Autor: Gerd Junker 24. April 2018

Erneuerbare Energien – 7 praktische Produkte mit Solarzellen

Zusammenfassung: Solarenergie zählt mit Windkraft zu den wichtigsten Trägern der Energiewende in Deutschland. Ob auf dem privaten Hausdach oder in großen Solarparks. Photovoltaikanlagen speichern die Kraft der Sonne und wandeln diese in saubere Energie um. Auch für viele Alltagsgegenstände setzen sich die kleinen Zellen immer häufiger durch.

 

 

Solarzellen sorgen für Bewegung.

 

 

Solarenergie zählt neben Windkraft zu den tragenden Säulen der Energiewende. Im Mix der erneuerbaren Energien nimmt sie zwar bislang in Deutschland noch eine Nebenrolle ein. Immer mehr Hausbesitzer und Investoren entdecken jedoch das Potenzial der Solarzellen. Zum einen zur Energiegewinnung im eigenen Haus, zum anderen als Investment mit attraktiver Rendite.

 

Aber auch Tüftler und Designer nutzen Solarzellen, um kleine Gadgets ohne Batterien anzureiben. In den klassischen Schultaschenrechnern haben Solarzellen schon lange einen festen Platz. Besonders viel Beachtung finden Solarzellen in der letzten Zeit vor allem für Handy-Ladegeräte. Denn so können Outdoor-Freunde unabhängig von der Steckdose ihr digitales Multifunktionsgerät aufladen.

 

 

 

Wie funktioniert eine Solarzelle?

Einfach formuliert, wandelt eine Solarzelle die Energie der Sonne in elektrischen Strom um. Konkreter erklärt, enthalten die Sonnenstrahlen mikroskopisch kleine Lichtteilchen, die Träger der Sonnenenergie sind. Wenn diese sogenannten Photonen auf die Oberfläche der Solarzelle treffen, wird eine Reaktion ausgelöst.

 

Solarzellen enthalten Silizium. Dieses Element ist ein Halbleiter und reagiert auf die Bestrahlung, indem es Elektronen loslöst, die vorher um den Atomkern gekreist waren. Anstelle der negativ geladenen Elektronen bleiben positiv geladene Löcher zurück.

 

Aufgrund der gegensätzlichen Ladung, besteht eine Anziehungskraft. Innerhalb der Solarzelle verläuft dann über einen Umleitungsweg eine Wiedervereinigung. Auf diesem Weg entsteht Stromspannung. So entsteht aus Sonnenlicht und –wärme elektrische Energie.

 

 

Wie ist eine Solarzelle aufgebaut?

Solarzellen bestehen aus drei Schichten Silizium: einer dünnen Deckschicht, einer Zwischenschicht sowie einer Rückseite. Der Weg der negativ geladenen Elektronen und der positiv geladenen Löcher zueinander, wird durch die Zwischenschicht künstlich verlängert. Je länger der Weg, desto höher die erzeugte Stromspannung.

 

Um den Weg möglichst lang zu halten, wird das Silizium mit Fremdatomen, meist Bor oder Phosphor, künstlich verunreinigt. Die Fremdatome sorgen für ein Ungleichgewicht bei der Wiedervereinigung von Elektronen und Löchern.

 

Erst wenn diese Ladungen wieder vereint sind, wird keine Spannung mehr erzeugt.

 

 

Unterschiedliche Solarzellen – unterschiedliche Effizienz

Aus einer einzelnen photovoltaischen Zelle kann etwa 20 Milliampere Strom gezogen werden. Wieviel Strom genau gewonnen werden kann, hängt vom jeweiligen Aufbau der Solarzelle ab.

 

Die einfachste Art sind die sogenannten Dünnschichtzellen. Um eine relevante Menge an Strom zu gewinnen, müssen sehr große Flächen mit vielen Modulen verbaut werden. Ihr Effizienzgrad bemisst sich zwischen sechs und zehn Prozent.

