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Photovoltaik und Morbus Ahlbäck: Unterschied zwischen den Seiten

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→Stromgestehungskosten: volle Konkurrenzfähigkeit nach Volker Quaschning in 5 bis maximal 10 Jahren
 
 
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{{Infobox ICD
{{Begriffsklärungshinweis}}
| 01-CODE = M87.06
{{Überarbeiten|grund=Leider ist dieser Artikel trotz hauptsächlich sogar sehr guten und informativen Texten überladen und muss dringend gekürzt, oder übersichtlicher gestaltet werden. Außerdem ist er zu [[Wikipedia:Deutschlandlastige Artikel|Staatslastig]]. Näheres siehe auf der [[Diskussion:Photovoltaik#Überarbeitung|Diskussion]].|2=Dieser Artikel}}
| 01-BEZEICHNUNG = Idiopathische aseptische Knochennekrose : Unterschenkel [Fibula, Tibia, Kniegelenk]
[[Datei:SolarPanel-07.jpg|miniatur|Solarmodul-Fassade]]
}}
[[Datei:Photovoltaik adlershof.jpg|miniatur|Dem Sonnenstand nachgeführte [[Photovoltaikanlage]] in [[Berlin-Adlershof]]]]
Der '''Morbus Ahlbäck''' zählt zu den aseptischen (nicht durch eine Infektion verursachten) [[Osteonekrose]]n. Er findet sich meist an der inneren (medialen) [[Kondylus|Kondyle]] (Knochenrolle) des [[kniegelenk]]bildenden Anteils des Oberschenkelknochens.
[[Datei:Solardach Alm.JPG|miniatur|In ein Glasdach integrierte Photovoltaikanlage auf der [[Schüco Arena|Bielefelder Alm]]]]
Unter '''Photovoltaik''' (auch '''Fotovoltaik''') versteht man die direkte Umwandlung von [[Lichtenergie]], meist aus Sonnenlicht, in [[elektrische Energie]] mittels [[Solarzelle]]n. Seit 1958 wird sie in der Raumfahrt genutzt. Inzwischen wird sie überwiegend auf der Erde zur [[Stromerzeugung]] eingesetzt und findet unter anderem Anwendung auf [[Dachfläche]]n, bei [[Parkscheinautomat]]en, in [[Taschenrechner]]n, an [[Schallschutzwand|Schallschutzwänden]] und auf [[Freifläche (Flächennutzung)|Freifläche]]n.


== Krankheitsbild ==
Der Begriff leitet sich aus dem [[griechisch]]en Wort für „Licht“ (φῶς, phos, im Genitiv:φωτός, photos) sowie aus der [[SI-Einheit#Abgeleitete_SI-Einheiten_mit_besonderem_Namen|Einheit]] für die [[elektrische Spannung]], dem [[Volt]] (nach [[Alessandro Volta]]) ab. Die Photovoltaik ist ein Teilbereich der [[Solartechnik]], die weitere technische Nutzungen der Sonnenenergie einschließt.
Der M. Ahlbäck ist der „Herzinfarkt des Kniegelenks“. Charakteristisch sind schlagartig auftretende Schmerzen. Die Ursache ist eine lokale [[Durchblutung]]sstörung. Betroffen sind überwiegend Frauen jenseits des 60. Lebensjahres.
[[Datei:M. Ahlbäck.JPG|mini|M. Ahlbäck (konventionelle Schichtaufnahme)]]
Im Frühstadium zeigt sich im [[Röntgen]]bild die [[Osteolyse]] durch eine Aufhellung der Knochensubstanz. Nicht in allen Fällen ist die Osteolyse umgeben von einem [[Sklerose]]saum. Mit Hilfe der [[Computertomographie]] kann das genaue Ausmaß der Zerstörung des Knochens auch schon in frühen Stadien dargestellt werden. Die [[Knochenszintigraphie]] zeigt manchmal eine Nuklidanreicherung in der Umgebung des abgestorbenen Knochenstücks.


Eine konservative Therapie gibt es nicht. Die Gesellschaft für Tauch und Überdruckmedizin (GTUEM) und der VDD-HBO merken aber an: Bevor es zu einem operativen Eingriff kommt, sollte adjuvant auch eine [[hyperbare Sauerstofftherapie]] in Erwägung gezogen werden.[http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs10039-003-0826-9] Schmerzmittel und [[Antiphlogistikum|Antiphlogistika]] können probiert werden.
== Geschichte der Photovoltaik ==
Sinnvoll sind meistens (unikondyläre) Schlittenprothesen oder (bikondyläre) Totalendoprothesen.
{{Hauptartikel|Geschichte der Photovoltaik}}
[[Datei:Part of one of Junos solar panel.jpg|miniatur|Teil eines Solarzellenflügels der Raumsonde [[Juno (Raumsonde)|Juno]]]]
[[Datei:Parking-meter hannover 20050625 111.jpg|miniatur|hochkant|Parkscheinautomat als photovoltaisches Inselsystem]]
Der [[Photoelektrischer Effekt|photoelektrische Effekt]] wurde bereits im Jahre 1839 von dem französischen Physiker [[Alexandre Edmond Becquerel]] entdeckt. 1954 gelang es die ersten [[Silizium]]zellen mit Wirkungsgraden von über 4 %, zu produzieren. Die erste technische Anwendung wurde 1955 bei der Stromversorgung von Telefonverstärkern gefunden.<ref>[http://inventors.about.com/od/sstartinventions/a/solar_cell.htm History of Solar Cells], abgerufen am 11. Januar 2011</ref><ref>[http://nexgenpowered.com/solarPower.php What is a (PV) Photovoltaic System?], abgerufen am 11. Januar 2011</ref> Seit Ende der 1950er Jahre werden Photovoltaikzellen in der Satellitentechnik verwendet: Als erster Satellit mit Solarzellen startete [[Vanguard 1]] am 17. März 1958 in die Erdumlaufbahn. In den 1960er und 1970er Jahren führte die Nachfrage aus der Raumfahrt zu entscheidenden Fortschritten in der Entwicklung von Photovoltaikzellen.

Ausgelöst durch die Energiekrisen in den 1970er Jahren und das gestiegene [[Umweltbewusstsein]] wird seitdem verstärkt versucht, die Erschließung dieses Energiewandlers durch technische Fortschritte und Förderung seitens der Politik auch wirtschaftlich interessant zu machen. Zu nennen sind dabei das 70.000-Dächer-Programm in [[Japan]] (1994), welches im Jahr 2002 bereits 144.000 Dächer erreicht hatte, und das 1.000.000-Dächer-Programm in den [[Vereinigte Staaten|USA]] (1997); in Deutschland gab es das [[1000-Dächer-Programm]] (1990), das [[100.000-Dächer-Programm]] (2003 wurden ca. 65.000 Dächer erreicht), das [[Erneuerbare-Energien-Gesetz]] (EEG) trat 2000 in Kraft. Im Jahr 2005 erreichte die gesamte [[Nennleistung]] der in Deutschland installierten [[Photovoltaikanlage]]n ein [[Gigawatt]], im Jahr 2010 wurde die Grenze von zehn Gigawatt überschritten.

=== Schreibweise ===
Üblicherweise wird die Schreibung ''Photovoltaik'' und die Abkürzung ''PV'' verwendet. Seit der [[Neuerungen der deutschen Rechtschreibreform von 1996#Änderungen der Rechtschreibung im Jahr 2006 gegenüber 2004|deutschen Rechtschreibreform]] (Stand 2006) ist die Schreibweise ''Fotovoltaik'' die neue Hauptform, ''Photovoltaik'' eine weiterhin zulässige Nebenform. Im [[Deutscher Sprachraum|Deutschen Sprachraum]]<ref>Google-Suche im Deutschen Sprachraum ([[Top-Level-Domain]]s .de, .at, .ch) ergibt 1.230.000 Treffer für Photovoltaik und 157,000 Treffer für Fotovoltaik. Stand Januar 2009</ref> ist die Nebenform ''Photovoltaik'' (im Vergleich zur Hauptform) die gebräuchlichere Variante, insbesondere unter Fachleuten. Die Abkürzung FV ist ungebräuchlicher als PV. International sind Schreibweisen sowohl mit ''Ph-'' (englisch ''photovoltaics'') als auch mit ''F-'' (spanisch ''fotovoltaica'') anzutreffen. Auch im Spanischen ist PV eine verbreitete Abkürzung für Photovoltaik.

