bayern Metall 12/2023

passt werden. Das Erneuerbare-Energien-Gesetz
2023 gibt bis 2030 ein Ausbauziel
von 215 Gigawatt vor (Bezugsjahr
2022). Das ist eine Verdreifachung
der installierten PV-Leistung innerhalb
von 8 Jahren. Der Bundesverband Erneuerbare
Energien BEE rechnet dafür
mit einem Investitionsbedarf von rd.
120 Mrd. €. Bis zum Jahr 2045 wird sich
die Stromerzeugung durch Photovoltaik
nach der Prognose des Fraunhoferinstituts
ISE basierend auf Studien u. a. von
Agora Energiewende, Prognos, BDI,
DIW, Fraunhofer IEE und eigenen Berechnungen
im Vergleich zu heute etwa
versiebenfachen. Die Wachstumsdynamik
ist bereits heute spürbar. Gegenwärtig
wachsen beispielsweise die Umsätze
im Elektrohandwerk in Bezug auf
Photovoltaik-Installationen und Stromspeicher
seit Herbst 2021 im Halbjahresrhythmus
um 26 % bis 28 %.
Solarzellen und Anwendungen
Zur Verfügung stehen Monokristalline-,
Polykristalline- und Dünnschichtmodule.
Zudem rücken sogenannte Glas-
Glas-Module zunehmend in den Vordergrund.
Die Eigenschaften, Kosten
und Einsatzmöglichkeiten dieser Modultypen
sind höchst verschieden. Dadurch
entsteht ein Wachstumsfeld im
Metallbau.
Monokristalline PV-Module
Dabei handelt es sich um den heute
am häufigsten verbreiteten Modultyp
mit rd. 70 % Anteil an der weltweiten
Silizium-Solarzellenproduktion. Die PV-
Zellen werden dabei aus einkristallinen
Siliziumwafern hergestellt und verfügen
heute mit bis zu 23 % über die
höchsten Wirkungsgrade. Der Flächenbedarf
ist entsprechend niedriger
als bei anderen Modultypen. Wegen
der aufwendigeren Fertigung sind die
Modulkosten mit 0,36 bis 0,53 €/W p
vergleichsweise hoch. Sie werden bevorzugt
eingesetzt bei Gebäuden mit
begrenzter nutzbarer Dachfläche.
Polykristalline PV-Module
Mit Wirkungsgraden bis maximal 21%
ist dieser Modultyp hinsichtlich der
Energieeffizienz etwas weniger effektiv
als das monokristalline Pendant. Polykristalline
Module benötigen mehr Fläche
im Vergleich zu monokristallinen.
Allerdings sind polykristallene Module
besser nutzbar bei diffuser Sonneneinstrahlung.
Bei Preisen von 0,22 bis 0,41
€/W p liegt der Vorteil deutlich auf der
Kostenseite. Bevorzugt eingesetzt werden
diese Module heute beispielswese
im Fassaden- und Freilandbereich.
Dünnschichtmodule
Sie sind typischerweise dünner als ein
Zentimeter und aufgrund ihres geringen
Eigengewichts besonders geeignet für
Flachdächer mit geringen Lastreserven.
Gewöhnlich ist die Modulfläche etwas
kleiner als bei Dickschichtmodulen.
Hauptbestandteil sind meist Halbleiterschichten
aus Cadmium-Tellurid (CdTe),
Kupfer-Indium-Selen (CIS) oder Kupfer-
Indium-Gallium-Selen (CIGS). Das Halbleitermaterial
wird je nach Herstellungsprozess
auf Glas oder auf Folie (flexibel)
aufgedampft.
Fassadenintegration.
(Foto: SOLARTEC Photovoltarik GmbH)
Dünnschicht-Solarzellen auf CIGS-Basis
übertreffen alle anderen Dünnschicht-Technologien
mit einem Modul-Wirkungsgrad
von derzeit 18 %.
Sie zeichnen sich aus durch ihr hervorragendes
Schwachlichtverhalten (bei
diffusem Licht oder flachem Sonnenstand).
Ihr ästhetisches Erscheinungsbild
macht sie vor allem im gestalterischen
Bereich, z. B. bei Fassaden interessant.
Beim Einsatz auf flexiblen
Substraten wie Aluminium- oder Edelstahlfolien,
Titanfolie oder Polyimid
können leichte CIGS-Module auch problemlos
auf Dächern von Fahrzeugen
(z. B. Elektroautos, Busse, Lastwagen,
Schiffe oder Züge) angebracht werden.
PV-Fassade.
(Foto: Volksbank Karlsruhe)
Glas-Glas-Module
Dieser Modultyp ist eine Sonderform
kristalliner Module und gewinnt aufgrund
seiner Langlebigkeit zunehmend
an Bedeutung. Die Solarzellen sind
zwischen zwei Glasscheiben angeordnet.
Dadurch liegen die Zellen in einem
neutralen Zug- und Druckbereich und
werden bei Durchbiegung des Moduls
(z. B. Schneelast) kaum belastet. Durch
die Verglasungstechnik steigt die Lebenserwartung
der Module. Ein deutscher
Hersteller rechnet mit einer Nutzungsdauer
seiner Module von mehr
als 40 Jahren und gibt bereits 30 Jahre
Produktgarantie.
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