 

Polykristalline Solarzelle weisen eine Effizienz zwischen zwölf und 16 Prozent auf und haben entsprechend einen mittleren Flächenbedarf. Aufgrund ihres guten Preis-Leistungsverhältnisses, gehören sie zu den am meist verkauften Solarzellen.

 

Monokristalline Solarzellen haben die höchste Effizienz mit 14 bis 20 Prozent. Hier werden Streuverluste der Stromgewinnung durch eine geordnete kristalline Struktur vermieden. Dem entsprechend benötigen monokristalline Zellen zur Stromgewinnung nur einen geringen Raum. Auch können monokristalline Zellen schwache Sonnenstrahlung besser ausbeuten.

 

Saubere Energiegewinnung auf großen Flächen.

 

Lieber eine Mini-Solaranlage als gar keine Zelle auf dem Dach

In den vergangenen Jahren sind leistungsfähige Photovoltaikanlagen auf den Hausdächern immer beliebter geworden. Rund 30 Milliarden Kilowattstunden Strom wurden in privaten Haushalten mit Hilfe von Dach-Solaranlagen produziert.

 

Die Entwicklung der Solarzellen verbessert sich jedoch ständig. Mittlerweile können auch Mieter auf ihren Balkonen oder Terrassen mit hocheffizienten Solarzellen Strom gewinnen und so Geld sparen.

 

Mit einer 220-Volt Mini-Solaranlage lassen sich rund 180 Kilowattstunden Strom im Jahr gewinnen. Die kompakten Anlagen wiegen lediglich 20 Kilogramm und lassen sich in der gewünschten Menge mit einem Schutzkontaktstecker an eine haushaltsübliche Steckdose anschließen.

 

Da einige Energieversorger diese Anlagen ablehnen, müssen mancherorts größere Vorbereitungen getroffen werden: Ein Techniker muss das Gerät fest verdrahten und abnehmen. Der aus der Sonnenenergie erzeugte Strom wird dann über einen Wechselrichter in den Haushaltskreislauf eingespeist. Dafür erhalten die Betreiber der Anlage eine Einspeisevergütung von den Netzbetreibern.

 

Wer sich für eine kleine Solaranlage entscheidet, muss mit Anschaffungs- und Genehmigungskosten in Höhe von rund 600 Euro rechnen. Dieses Investment hat sich durch Stromersparnis nach spätestens sechs Jahren ausbezahlt. Allerdings können sich Besitzer einer Solaranlage nicht sicher sein, dass ihr Strom aus erneuerbaren Energien stammt. Die Eigenverbrauchsrate liegt nur bei 30 Prozent. Der übrige Strom geht’s ins Netz.

 

 

 

Die sieben besten Ideen mit Sonnenenergie

Während für eine Photovoltaikanlage auf dem Dach im allgemeinen polykristalline oder monokristalline Solarzellen zum Einsatz kommen, werden Dünnschichtsolarzellen aufgrund ihrer Leichtigkeit und ihres günstigen Preises für vielfältige Alltagsprodukte verwendet. Die flexiblen Module helfen so, ehemalige Stromfresser durch den Einsatz von Sonnenenergie nachhaltiger zu gestalten.

 

Darüber hinaus schonen Solarzellen das Budget und überbrücken Zeiten, in denen gerade keine Steckdose erreichbar ist. Ein wichtiger Aspekt für naturnahe Reisen und längere Wanderungen und gerade in der warmen Jahreszeit nützlich, wenn Ausflüge den ganzen Tag über aus dem Haus locken.

 

Strombetriebene Alltagsartikel mit Solarzelle liegen absolut im Trend. Auch wenn diese „Gadgets“ nicht immer die günstigste Variante darstellt. Und auch bei aller Begeisterung für Erneuerbare Energien: Solarzellen aus Billiglohnländern vertiefen nicht nur den ökologischen Fußabdruck, sondern unterstützen auch unsoziale Arbeitsverhältnisse.