== Technische Grundlagen ==
Der [[Wellenlänge]]nbereich der auf der Erdoberfläche auftreffenden [[Elektromagnetische Welle|elektromagnetischen Strahlung]] reicht vom kurzwelligen, nicht sichtbaren Ultraviolett (UV) über den sichtbaren Bereich ([[Licht]]) bis weit in den langwelligeren [[Infrarotstrahlung|infraroten]] Bereich (Wärmestrahlung) hinein. Bei der Umwandlung wird der [[Photoelektrischer_Effekt|photoelektrische Effekt]] ausgenutzt.

Die photovoltaische Energiewandlung findet mit Hilfe von Solarzellen, die zu so genannten [[Solarmodul]]en verbunden werden, in Photovoltaikanlagen statt. Die erzeugte Elektrizität kann direkt genutzt, in [[Akkumulator]]en gespeichert oder in Stromnetze eingespeist werden. Vor Einspeisung der Energie in [[Stromnetz]]e, die mit [[Wechselspannung]] betrieben werden, ist die von den Solarzellen erzeugte [[Gleichspannung]] von einem [[Wechselrichter]] umzuwandeln. Das stark schwankende Strahlungsangebot der Sonne kann den Einsatz der Photovoltaik erschweren. Die Strahlungsenergie schwankt tages-, jahreszeitlich und wetterbedingt. So kann eine [[Solaranlage]] in Deutschland im Juli einen gegenüber dem Dezember bis zu fünfmal höheren Ertrag aufweisen.

=== Nennleistung ===
Die [[Nennleistung]] von Photovoltaikanlagen wird häufig in der Schreibweise W<sub>p</sub> ([[Watt Peak]]) oder kW<sub>p</sub> angegeben und bezieht sich auf die [[Elektrische Leistung|Leistung]] bei Testbedingungen. Dies dient zur Normierung und zum Vergleich verschiedener Solarmodule. Die elektrischen Werte der Bauteile werden in Datenblättern angegeben. Es wird bei 25&nbsp;°C Modultemperatur, 1000&nbsp;W/m² [[Bestrahlungsstärke]] und einer [[Air Mass|Luftmasse]] von 1,5 gemessen. Diese [[Standard-Testbedingungen]] (meist abgekürzt STC, engl. ''standard test conditions'') wurden als internationaler Standard festgelegt. Können diese Bedingungen beim Testen nicht eingehalten werden, so muss aus den gegebenen Testbedingungen die Nennleistung rechnerisch ermittelt werden.

Mit einem Online-Photovoltaikanlagen-Rechner<ref>[http://www.solarserver.de/pvrechner/index.php Photovoltaikanlagen-Rechner]</ref> lässt sich der potentielle Energieertrag je nach Ort, Ausrichtung, Dachneigung, Fläche und Effizienz berechnen.

=== Energieertrag ===
<!-- wirklich nötig? -->
Die zur Verfügung stehende Sonneneinstrahlung wird durch die Luftmasse gedämpft, die wiederum mit dem Breitengrad zunimmt, sowie durch Wolken, Staub und die Emission zurück in den Weltraum. Wirtschaftlich ausschlaggebend für die [[Amortisation]] ist ''nicht'' die Spitzenleistung einer Photovoltaikanlage, sondern die Stromerzeugung pro Jahr.

== Weltweites Nutzungspotenzial ==
[[Datei:Solar land area.png|miniatur|Strahlungsatlas]]
Die als Licht und Wärme auf die [[Erdatmosphäre]] auftreffende Menge an Sonnenenergie beträgt jährlich 1,5&nbsp;×&nbsp;10<sup>18</sup>&nbsp;kWh; dies entspricht in etwa dem 15.000-fachen des gesamten [[Weltenergiebedarf]]s der Menschheit im Jahre 2006 (1,0&nbsp;×&nbsp;10<sup>14</sup>&nbsp;kWh/Jahr) oder dem etwas 10.000-fachen des [[Primärenergieverbrauch]]s der Menschheit im Jahre 2010 (1,4&nbsp;×&nbsp;10<sup>14</sup>&nbsp;kWh/Jahr). Der Lichtenergieeintrag durch die Sonne beträgt pro Jahr etwa [[Exponentialdarstellung|1,1&nbsp;×&nbsp;10<sup>18</sup>]]&nbsp;kWh. Die Strahlungsenergie kann aufgefangen und teilweise in Elektrizität umgewandelt werden, ohne dass Nebenprodukte wie [[Abgas]]e (beispielsweise [[Kohlendioxid]]) entstehen.

Aufgrund der hohen Einstrahlungsdichte und den damit verbundenen deutlich höheren Energieertragswerten lassen sich in [[Chile]] (2400&nbsp;kWh/kW<sub>p</sub>/Jahr), [[Kalifornien]] (2150&nbsp;kWh/kW<sub>p</sub>/Jahr), [[Australien]] (2300&nbsp;kWh/kW<sub>p</sub>/Jahr) oder [[Indien]] (2200&nbsp;kWh/kW<sub>p</sub>/Jahr) deutlich günstigere [[#Stromgestehungskosten|Stromgestehungskosten]] erzielen. Hinzu kommt, dass in vielen [[Entwicklungsland|Entwicklungsländern]] kein Stromnetz existiert und somit die Photovoltaik langfristig eine preisgünstigere Möglichkeit bietet, elektrischen Strom zu erzeugen, als dies z.B. mit [[Dieselmotor|Dieselgeneratoren]] möglich ist.

=== Standort Nordafrika ===
{{Hauptartikel|Desertec}}
Ein immer wieder genanntes Konzept ist die Erzeugung von Solarstrom in Nordafrika, wo höhere spezifische Erträge durch die höhere Sonneneinstrahlung möglich sind, und dessen Transport durch [[Hochspannungsgleichstromübertragung]] nach Europa.<ref>Nadine May: [http://www.dlr.de/tt/Portaldata/41/Resources/dokumente/institut/system/publications/Oekobilanz_eines_Solarstromtransfers.pdf ''Ökobilanz eines Solarstromtransfers von Nordafrika nach Europa.''] (PDF, 6,0&nbsp;MB) Diplomarbeit an der TU Braunschweig, 2005.</ref> Allerdings sind bei solchen Modellen die notwendigen Investitionen zum Aufbau der gesamten technischen Infrastruktur und die Übertragungsverluste angesichts der Entfernung zu berücksichtigen.

== Absatzmärkte ==
[[Datei:EU-Glob opta presentation.png|miniatur|Solarstrahlungspotenzial in Europa]]
[[Absatzmarkt|Hauptabsatzmarkt]] ist mit einer installierten Leistung von 17.193&nbsp;MWp und einem jährlichen Zubau von 7.408&nbsp;MWp (2010) Deutschland, gefolgt von Spanien, das aufgrund seiner begünstigten Lage im Süden stark vertreten ist. Japan fördert den Solarmarkt durch Subventionen von über 9&nbsp;Mrd.&nbsp;US$ und will 2020 damit 28&nbsp;GW erreichen. Der chinesische Markt spielt bisher eine geringe Rolle, obwohl er bei der Produktion von PV-Modulen weltweit führend ist.

