Im Jahr 2010 waren 415 Fotovoltaik-Anlagen mit einer Gesamterzeugung von über 3,2 Mio. kWh in Waiblingen in Betrieb.

Grafik: Anzahl Fotovoltaik-Anlagen in Waiblingen (pdf-Datei)

Die Sonne als unerschöpflicher Energielieferant

Die Sonne ist eine im menschlichen Maßstab unerschöpfliche Energiequelle. Sie strahlt jährlich mehr als die 15.000-fache Menge der in diesem Zeitraum vom Menschen benötigten Energie als Strahlungsenergie auf die Erde.

Unmittelbar nutzbar wird diese Energie jedoch erst, wenn sie in technischen Anlagen umgewandelt wird - z. B. über Solarzellen in elektrische Energie. Die Strahlungsleistung der Sonne erreicht auf der Erdoberfläche bei wolkenlosem Himmel etwa 1.000 W/m². An einem trüben Wintertag sind dies nur etwa 20 W/m².

Die zeitliche und örtliche Schwankung der Strahlungsleistung der Sonne, die auf die Erdoberfläche trifft, ist groß. Ein kontinuierlich gleichmäßiger Energiegewinn ist deshalb mit der Sonnenenergie nicht möglich.

Die aus der Strahlungsleistung gewonnene Energie liegt in Deutschland im Durchschnitt pro Jahr bei 900 bis 1.250 kWh/m².

Wie entsteht Strom aus Licht?

Mit Hilfe von Solarzellen, den fotovoltaischen Elementen, lässt sich Sonnenlicht ohne bewegliche Teile direkt in elektrische Energie umwandeln. Solarzellen bestehen fast vollständig aus dem Halbleitermaterial Silizium, das in dünnen Plättchen verarbeitet wird. Das Silizium enthält gewollte - weil notwendige - Verunreinigungen, nämlich Fremdatome wie z. B. Phosphor oder Bor. Diesen Vorgang der Verunreinigung nennt man Dotieren.

Trifft Licht auf die Siliziumplättchen, entsteht eine elektrische Gleichspannung. Der Halbleiter wird zum Leiter. Je mehr Elemente hintereinander geschaltet werden, umso höher wird die erzeugte Gleichspannung. Zum Anschluss an das 230 V - Wechselstromnetz muss ein Wechselrichter die Gleichspannung umformen.