 

Auch sind kurzlebige Spaßartikel – trotzt Solarantrieb – sicher kein positiver Beitrag zu mehr Nachhaltigkeit. Trotz kritischen Blicks bleibt jedoch festzuhalten: sämtliche kleinen Helfer mit Solarbetrieb tragen dazu bei, diese Art der sauberen Energiegewinnung weiter voranzubringen, ihre Akzeptanz zu erhöhen und der Energiewende den notwendigen Schwund zu geben.

 

Solarzellen bringen den Strom für viele Alltagsgegenstände.

 

1. Mehr als nur Dekoration – Sonnen-Glas

Das Sonnenglas ist eine tolle Idee: Mit der im Deckel integrierten Solarzelle wird tagsüber Sonnenenergie gesammelt. Mit dieser Energie werden vier LED-Leuchten auf der Innenseite des Deckels mit Strom versorgt. Ein kleiner Hebel sorgt dafür, dass der Stromkreis unterbrochen werden, also das Licht auch ausgeschaltet werden kann.

 

Mit der Solarlampe lassen sich Sommerabende gemütlich gestalten. Auch können hübsche Kleinigkeiten im Glas dekoriert und beleuchtet werden. Genauso praktisch ist die Solar-Lampe beim Camping. Das Sonnenglas ist jedoch nicht allein Lifestyle: In Südafrika liefert das Glas zuverlässig Licht für Menschen ohne Stromanschluss. Das originale Sonnen-Glas wird fair produziert und über lokale Eine-Welt-Läden und ökologische Versandhändler vertrieben. Mittlerweile sind auch Selbst-Bau-Sets im Handel erhältlich.

 

 

2. Es werde Licht – die Solartaschenlampe

Taschenlampen sind praktisch, durch die Batterien jedoch oft relativ schwer. Hier bietet die Solar-Taschenlampe ClicLite einen eindeutigen Vorteil: Mit nur dreißig Gramm Eigengewicht, spendet das kleine Lichtwunder nach dem Aufladen Licht für viele Stunden.

 

Taschenlampen gibt es viele, diese ist besonders klein, nur 30 Gramm leicht und spendet Licht in drei Leuchtstärken für viele Stunden. Je nach Ausstattung kostet die ClicLite zwischen 30 und 60 Euro – ein stolzer Preis. Wer nicht soviel Geld ausgeben will und dennoch eine Taschenlampe mit auf Nachtwanderung nehmen will, sollte sich für ein mechanisch aufladbares Modell entscheiden.

 

 

3. Sonnenkraft trifft Apfel – Solar-iPhone

Eine Taschenlampe ist zwar ein praktisches Gadget, jedoch haben Smartphones – neben unzähligen anderen Aufgaben – mittlerweile auch vielfach diese Aufgabe übernommen. Nur blöd, wenn unterwegs der Akkustand immer geringer wird.

 

Gegen diese kleine Krise wirkt eine Smartphone-Hülle mit Solarzelle, die für verschiedene iPhone-Modelle erhältlich ist. Ob Apple & Co. selbst mittelfristig auf Solarzellen setzen werden, ist noch ungewiss – aber auch nicht unwahrscheinlich.

 

 

4. Sonne ist eine sichere Bank – Solar-Powerbank

Wer nicht extra für jedes Gerät eine Solar-Lösung kaufen will, ist mit einer Solar-Powerbank gut ausgerüstet. Die mobile Stromquelle ist als universell einsetzbares Ladegerät kaum noch wegzudenken. Besonders praktisch, wenn sich die Powerbank mit kostenloser Sonnenenergie aufladen lässt und dann Smartphone, Pad, und Rechner zuverlässig versorgt.