=== Installierte Leistung ===
Die folgenden Tabellen geben einen Überblick über die Entwicklung der installierten Nennleistung der Photovoltaikanlagen in der [[europäische Union|europäischen Union]] in den Jahren 2005 bis 2010 und die weltweit installierte PV-Leistung.
<div style="float:left; margin-right:2em; margin-left:2em">
{| class="wikitable sortable"
|+ Installierte PV-Nennleistung in der EU in MW<sub>p</sub>
|- style="background: #FFDEAD; text-align:center"
! Nr.
! class="unsortable"| Staaten
! 2010<ref name="BaroPhoto2011">[http://www.eurobserv-er.org/pdf/baro202.pdf Photovoltaic energy barometer 2011 – EurObserv’ER] Systèmes solaires Le journal des énergies renouvelables nº 5 – 2011, S.&nbsp;148</ref>
! 2009<ref name="autogenerated1">[http://www.eurobserv-er.org/pdf/baro196.pdf Photovoltaic energy barometer 2011 – EurObserv’ER] Systèmes solaires Le journal des énergies renouvelables nº 5 – 2011, S.&nbsp;148</ref>
! 2008<ref name="BaroPhoto2010">[http://www.eurobserv-er.org/pdf/baro190.pdf Photovoltaic energy barometer 2010 – EurObserv’ER] Systèmes solaires Le journal des énergies renouvelables nº 3 – 2010, S.&nbsp;132</ref>
! 2007<ref name="BaroPhoto2009">[http://www.energies-renouvelables.org/observ-er/stat_baro/erec/baro190.asp Photovoltaic energy barometer 2009 – EurObserv’ER] Systèmes solaires – Le journal des énergies renouvelables nº 1 – 2009, S.&nbsp;76</ref>
! 2006<ref name="BaroPhoto2008">[http://www.energies-renouvelables.org/observ-er/stat_baro/erec/baro184.asp Photovoltaic energy barometer 2008 – EurObserv’ER] Systèmes solaires - Le journal des énergies renouvelables nº 184, S.&nbsp;52</ref>
! 2005<ref name="BaroPhoto2007">[http://www.energies-renouvelables.org/observ-er/stat_baro/erec/baro178.asp Photovoltaic energy barometer 2007 – EurObserv’ER] Systèmes solaires - Le journal des énergies renouvelables nº 178, S.&nbsp;52</ref>
|-
| 1 || style="text-align:left" | [[Deutschland]] || 17193 || 9959 || 6019 || 3846 || 2743 || 1910
|-
| 2 || style="text-align:left" |[[Spanien]] || 3784 || 3438 || 3421 || 734 || 175 || 57,6
|-
| 3 || style="text-align:left" |[[Italien]] || 3494 || 1157 || 458 || 120 || 50.0 || 46,3
|-
| 4 || style="text-align:left" |[[Tschechien]] || 1953 || 463 || 54,7 || 4,0 || 0,8 || 0,5
|-
| 5 || style="text-align:left" |[[Frankreich]] || 1025 || 335 || 104 || 46,7 || 33,9 || 26,3
|-
| 6 || style="text-align:left" |[[Belgien]] || 787 || 374 || 70,9 || 21,5 || 4,2 || 2,1
|-
| 7 || style="text-align:left" |[[Griechenland]] || 205 || 55,0 || 18,5 || 9,2 || 6,7 || 5,4
|-
| 8 || style="text-align:left" |[[Slowakei]] || 144 || 0,2 || <&nbsp;0,1 || <&nbsp;0,1 || <&nbsp;0,1 || <&nbsp;0,1
|-
| 9 || style="text-align:left" |[[Portugal]] || 131 || 102 || 68,0 || 17,9 || 3,4 || 3,0
|-
| 10 || style="text-align:left" |[[Österreich]] || 103 || 52,6 || 32,4 || 27,7 || 25,6 || 24,0
|-
| 11 || style="text-align:left" |[[Niederlande]] ||96,9 || 67,5 || 57,2 || 53,3 || 52,7 || 50,8
|-
| 12 || style="text-align:left" |[[Vereinigtes Königreich]] || 74,8 || 29,6 || 22,5 || 18,1 || 14,3 || 10,9
|-
| 13 || style="text-align:left" |[[Slowenien]] || 36,3 || 9,0 || 2,0 || 1,0 || 0,4 || 0,2
|-
| 14 || style="text-align:left" |[[Luxemburg]] || 27,3 || 26,4 || 24,6 || 23,9 || 23,7 || 23,6
|-
| 15 || style="text-align:left" |[[Bulgarien]] || 17,2 || 5,7 || 1,4 || 0,1 || 0,1 ||
|-
| 16 || style="text-align:left" |[[Schweden]] || 10,1 || 8,8 || 7,9 || 6,2 || 4,9 || 4,2
|-
| 17 || style="text-align:left" |[[Finnland]] || 9,6 || 7,6 || 5,6 || 5,1 || 4,5 || 4,0
|-
| 18 || style="text-align:left" |[[Dänemark]] || 7,1 || 4,7 || 3,3 || 3,1 || 2,9 || 2,7
|-
| 19 || style="text-align:left" |[[Republik Zypern|Zypern]] || 6,2 || 3,3 || 2,2 || 1,3 || 1,0 || 0,5
|-
| 20 || style="text-align:left" |[[Rumänien]] || 1,9 || 0,6 || 0,5 || 0,3 || 0,2 ||
|-
| 21 || style="text-align:left" |[[Polen]] || 1,8 || 1,4 || 1,0 || 0,6 || 0,4 || 0,3
|-
| 22 || style="text-align:left" |[[Ungarn]] || 1,8 || 0,7 || 0,5 || 0,4 || 0,3 || 0,2
|-
| 23 || style="text-align:left" |[[Malta]] || 1,7 || 1,5 || 0,2 || 0,1 || 0,1 || <&nbsp;0,1
|-
| 24 || style="text-align:left" |[[Irland]] || 0,6 || 0,6 || 0,4 || 0,4 || 0,4 || 0,3
|-
| 25 || style="text-align:left" |[[Litauen]] || 0,1 || 0,1 || 0,1 || <&nbsp;0,1 || <&nbsp;0,1 || <&nbsp;0,1
|-
| 26 || style="text-align:left" |[[Estland]] || 0,1 || <&nbsp;0,1 || <&nbsp;0,1 || <&nbsp;0,1 || <&nbsp;0,1 ||
|-
| 27 || style="text-align:left" |[[Lettland]] || <&nbsp;0,1 || <&nbsp;0,1 || <&nbsp;0,1 || <&nbsp;0,1 || <&nbsp;0,1 ||
|- style="background: #FFDEAD; font-weight:bold;" class="sortbottom"
| colspan=2 | EU27 GW<sub>p</sub> || 29,33 || 16,30 || 10,38 || 4,94 || 3,15 || 2,17
|- class="sortbottom"
| colspan=8 style="text-align:left" | <small>Daten für 2010 beruhen teilweise auf Schätzungen, tatsächliche Werte können abweichen.</small>
|}
</div>
<div style="float:left; margin-right:2em">
{| class="wikitable float-right sortable" style="text-align:right"
|+ Weltweit installierte PV Leistung und Zubau 2010
|- style="background: #FFDEAD; text-align:center"
! Nr.
! class="unsortable"| Staaten
! Installierte Leistung</br><small>in Megawattpeak</small>
! Anteil
! Zubau 2010</br><small>in MWp</small>
|-
| 1 || style="text-align:left" |[[Deutschland]] || 17.193 || 43,5% || 7.408
|-
| 2 || style="text-align:left" |[[Spanien]] || 3.784 || 9,6% || 369
|-
| 3 || style="text-align:left" |[[Japan]] || 3.622 || 9,2% || 990
|-
| 4 || style="text-align:left" |[[Italien]] || 3.494 || 8,8% || 2.321
|-
| 5 || style="text-align:left" |[[Tschechien]] || 1.953 || 4,9% || 1.490
|-
| 6 || style="text-align:left" |[[Vereinigte Staaten]] || 1.167 || 3,0% || 878
|-
| 7 || style="text-align:left" |[[Frankreich]] || 1.025 || 2,6% || 719
|-
| 8 || style="text-align:left" |[[Volksrepublik China|China]] || 893 || 2,3% || 520
|-
| || style="text-align:left" |Rest der Welt || 6.398 || 16,2% || 1.934
|- style="background: #FFDEAD; font-weight:bold;" class="sortbottom"
| colspan=2 style="text-align:center;" | gesamt || 39.529 || 100% || 14.500
|- class="sortbottom"
| colspan=8 style="text-align:left" | Quellen: EPIA, Sarasin, [[Der Spiegel|SPIEGEL Online]], [[Internationale Energieagentur]], 1bog.org, [[Photon (Zeitschrift)|Photon]]
|}
</div>
<div style="clear:both;" />
<br/>
</div>

== Photovoltaik in Deutschland ==
{{Staatslastig|DE|Betrifft=Abschnitt}}
[[File:SolarGIS-Solar-map-Germany-de.png|thumb|Solarstrahlung in Deutschland]]
=== Flächenabschätzungen ===
In Deutschland betrug im Jahr 2010 die [[Stromerzeugung#Bruttostromerzeugung nach Energieträgern|erzeugte Strommenge]] 621 TWh/Jahr (entspricht einem mittleren Leistungsbedarf 71 GW). Unter der Voraussetzung, die Energie sowohl tageszeitlich als auch unterjährig verlustfrei speichern zu können, wären bei einem durchschnittlichen Ertrag von 900 Volllaststunden (oder auch kWh/kWp) für eine Energieversorgung ausschließlich mit Photovoltaik insgesamt 690 GWp zu installieren. Die hierfür nötige Fläche hängt von der Installation ab: Auf nach Süden ausgerichteten schrägen Dächern ist bei Verwendung leistungsstarker Module je kWp lediglich eine Fläche von unter 8 Quadratmetern je kWp (125 Wattpeak/m²) notwendig, wogegen bei Verwendung von Dünnschichtzellen auf Freiflächen der Platzbedarf bei etwa 30 Quadratmetern je kWp (33 Wattpeak/m²) liegt. Hieraus ergibt sich eine benötigte Gesamtfläche zwischen 5500 und 20700 km². Dies entspricht 1,5 bis 5,7&nbsp;% der Gesamtfläche Deutschlands. Zum Vergleich:

* 2007 belegte die Siedlungs- und Verkehrsfläche 46789 km² oder 13,1&nbsp;% der Bodenfläche Deutschlands.<ref>''[http://www.umweltbundesamt-daten-zur-umwelt.de/umweltdaten/public/theme.do?nodeIdent=2898 Flächeninanspruchnahme Deutschland].''</ref>

* Im Jahr 2011 wurden Energiepflanzen in Deutschland auf einer Fläche von 22800 km² angebaut.<ref>vgl. [[Energiepflanze]]:[[Energiepflanze#Anbauumfang_und_-entwicklung|Anbauumfang und Entwicklung]]</ref>

* Laut Ecofys eignen sich mehr als 2300&nbsp;km² Dach- und Fassadenfläche (0,65&nbsp;% der Gesamtfläche Deutschlands) für die Nutzung durch PV-Anlagen.<ref>''[http://www.solarserver.de/news/news-7381.html Ecofys: Mehr als 2300 km² Gebäudefläche für Photovoltaik und Solarthermie nutzbar].'' Der Solarserver, 3. August 2007, abgerufen am 1. Januar 2010.</ref>

Eine vollständige Elektrizitätsversorgung durch die Photovoltaik wird aufgrund der großen jahreszeitlichen Schwankungen und dem damit verbundenen hohen Speicherbedarf für Deutschland nicht als sinnvoll erachtet. Ein anstrebenswerter Beitrag zu einer vollständig regenerativen Elektrizitätsversorgung könnte in der Größenordnung von 200 GW liegen.<ref>''[http://www.volker-quaschning.de/artikel/Photovoltaik-Ausblick2011/index.php Volker Quaschning: Wie viel Solarstrom brauchen wir?].'' Sonne Wind & Wärme 03/2011 S.26-28.</ref> Damit ließen sich knapp 30% des deutschen Elektrizitätsbedarfs decken. Hierfür wäre dann weniger als 1 % Gesamtfläche Deutschlands erforderlich. Bei einem Zubau von etwa 8 GW pro Jahr (im Vergleich Installation 2010: 7,1 GW) ließe sich dieser Anteil bis 2035 realisieren.

Die Unternehmensberatung Roland Berger und das Wirtschaftsinstitut Prognos halten bis 2020 eine Solarstromleistung von bis zu 70.000 Megawatt für realistisch – Ende 2011 waren es rund 25.000 Megawatt. Damit könnten sie knapp zehn Prozent des deutschen Strombedarfs liefern.<ref>Roland Berger/Prognos: Wegweiser Solarwirtschaft. Roadmap 2020. Berlin 2010</ref> Allein auf Dachflächen gibt es ein Potenzial für 161.000 Megawatt Solarstrom, wie die TU München und Siemens kürzlich ausgerechnet haben.<ref>Lödl, Martin et al.: Abschätzung des Photovoltaik-Potentials auf Dachflächen in Deutschland. 11. Symposium Energieinnovation, 10.-12.2.2010, Graz/Austria, Manuskript, S. 14</ref>

=== Tatsächliche Einspeisung in Deutschland ===
Von 2000 bis 2009 stieg die mit Photovoltaik erzeugte Energie von 0,064 [[Wattstunde|TWh]] auf 6,2 und damit auf das rund Hundertfache. Am 28. März 2012 wurde deutschlandweit zur Mittagszeit eine Leistung von 17 Gigawatt erreicht, wodurch zur Spitzenlastzeit rund ein Viertel der gesamten Stromproduktion auf die Photovoltaik entfiel.<ref>[http://www.transparency.eex.com/de/daten_uebertragungsnetzbetreiber/stromerzeugung/tatsaechliche-produktion-solar ''Tatsächliche Produktion Solar'']. Internetseite der Strombörse EEX. Abgerufen am 28. März 2012.</ref> Die rechnerischen Volllaststunden in der folgenden Tabelle zeigen, wie die Nutzung der Sonnenenergie witterungsbedingt schwanken kann, und stehen in engem Zusammenhang mit der [[Sonnenschein]]dauer, d.h. mit der Zahl der Sonnenstunden eines Jahres. Die mittlere Sonnenscheindauer beträgt in Deutschland 1550 Stunden pro Jahr. Hierbei muss allerdings berücksichtigt werden, dass die Volllaststunden ''nicht'' der Einschaltdauer entsprechen, sondern einen rechnerischen Wert darstellen, der sich aus dem Quotient zwischen [[Regelarbeitsvermögen]] und Peak-Leistung der Photovoltaikanlage ergibt. Die tatsächliche Einschaltdauer, in der die Anlage Strom erzeugt, entspricht näherungsweise etwa einem halben Jahr, also rund 4400 Stunden.

{| class="wikitable"
|+ Entwicklung der Stromerzeugung bei Photovoltaik in Deutschland<ref name="BMU 2008">BMU (2008): ''Erneuerbare Energien in Zahlen'', [http://www.erneuerbare-energien.de/inhalt/2720/ online]</ref>
|-
!Jahr || 2000 || 2001 || 2002 || 2003 || 2004 || 2005 || 2006 || 2007 || 2008 || 2009 || 2010<ref>[http://www.bmu.de/files/bilder/allgemein/application/pdf/ee_in_zahlen_2010_bf.pdf ''Erneuerbare Energien 2010'']{{dead link|date=July 2011}}, Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, Stand 14. März 2011</ref> || 2011
|-
| Globalstrahlung in Deutschland in Watt/m²<ref>[http://www.sonnen-ertrag.de/index.php?entry=globalstrahlung Globalstrahlung in Deutschland]</ref> ||style="text-align:right"| 119 ||style="text-align:right"| 121 ||style="text-align:right"| 119 ||style="text-align:right"| 139 ||style="text-align:right"| 123 ||style="text-align:right"| 125 ||style="text-align:right"| 127 ||style="text-align:right"| 125 ||style="text-align:right"| 124 ||style="text-align:right"| 126||style="text-align:right"| 123 || 126
|-
| Erzeugung in [[Billion|T]][[Wattstunde|Wh]]/[[Jahr]] ||style="text-align:right"| 0,064 ||style="text-align:right"| 0,12||style="text-align:right"| 0,19 ||style="text-align:right"| 0,31||style="text-align:right"|0,56 ||style="text-align:right"| 1,28||style="text-align:right"| 2,22 ||style="text-align:right"| 3,08 ||style="text-align:right"| 4,00 ||style="text-align:right"| 6,20 ||style="text-align:right"| 12,00||style="text-align:right"| 18,00<ref>{{Cite web| title = Rekordjahr für Photovoltaik| publisher = photovoltaik.eu| accessdate = 2012-03-19| date = 2011-12-29| url = http://www.photovoltaik.eu/nachrichten/details/beitrag/rekordjahr-fr-photovoltaik_100006719/}}</ref>
|-
| installierte Leistung in GW<sub>peak</sub> ||style="text-align:right"| 0,10 ||style="text-align:right"| 0,18 ||style="text-align:right"| 0,26 ||style="text-align:right"| 0,41 ||style="text-align:right"| 1,02 ||style="text-align:right"| 1,88 ||style="text-align:right"| 2,71 ||style="text-align:right"| 3,81 ||style="text-align:right"| 5,31 ||style="text-align:right"| 9,80||style="text-align:right"| 16,91 ||style="text-align:right"| 24,4<ref>{{Cite web| title = Zubau an Photovoltaik-Anlagen 2011 noch höher als im Rekordjahr 2010| publisher = bundesnetzagentur.de| format = PDF| accessdate = 2012-03-19| date = 2012-01-09| url = http://www.bundesnetzagentur.de/SharedDocs/Downloads/DE/BNetzA/Presse/Pressemitteilungen/2012/120109_ZubauPVAnlagen_pdf.pdf?__blob=publicationFile}}</ref>

