Von der Herstellung bis zur Installation:
Das alles steckt in PV-Modulen
Auch wenn der Photovoltaik-Boom ungebrochen anhält und PV-Anlagen erfreulicherweise immer mehr genutzt werden: Noch gibt es sie in der Schweiz nicht wie Sand am Meer. Was hingegen aber stimmt: Die allermeisten PV-Module in der Schweiz sind aus Sand gebaut. Und zwar aus ganz normalem Quarzsand, wie wir ihn von grossen Sandwüsten oder den allermeisten Sandstränden her kennen. Die globalen Quarzsand-Reserven gelten als nahezu unerschöpflich – jährlich werden weltweit über 100 Millionen Tonnen abgebaut, der grösste Teil davon in China.
Vom Sandkorn zum PV-Modul
Aus dem Quarzsand wird in einem ersten Schritt Silizium gewonnen, welches danach zu Polysilizium weiterverarbeitet wird. Silizium ist das wichtigste und am weitesten verbreitete Halbleitermaterial unserer Zeit. Ohne das chemische Element wäre unser modernes Elektronik- und Computerzeitalter nicht denkbar. Nicht umsonst trägt das Silicon Valley das englische Wort für Silizium in seinem Namen.
Im nächsten Schritt wird das gewonnene Polysilizium geschmolzen, gereinigt, allenfalls angereichert und zu Halbleiter-Barren, sogenannten Ingots, gegossen. Aus den Ingots werden mikrometerdünne Silizium-Waver geschnitten und zu Solarzellen verbaut. Die Solarzellen schliesslich werden in einem PV-Modul zusammengefasst, verschaltet und gerahmt.
Anwendungsmöglichkeiten an Gebäuden…
Fertige PV-Module können auf unterschiedlichste Arten installiert und verbaut werden. In der Schweiz am meisten verbreitet sind Solaranlagen auf Dächern, wobei man hier zwischen Indachanlagen, Flachdachanlagen und Aufdachanlagen unterscheidet. Immer häufiger werden auch Fassaden genutzt. Durch die kombinierte Nutzung verschiedener Dach- und Fassadenflächen eines Gebäudes kann eine optimal über den Tag verteilte Stromproduktion erzielt werden.
… und auf freien Flächen
Im Gegensatz zu Solaranlagen an Gebäuden werden Freiflächensolaranlagen auf freien Flächen aufgestellt. In der Schweiz spielen sie jedoch noch keine grosse Rolle. Die Flächenknappheit, aufwendige Bewilligungsverfahren und Vorbehalte in Teilen der Bevölkerung bremsen hier die Entwicklung vorerst noch.
Chancen in der Landwirtschaft
Ein beachtliches Potenzial hat der Einsatz von Photovoltaik-Modulen in der Landwirtschaft. Agri-Photovoltaik (Agri-PV) bezeichnet ein Verfahren zur gleichzeitigen Nutzung von Agrarflächen für die Produktion von Nahrungsmitteln und erneuerbarer Energie. Dabei werden die landwirtschaftliche Produktion und die Solarstromerzeugung nicht als konkurrierende Ziele betrachtet, sondern so geschickt miteinander kombiniert, dass wertvolle Synergien entstehen. So bieten sich beispielsweise in Landwirtschaftsbetrieben mit Obst- und Beerenkulturen vielversprechende Einsatzmöglichkeiten an (bis zu 6 % des aktuellen Stromverbrauchs in der Schweiz könnten so produziert werden) – und auch bei der Lufterwärmung für die Heutrocknung führt der Einsatz von PV-Modulen zu vielen Vorteilen.
Grosse Innovationskraft
Doch damit nicht genug. Durch den fortschreitenden technischen Fortschritt wird der Spielraum für innovative Einsatzmöglichkeiten von Photovoltaik immer grösser. Kreativen Anwendungen sind fast keine Grenzen gesetzt. Anwendungsgebiete reichen vom Dachersatz für Parkplätze bis zur Autobahn-Lärmschutzwand, vom Stau-Sensor bis zum solarbetriebenen Ladegerät für E-Bikes, vom Billetautomaten bis zur Anzeigetafel, von der Lawinenverbauung bis zur schwimmenden Solaranlage auf dem Stausee, vom PV-Modul auf der Motorhaube eines Taxis bis zu jenem auf dem Dach eines Campers.
Bei so viel geballter Innovationskraft kann man sich guten Gewissens zu folgender Prognose verleiten lassen: Solaranlagen werden wohl auch in den nächsten Jahren noch tüchtig boomen.