis zu 37 000 Tonnen im Jahr des Klimagases Kohlendioxid eingespart werden. Und die Fläche von 6,5 Fußballfeldern deckt den Stromhaushalt von 550 Häusern.
SCHLUSSTEIL
3.1
Das Energiepotential der Sonne ist riesig, unerschöpflich und immer verfügbar.
Das hat offensichtlich auch das führende Benzinunternehmen SHELL erkannt. Sie wollen in Bayern eine Fläche mit 62.500 Modulen bebauen. Damit wird es das größte zusammengekoppelte Solarkraftwerk und es würde 3.300 Haushalte versorgen können..
3.2 Mein Gedanke ist, dass man die qm der Hausdächer in Deutschland erfasst, die nach Süden zeigen und für Photovoltaik geeignet sind. Vielleicht kann man den Einbau von Solardächern steuerlich fördern wie den Hausbau.
Ein weiterer Gedanke ist, dass man bei Architektenzeichnungen für neue Häuser die Dachausrichtung nach Süden bedenkt.
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3.3 Liste der verwendeten Quellen
Internetseiten der Osmer –Elektrotechnik und Wikipedia,
Persönliche Auskünfte von Pastor Jutrczenka und Herrn Gerdes vom Umweltzentrum Stuhr
5.0 Diese Arbeit habe ich zum größten Teil alleine gefertigt.
Dieses Referat wurde eingesandt vom User: klaasehase
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