|-
| Rechnerische [[Volllaststunde]]n (wenn der halbe Zubau wirksam ist) pro Jahr ||style="text-align:right"| 640||style="text-align:right"| 857 ||style="text-align:right"| 864 ||style="text-align:right"| 925 ||style="text-align:right"| 783 ||style="text-align:right"| 883 ||style="text-align:right"| 967 ||style="text-align:right"| 945 ||style="text-align:right"| 877 ||style="text-align:right"| 821||style="text-align:right"| 899 ||style="text-align:right"| 871

|}

Entsprechend der Sonnenstrahlungsintensität erreicht die Photovoltaik in der Mittagszeit ihren Leistungspeak, in den Morgen- und Abendstunden ist die eingespeiste Strommenge deutlich geringer. Wie aus dem [[Lastprofil]] ersichtlich, wird in Deutschland der meiste Strom zwischen 8.00&nbsp;Uhr morgens und 19.00&nbsp;Uhr abends benötigt. Durch die Überdeckung des Lastprofils des Stromverbrauchs mit der zeitlichen Verteilung der Photovoltaikeinspeisung verringert sich die Notwendigkeit, Spitzenlastkraftwerke anzufahren.

Im Internet finden sich auf der [[European Energy Exchange|EEX-Transparenzplattform]] die tagesaktuelle Berechnung des Leistungsprofils und die Produktionsdaten für elektrische Energie für Deutschland und Österreich aufgeschlüsselt nach Erzeugungsart und Regelzonen. Für Deutschland werden die gemessenen Photovoltaikdaten aus den vier Regelzonen gemeldet und sind seit dem Beginn der Meldungen am 19. Juli 2010 auch abzurufen.<ref>[http://www.transparency.eex.com/de/ Transparenzplattform der EEX], [http://www.transparency.eex.com/de/daten_uebertragungsnetzbetreiber/stromerzeugung/erwartete-produktion-solar Erwartete PV-Produktion], [http://www.transparency.eex.com/de/daten_uebertragungsnetzbetreiber/stromerzeugung/tatsaechliche-produktion-solar Tatsächliche PV-Produktion]</ref> Auch eine Berechnung des aktuellen Leistungsprofils der in Deutschland installierten Photovoltaik mit Visualisierung nach Postleitzahlgebieten ist bei einem Wechselrichterhersteller abrufbar.<ref>[http://www.sma.de/de/news-infos/pv-leistung-in-deutschland.html PV Leistung in Deutschland, Internetseite der [[SMA Solar Technology]]]</ref>
Die vier [[Übertragungsnetzbetreiber]] in Deutschland setzen seit 2010/2011 für die Planung der [[Regelleistung (Energie)|Regelleistung]] unter anderem die Berechnungen großer Betreiber von Datenportalen zu Photovoltaikanlagen ein. Deren Berechnungen basieren jeweils auf Ertrags- und Leistungsdaten von etwa 10&nbsp;% der installierten Anlagenleistung in Deutschland.

Ein Forschungsprojekt der EU beschäftigt sich ebenfalls mit der tatsächlichen Leistung von Photovoltaik je nach Region. Hierzu gibt es eine Internetseite, auf der man sich, unter Angabe der Nennleistung, die tatsächliche Leistung von Photovoltaik für alle größeren Städte in Europa und Afrika schätzen lassen kann.<ref>[http://solargis.info/pvplanner/#loc=47.499731,11.08439&c=47.499731,11.08439&z=12 PV potential estimation utility<!-- Automatisch generierter titel -->]</ref>

== Wirkungsgrad ==
[[Bild:Photovoltaik.jpg|right|thumb|Thermografie an einer Photovoltaik - Anlage / Nachweis fehlerhafte Zelle]]
Der Wirkungsgrad ist das Verhältnis von entnommener elektrischer Energie und eingestrahlter Lichtenergie. Je höher er ist, desto geringer kann die Fläche für die Anlage gehalten werden. Der Wirkungsgrad kann für unterschiedliche Systemgesamtheiten betrachtet werden:
* die nackte Solarzelle
* das Solarpanel bzw. -modul
* die gesamte Anlage inklusive Wechselrichter bzw. Laderegler und Akkus.

Die heutzutage mit Solarzellen erzielbaren [[Wirkungsgrad]]e reichen von wenigen Prozent bis zu über 40&nbsp;%. Dieser wird unter standardisierten Bedingungen ermittelt. Organische Solarzellen erzielen derzeit (April 2011) bis zu 10,6&nbsp;% Wirkungsgrad, Dünnschichtmodule auf Basis von [[amorph]]em Silizium etwa 5 bis 13&nbsp;%,<ref>[http://www.solarserver.de/wissen/photovoltaik.html solarserver.de:] Solarstrom und Solarzellen in Theorie und Praxis (Quelle: Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie e.&nbsp;V.)</ref> Dünnschichtmodule auf der Basis von Cadmiumtellurid ca. 12&nbsp;%,<ref>http://investor.firstsolar.com/releasedetail.cfm?ReleaseID=593994</ref> [[Solarzellen]] aus [[polykristall]]inem Silizium 13 bis 18&nbsp;%,<ref>[http://www.solarserver.de/news/news-10444.html Quelle: Suntech Power Holdings Co., Ltd.] Solarserver.de © Heindl Server GmbH</ref><ref>[http://www.solarserver.de/news/news-11327.html solarserver.de 10. September 2009:] Innovalight meldet 18&nbsp;% Rekord-Wirkungsgrad für Solarzellen aus Silizium-Tinte</ref> Zellen aus [[Einkristall|monokristallinem]] Silizium zwischen 14 und 24&nbsp;%.<ref>[http://www.pv-tech.org/news/_a/sunpower_claims_new_234_percent_solar_cell_efficiency_record/ SunPower claims new 23.4 percent solar cell efficiency record]</ref> Sogenannte [[Konzentrator-Solarzellen|Konzentratorzellen]] können in Laborsituationen über 40&nbsp;% Wirkungsgrad erzielen.<ref>[http://www.sciencedaily.com/releases/2007/07/070726210931.htm sciencedaily.com:] University Of Delaware-led Team Sets Solar Cell Record</ref><ref>[http://www.heise.de/newsticker/Die-effizienteste-Solarzelle-der-Welt--/meldung/114319 heise.de:] Die effizienteste Solarzelle der Welt</ref>

Zum Vergleich: [[Sonnenwärmekraftwerk]]e kommen auf einen Wirkungsgrad von ca. 14–16&nbsp;%.

Konzentrator-Photovoltaikmodule weisen einen höheren Wirkungsgrad als konventionelle Photovoltaikmodule auf.<ref>[http://www.cpvconsortium.org/downloads/faq-cpv-consortium-and-technology.pdf CPV Technology]{{dead link|date=July 2011}}</ref> Zum einen, weil effizientere, teurere Zellen verwendet werden können, und zum anderen steigt der Wirkungsgrad mit einer höheren Lichtintensität, da der [[Kurzschlussstrom]] der Zelle proportional zur Lichtintensität ansteigt und gleichzeitig die Zellenspannung zunimmt.<ref>[http://pvcdrom.pveducation.org/CELLOPER/LIGHT.HTM The effect of concentration on the current and voltage characteristics of a solar cell]</ref> Da der optische Konzentrator die Solarstrahlung von einer großen Eingangsfläche auf die relativ kleine Solarzelle bündelt, ist eine wirksame (Wasser-)Kühlung der Solarzelle notwendig, weil sonst deren Temperatur unzulässig ansteigen und der Zellen-Wirkungsgrad zudem abnehmen würde. Da Konzentrator-Photovoltaikmodule wegen der Lichtbündelung zwingend auf Nachführsysteme angewiesen sind, erhöht sich der Energieertrag gegenüber einer konventionellen Photovoltaikanlage wesentlich. Wegen der Lichtbündelung können Konzentrator-Photovoltaikmodule aber nur in Gebieten mit hoher direkter Sonneneinstrahlung effektiv eingesetzt werden. Sie konkurrieren diesbezüglich also im Wesentlichen mit [[Solarwärmekraftwerk]]en. Die höheren Investitionskosten von Konzentrator-Photovoltaik haben deren höheren Energieertrag verglichen mit konventionellen Photovoltaikanlagen bisher nicht wettmachen können.<ref>[http://www.nrel.gov/pv/pdfs/43208.pdf Opportunities and Challenges for Development of a Mature Concentrating Photovoltaic Power Industry]</ref>

Heutige Solarmodule absorbieren einen Teil des Sonnenlichts nicht, sondern reflektieren es an ihrer Oberfläche. [[Schwarzes Silicium]] vermeidet diese Reflexionen fast vollständig.<ref>[http://www.wsi.tum.de/Portals/0/media/e25/brandt/pdfs/pss_koynov_black_mukticrystalline.pdf Black multi-crystalline silicon solar cells]</ref> Allerdings sind auch heutige Solarmodule in der Regel mit einer Antireflexionsschicht ausgestattet, die die Reflexion bereits stark vermindert.