 

 

5. Leicht getippt – Solar-Tastatur

Auch bei der Solartastatur ist das geringere Gewicht ein absoluter Vorteil für alle Business-Nomaden. Zum Aufladen genügt eine normale Zimmerbeleuchtung. Bei voller Ladung genügt die Energie für mehrere Monate. Positiver Nebeneffekt bei der Solar-Tastatur von Logitech: Das Modell ist frei von umweltschädlichem PVC.

 

 

6. Sonne zum Hören – Solar-Lautsprecher

Die Zukunft kommt mit leichtem Gepäck. Mini-Lautsprecher für das Smartphone liefern eine erstaunliche Klangqualität. Mittlerweile sind diese Geräte auch mit Solarbetrieb erhältlich. Damit steht der Garten- oder Strandparty nichts mehr im Weg.

 

 

7. Solar-Grill – Sommersonne stilecht nutzen

Apropos Party – grillen gehört für viele zwingend dazu. Warum nicht mal eine Solar-Grillparty feiern? Mit einem Sonnengrill mit spezieller Thermalbatterie lassen sich Temperaturen bis zu 260 Grad Celsius erreichen. Damit steht dem Outdoor-Vergnügen nichts mehr im Weg. Der GoSun  Solar-Grill ist ab 280 Dollar erhältlich.

 

 

Solarenergie schafft Ideenreichtum.

 

Extra-Idee: Think Big – der Solar-Bahnhof in Uffing am Staffelsee

Wie jede Energie-Anlage verbraucht ein Bahnhof große Mengen an Energie. Nicht so im bayerischen Uffing am Staffelsee. Dort produziert ein kleiner Solar-Bahnhof Strom im Überfluss. Der „Plus-Energie-Bahnhof“ wurde energetisch saniert und mit einer 17,75 kWp-Photovoltaikanlage ausgestattet.

 

Die Anlage verfügt über ein Batteriespeichersystem mit einer Kapazität von 11 kWh und ist so in der Lage, das Gebäude auch nachts mit sauberer Sonnenenergie zu versorgen. Kostenlose öffentliche Ladestationen für E-Bikes und –Autos runden das Angebot ab und sollen dafür sorgen, den Umstieg vom Auto auf die Bahn möglichst attraktiv zu machen.

 

Schließlich lassen sich durch den öffentlichen Nah- und Fernverkehr enorme Mengen des klimaschädlichen CO2 einsparen. Ein Anliegen, für das auch die Stiftung Plant-for-the-Planet steht, die in diesem Bahnhofsgebäude aus dem 19. Jahrhundert ein Büro unterhält und das Projekt mit Hilfe diverser Unterstützer umgesetzt hat.

 

 

Sonnige Aussichten für Photovoltaik

Solarzellen haben ein enormes Potenzial, konventionelle Batterien und Akkus zu ersetzen. Alltagsgegenstände werden so leichter und nachhaltiger.

 

Noch effektiver wirken die positiven Kräfte der Sonne im großen Stil, zur Stromgewinnung auf Solarfeldern, auf Hausdächern und Industrieanlagen. Dort ersetzt die saubere Sonnenenergie die klimaschädlichen und begrenzten Energiequellen Kohle, Erdöl und Erdgas.

 

Gadgets mit Solarzellen helfen, Ressourcen zu schonen und Geld zu sparen. Noch lukrativer ist es allerdings, in Solarprojekte oder Solarfonds zu investieren. Grünes Geld, Experte für nachhaltige Geldanlagen im Bereich der Erneuerbaren Energien verfügt über mehr als 300 interessante Investments, die das Klima schonen und gute Erträge erwirtschaften.

 

 

 

  

Gerd Junker ist Co-Gründer und Geschäftsführer der Grünes Geld GmbH. Gerd Junker: „Wir leben was wir tun! Und das ist ganz einfach, denn der doppelte Nutzen von grünen Geldanlagen ist überzeugend – die Welt verbessern und Rendite erhalten.“ Mehr zu ihm und Grünes Geld auf auf Xing, Facebook oder Twitter.

 

 

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