=== Performance Ratio und Systemwirkungsgrad ===
Der Systemwirkungsgrad beschreibt den Wirkungsgrad der gesamten Photovoltaikanlage einschließlich der Verluste durch die Umwandlung im Wechselrichter, die Länge der Stromleitungen, Verschattungen und ggf. weitere Faktoren.

Die ''Performance Ratio'' (PR) beschreibt das Verhältnis zwischen Nutzertrag und Sollertrag einer Anlage und wird häufig auch Qualitätsfaktor (Q) genannt. Sie gibt an, wie viel von dem theoretisch möglichen Stromertrag tatsächlich zur Nutzung bereitsteht.<ref>[http://web.archive.org/web/20090605080310/http://www.solarkonstante.de/sonne/pv_formeln.htm solarkonstante.de:] Berechnungsformel ''Performance Ratio''</ref> Die Performance Ratio einer Photovoltaikanlage sollte im Allgemeinen einen Wert von mindestens 70&nbsp;% erreichen.<ref>[http://solarserver.de/lexikon/performance_ratio.html solarserver.de/lexikon:] Performance Ratio</ref><ref>[http://www.solarenergie-lexikon.de/performance-ratio Solarenergie-Lexikon:] Performance Ratio</ref>

Durch Verbesserungen in der Technologie sowie durch den Zugewinn an Erfahrung bei den Installationsbetrieben kann man mit Werten zwischen 80&nbsp;% und 90&nbsp;% für neue Anlagen rechnen. Da die PR als Ausdruck der Qualität von Planung und Ausführung einer Anlage auch die geplante Rentabilität einer Anlage beeinflusst, ist es normalerweise üblich, dass feste PR-Zusagen gegenüber Investoren bzw. Banken gegeben werden. Die PR wird dort zum Kriterium der Kreditvergabe bzw. der Investitionszusage.

=== Verschmutzung und Reinigung ===
Wie auf jeder Oberfläche im Freien (vergleichbar mit Fenstern, Wänden, Dächern, Auto etc.), können sich auch auf [[Photovoltaikanlage]]n unterschiedliche Stoffe absetzen. Dazu gehören beispielsweise Blätter und Nadeln, klebrige organische Sekrete von Läusen, [[Pollen]] und Samen, [[Ruß]] aus Heizungen und Motoren, [[Staub]] und organische Substanzen aus Stallablüftungen (aus der Landwirtschaft im Allgemeinen), Futtermittelstäube aus der Landwirtschaft, Wachstum von Pionierpflanzen wie Flechten, Algen und Moosen sowie Vogelkot. Die „Selbstreinigung“ der Module (durch Regen und Schnee) reicht oftmals nicht aus, um die Anlage über Jahre bzw. Jahrzehnte sauber zu halten. Durch Ablagerung von Schmutz auf der [[Photovoltaikanlage]] gelangt weniger [[Sonnenenergie]] in das Modul. Die Verschmutzung wirkt wie eine Verschattung und ein Ertragsverlust ist die Folge.<ref>Häberlin, Prof. Dr. H. und Renken, Ch. (1999): ''[http://labs.ti.bfh.ch/fileadmin/user_upload/lab1/pv/reduktion_energieertrag_pv_verschmutzung_stst99.pdf Allmähliche Reduktion des Energieertrags netzgekoppelter Photovoltaikanlagen infolge permanenter Verschmutzung.].''(PDF 551 KB) ''Veröffentlichung zum 14. Symposium Photovoltaische Solarenergie'' März 1999, abgerufen am 23. Mai 2010.</ref> Dieser Ertragsverlust kann bei extremen Verschmutzungen über 30&nbsp;% betragen. Im bundesdeutschen Durchschnitt wird von einem schmutzbedingten Ertragsverlust von 6–8&nbsp;% ausgegangen.<ref>Boie, Johannes (2009): ''[http://archiv.sueddeutsche.de/sueddz/index.php Ein Strahlemann für die Sonne]. ''In: ''Süddeutsche Zeitung, München, Wirtschaft'' 1. Oktober 2009</ref><ref>{{Cite web| title = Verschmutzung und Reinigung von Photovoltaikanlagen und Solaranlagen| publisher = sunclex.com| accessdate = 2011-07-20| url = http://www.sunclex.com/photovoltaik-reinigung/}}</ref> Um gleich bleibende Erträge zu sichern, müssten eine Vielzahl von Anlagen regelmäßig auf Verschmutzung hin kontrolliert und, falls notwendig, gereinigt werden. [[Stand der Technik]] ist die Verwendung von vollentsalztem Wasser ([[Demineralisiertes Wasser]]) um Kalkflecken zu vermeiden. Als weiteres Hilfsmittel kommen bei der Reinigung wasserführende Teleskopstangen zum Einsatz. Die Reinigung sollte schonend durchgeführt werden, um die Moduloberfläche z.B. durch die Verwendung von kratzenden Reinigungsgeräten nicht zu beschädigen. Zudem sollten Module überhaupt nicht und Dächer nur unter entsprechenden Sicherheitsvorkehrungen betreten werden.
Auch mit einer [[Wärmebildkamera]] kann man die Verschmutzung feststellen.Liegt ein Schmutzfilm auf den Modulen sind die Module wärmer und somit produzieren sie weniger Strom. Deshalb ist es auch sehr wichtig die Anlage regelmäßig zu reinigen.

=== Energetische Amortisation ===
{{Hauptartikel|Erntefaktor}}
Die Zeiten bis zur energetischen Amortisation betragen technologieabhängig zwischen etwa drei Monaten bei in Drucktechnik hergestellten Dünnschichtmodulen sowie etwa 1 Jahr bei typischen [[Cadmiumtellurid]]-Dünnschichtmodulen bis zu deutlich über fünf Jahren bei monokristallinen Siliziummodulen. Der Energieaufwand der verschiedenen Herstellungsverfahren korreliert in etwa mit den Herstellungskosten, wodurch sich beim Kauf von Modulen aus weniger energieaufwändigen Verfahren typischerweise ein Preisvorteil bei den Anschaffungskosten ergibt.

Bei einem Einsatz in Deutschland wird die Energie, die zur Herstellung einer Photovoltaikanlage benötigt wird, in [[Solarzelle#Energetische Amortisation und Erntefaktoren|zwei bis sieben Jahren]] wieder hergestellt. Der [[Erntefaktor]] liegt zwischen 1,5 und 38. Die Lebensdauer wird auf 30 bis 40&nbsp;Jahre geschätzt. Seitens der Hersteller werden für die Module Garantien für 20-25 Jahre gegeben. Der energieintensive Teil der Solarzelle kann 4- bis 5-mal wiederverwertet werden.

== Einsatzfelder ==
Während Photovoltaik anfangs nur in Nischen und als [[Inselanlage]] eine Anwendung fand, wird sie mittlerweile in großem Maßstab zur Stromerzeugung und Einspeisung ins öffentliche Netz genutzt.

Neben der Stromgewinnung zur Einspeisung in das Netz wird die Photovoltaik vor allem auch für mobile Anwendungen und Anendungen ohne Verbindung zu einem größeren Stromnetz, so genannte Inselanlagen, eingesetzt. Hier kann der Gleichstrom direkt genutzt werden. Am häufigsten finden sich daher akkugepufferte Gleichstromnetze. Neben Extremanwendungen, wie beispielsweise bei [[Satellit (Raumfahrt)|Satellit]]en, [[Solarfahrzeug]]en oder [[Solarflugzeug]]en werden auch sehr viel alltäglichere Geräte, wie Wochenendhäuser, [[Solarleuchte]]n, [[Elektrozaun|elektrische Weidezäun]]e, [[Parkscheinautomat]]en oder solarbetriebene Taschenrechner von Photovoltaikzellen versorgt. Gleichstromanlagen sind über Inselwechselrichter auch in der Lage Wechselstromverbraucher zu versorgen.

Fast alle der weltweit rund 1000 Satelliten, die im Einsatz sind, beziehen ihre Stromversorgung mit Hilfe von Photovoltaik. Im Weltraum wird eine Leistung von 220 Watt pro Quadratmeter erzielt.<ref>http://www.astrium.eads.net/de/articles/so-wird-sonnenenergie-von-satelliten-in-elektrischen-strom-umgewandelt.html</ref>

== Integration in das Stromnetz ==
=== Schwankung des Angebots ===
<gallery widths="300" heights="200" caption="Statistik der Erzeugung">
Datei:Photovoltaics change of production during day and year.png|Jahres- und Tagesgang der Stromerzeugung aus Photovoltaik
Datei:Probability density function of powergeneration out of photovoltaic.png|Häufigkeitsdichte der erzeugten Leistung aus der Photovoltaik
</gallery>

<gallery widths="300" heights="200" caption="Statistik der Erzeugung">
Datei:PV-Norddeutschland-2008-Tagesdarstellung.svg|[[Jahresgang]] in Tagesdarstellung
Datei:PV-Norddeutschland-2008-Monatsdarstellung.svg|Jahresgang in Monatsdarstellung
</gallery>

Die Erzeugung von Solarstrom ist statistisch sehr gut vorhersagbar ([[Log-Normalverteilung]] der Häufigkeitsdichte der erzeugten Leistung). Sie unterliegt einem typischen Tages- und Jahresgang. Diese Kurve wird überlagert durch die Wetterabhängigkeit der Sonneneinstrahlung. Auch diese lässt sich inzwischen durch Wetterbeobachtung sehr gut vorhersagen. Deshalb kann Solarstrom im Sommer zur Deckung eines Teils der Mittellast um die Mittagszeit genutzt werden. Allerdings kann auch im Sommer die Erzeugung von Solarstrom wetterbedingt bis auf die Grunderzeugung von Solarstrom aus diffusem Licht einbrechen. Im Winter aber kann Solarstrom zur Deckung der Mittellast nicht genutzt werden. Die Mittellasterzeugung muss im Winter mehr oder weniger komplett durch andere Kraftwerke übernommen werden.

Die Log-Normal-Verteilung der Häufigkeitsdichte der erzeugten Leistung hat zur Folge, dass hohe Einspeiseleistungen nur relativ selten auftreten. Das ist auf die Tages-, Wetter- und Jahresabhängigkeit der Erzeugung zurückzuführen. Der daraus resultierende Netzausbau wird deswegen nur selten genutzt und hat damit Effizienzprobleme. Deswegen sollte für den Strom aus Photovoltaik (und Windkraft, da dort derselbe Verteilungstyp festzustellen ist) zur Verbesserung der Grundlastfähigkeit
* Speichermöglichkeiten und
* schaltbare Lasten zur Verbrauchsanpassung (smart switching in Verbindung mit smart metering) vorhanden sein.
(Hinweis: Auch die erzeugte Leistung aus der [[Windenergie#Physik der Windenergie|Windenergie]] lässt sich mit der [[Log-Normalverteilung]] beschreiben.)

=== Konformität zum Verbrauch ===
Da Strom aus Photovoltaik naturgemäß tagsüber, zu Zeiten hohen Verbrauchs zur Verfügung steht, trägt sie bei sonnigen Bedingungen zur Deckung der [[Mittellast]] bei und ergänzt damit [[Grundlastkraftwerk]]e, kann diese allein aber nicht ersetzen. Photovoltaikleistung entsteht zwar „ungesteuert“ aber vorhersagbar und hat ihr Maximum gerade in der mittäglichen Tageshöchstlast. Sie mindert somit den Mehrbedarf um diese Uhrzeit und unterstützt die [[Spitzenlast#Vorhersehbare Spitzenlast|vorhersehbare (geplante) Spitzenlast]] in diesem Teil des Tageslastgangs. [[Spitzenlast#Unvorhersehbare Spitzenlast|Unvorhergesehene Spitzenlast]] muss wie bisher durch dafür geeignete Spitzenlastkraftwerke bereitgestellt werden. Durch die geringe Verfügbarkeit im Winter müssen andere Erzeugungssysteme in der Lage sein, die Gesamtenergie in Tagesspitzenzeiten zu erzeugen. Speichertechnologien können kurzzeitige Tagesschwankungen leichter kompensieren als jahreszeitliche Schwankungen.

=== Übertragung ===
Bei einer dezentralen Stromversorgung aus vielen großflächig verteilten und kleinen Photovoltaikanlagen im Leistungsbereich einiger 10&nbsp;kVA werden [[Übertragungsverlust]]e aufgrund der geringen Entfernungen zwischen Quelle und Verbraucher verringert. Die erzeugte Leistung verlässt den [[Niederspannung]]sbereich praktisch nicht, sondern wird lokal verbraucht. Es speist der Betreiber einer häuslichen Photovoltaikanlage jene Mehrleistung die er nicht selbst verbraucht in den lokalen Strang des Niederspannungsnetzes ein: Diese Mehrleistung wird durch unmittelbar benachbarte Niederspannungsverbraucher aufgebraucht. Im Rahmen von Kleinanlagen ist ein Ausbau der [[Hochspannung]]snetze daher nicht notwendig. Erst bei einem weiteren erheblichen Ausbau der Photovoltaik entstünden regional Überschüsse, die dann überregional ausgeglichen werden müssten.

=== Energiespeicherung ===
{{Hauptartikel|Energiespeicher}}
Bei Inselanlagen wird die gewonnene Energie in Speichern, meist Akkumulatoren, gepuffert. Die deutlich häufigeren Verbundanlagen speisen den erzeugten Strom direkt in das Verbundnetz ein, wo er sofort verbraucht wird. Photovoltaik wird so zu einem Teil des [[Strommix]]es.

==== Inselanlage ====
<!--Redundanz zum oberen Abschnitt "Inselanwendung"! Könnte zusammengefasst werden-->
Bei Inselanlagen müssen die Unterschiede zwischen Verbrauch und Leistungsangebot der Photovoltaikanlage durch zusätzliche Energiespeicher ausgeglichen werden. Beispielsweise um elektrische Verbraucher auch während der Nachtstunden oder bei ungenügender Sonneneinstrahlung betreiben zu können. Die Speicherung erfolgt aufgrund der kleinen Leistungen meistens über einen Gleichspannungszwischenkreis mit Akkumulatoren, welche die elektrische Leistung bei Bedarf an den Verbraucher abgeben können. Neben den meist noch üblichen und kostengünstigen [[Bleiakkumulator]]en kommen auch neuere Akkutechnologien mit besserem Wirkungsgrad wie [[Lithium-Titanat-Akkumulator]]en zur Anwendung. Mittels Wechselrichter wird daraus die übliche Netzwechselspannung mit 230&nbsp;V und 50&nbsp;Hz gebildet.

Anwendung finden Inselanlagen beispielsweise in entlegenen Gebirgsregionen, für die sich ein direkter Anschluss an das öffentliche Netz aufgrund der langen Leitungslängen nicht rechnet. Darüber hinaus ermöglichen autonome photovoltaische Systeme auch die [[Elektrifizierung]] einzelner Gebäude (wie Schulen oder Ähnliches) oder Siedlungen in „Entwicklungsländern“, in denen kein flächendeckendes öffentliches Stromversorgungsnetz vorhanden ist.

==== Verbundanlage ====
Bei im Verbundnetz betriebenen Anlagen kann die wartungsintensive Energiespeicherung in einem Zwischenkreis entfallen, der eingespeiste elektrische Strom wird sofort verbraucht, der Ausgleich der unterschiedlichen Verbrauchs- und Angebotsleistungen erfolgt über das Verbundnetz. Eine Zwischenspeicherung ist nicht notwendig, solange das momentane Gesamtangebot aus Photovoltaik nicht häufig über der momentanen Last im Stromnetz liegt. Stattdessen wird die Produktion in regelbaren Kraftwerken zurückgefahren, die Anlage wird als „negativer Stromverbraucher“ behandelt. Bei kleineren Anlagen wird immer dann elektrische Leistung von der Photovoltaikanlage mittels Wechselrichter in das Verbundnetz abgegeben, wenn entsprechende Sonneneinstrahlung vorhanden ist. Fehlt diese Primärenergie, beispielsweise in der Nacht, wird elektrische Leistung aus dem Verbundnetz von anderen Erzeugern des [[Energiemix]]es bezogen. Bei größeren Photovoltaikanlagen kommt wie bei allen größeren Kraftwerken noch eine zusätzliche Leistungsregelung über eine Fernsteuerung hinzu, die es erlaubt je nach Bedarf weniger Leistung in das Netz abzugeben als möglich wäre, um einen stabilen Betrieb des Versorgungsnetzes zu gewährleisten.

Da auch in einem großen Verbundnetz Verbrauchsschwankungen kurzfristig ausgeglichen werden müssen, erfolgt die Speicherung von überschüssiger elektrischer Energie beispielsweise in dedizierten [[Speicherkraftwerk]]en, wie es Pumpspeicherkraftwerken darstellen. Diese speichern die elektrische Energie in Form von potentieller Energie mit Speicherwirkungsgraden von rund 80&nbsp;% und können diese Energie bei Verbrauchsspitzen kurzfristig als elektrische Energie in das Verbundnetz abgeben. Die erreichbaren Spitzenleistungen liegen je nach Größe des Speicherkraftwerkes im Bereich von einigen 100&nbsp;MVA. Diese Energiespeicherung ist nicht spezifisch auf die Photovoltaik bezogen, sondern dient dem allgemeinen Leistungsausgleich innerhalb eines Verbundnetzes.
<!--Wenn Akkumulatoren unbedingt erwähnt werden müssen, dann aber auch die anderen Möglichkeiten zur Stromspeicherung. Eigentlich war hier von Mitautoren eine „Entschlackung“ gefordert. Klärung?
Akkumulatoren in Form größerer Speicherkraftwerke kommen wegen des hohen Wartungsaufwandes und schlechten Wirkungsgrades und der damit verbundenen Kosten bei einem Leistungsbereich über 5&nbsp;MVA nicht zur Anwendung. Das größte auf Akkumulatoren basierende Speicherkraftwerk im westeuropäischen Verbundnetz mit einer Speicherfähigkeit von 14,4&nbsp;MWh und einer Spitzenleistung von 17&nbsp;MVA wurde im Jahre 1994 in Berlin wegen Unwirtschaftlichkeit außer Betrieb genommen.<ref>Lucien Trueb, Paul Rüetschi: ''Batterien und Akkumulatoren'', Springer-Verlag, 1997, ISBN 3-540-62997-1</ref>-->

=== Versorgungssicherheit ===
Trotz des schwankenden Angebots steht die etwa 24&nbsp;Stunden vorher (auf Basis von Wettervorhersagen) prognostizierte Leistung aus Photovoltaik deutlich sicherer zur Verfügung als die eines einzigen Großkraftwerks. Ein unvermuteter Ausfall eines solchen großen Stromerzeugers hat im Stromnetz eine stärkere Störwirkung als der Ausfall einer einzelnen Photovoltaikanlage. Durch die breite Streuung und die hohe Anzahl der Photovoltaikanlagen ergibt sich eine im Vergleich zu einer einzelnen Großanlage extrem hohe Betriebssicherheit.

Um einen ''ungeplanten'' Ausfall großer Stromerzeuger abzusichern, muss permanent Reserveleistung bereitgehalten werden, dies ist für den Anteil Photovoltaikleistung nicht notwendig und spart somit Kosten, da aufgrund der vielen Einzelanlagen kein ungeplanter Totalausfall eintreten kann. Aber auch ein geplanter Stillstand eines Großkraftwerks (beispielsweise für eine Revision) muss durch ein anderes Kraftwerk abgesichert sein, was bei der Photovoltaik ebenfalls nicht erforderlich ist, da es bei allen PV-Anlagen zusammen nie eine gleichzeitige Revision oder Reparatur geben kann. Andererseits erbringen PV-Anlagen ihre Leistung wetterabhängig und ausschließlich während des Tages, damit kann sowohl bei der langfristigen Planung von Kraftwerksbauten als auch bei der täglichen Planung der Produktion nur ein Teil der PV-Leistung berücksichtigt werden. Dies führt zu deutlich höheren Zusatzkosten (Netz und Energiespeicher) pro kw als bei Großkraftwerken.

Die Netzanschlussbedingungen schreiben vor, dass bei einem Stromausfall keine Kleinproduzenten (PV, aber auch Windkraft oder BHKW) mehr Strom einspeisen dürfen. Daher können übliche PV-Anlagen nichts gegen einen bereits eingetretenen Stromausfall bewirken. Anlagen, die ein komplettes Gebäude vom Netz- auf Inselbetrieb umschalten können, sind technisch möglich, aber nicht üblich.
Bei steigender Einspeisung von dezentral erzeugtem Solarstrom aus Photovoltaik-Kleinanlagen müsste eine zentrale Steuerung der Anlagen durch die Netzbetreiber erfolgen, wie dies bei größeren Windparks bereits der Fall ist, um das Netz nach einem Totalausfall wieder in einen stabilen Zustand zu bringen. Dies würde aber eine Ausstattung eines großen Anteils von Kleinanlagen mit entsprechender Steuerungstechnik bedeuten.

Während der [[Kältewelle in Europa 2012]] wirkte die Photovoltaik netzunterstützend. Im Januar/Februar 2012 speiste sie zur Mittagsspitze zwischen 1,3 und 10 GW Strom ein, was der Leistung von eineindrittel bis zehn Atomkraftwerken entspricht. Aufgrund des winterbedingt hohen Stromverbrauchs musste Frankreich zugleich ca. 7-8 % seines Strombedarfs importieren, während Deutschland netto Stromexporteur blieb.<ref>[http://www.rte-france.com/fr/developpement-durable/maitriser-sa-consommation-electrique/eco2mix-consommation-production-et-contenu-co2-de-l-electricite-francaise#mixEnergetique Stundenaktuelle Informationen zur Stromerzeugung in Frankreich]; [http://www.transparency.eex.com/de/daten_uebertragungsnetzbetreiber/stromerzeugung/tatsaechliche-produktion-solar Stundenaktuelle Informationen zur Einspeisung von PV-Strom in Deutschland] (Extremwerte am 1.1. und 5.2.)</ref>

== Staatliche Behandlung ==
{{Staatslastig|DE|Betrifft=Abschnitt}}
{{Staatslastig|CH|Betrifft=Abschnitt}}
=== Staatliche Förderung ===
==== Einspeisevergütung ====
Die Vergütung des Solarstroms in Deutschland ist im [[Erneuerbare-Energien-Gesetz#Photovoltaik|Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)]] geregelt, in der Schweiz durch die [[kostendeckende Einspeisevergütung]]. Sie wird in beiden Ländern auf alle Stromverbraucher umgelegt und ist abhängig von:

* Jahr des Betriebsbeginns: je früher, desto höher
* Anlagengröße: je kleiner, desto höher
* Art der Aufstellung: auf Häusern höher als auf Freiflächen

So wird beispielsweise in Deutschland eine 30-kW<sub>p</sub>-Anlage auf einem Dach, die 2004 erstmals Energie lieferte, mit 57,4&nbsp;ct/kWh vergütet. Bei Anlagen, die im ersten Halbjahr 2011 in Betrieb genommenen wurden, beträgt die Vergütung nur noch 28,74 ct/kWh. Eine Freiflächenanlage von 2009 wird mit 31,94&nbsp;ct/kWh vergütet, Anlagen aus dem ersten Halbjahr 2011 hingegen mit 21,11 ct/kWh. Aufgrund des unerwartet starken Photovoltaikausbaus wurden die Fördersätze mehrfach stark gekürzt, zuletzt im März 2012 um 20-30% (je nach Anlagentyp). Der Ausbaukorridor für die Jahre 2012 und 2013 soll zwischen 2,5 bis 3,5 Gigawatt liegen. Würde dieses Maximum überschritten, käme es zu weiteren Kürzungen. Ab 2014 soll der Ausbaukorridor um jährlich 400 Megawatt zurück gefahren werden. Energieexperten kritisieren die Pläne und warnen vor Firmenschließungen und dem Verlust von Arbeitsplätzen.<ref>[www.bmu.de/energiewende/downloads/doc/48391.php BMU-Pressemitteilung]; [www.solarwirtschaft.de/presse-mediathek/pressemeldungen/pressemeldungen-im-detail/?tx_
ttnews[year]=2012&tx_ttnews[month]=02&tx_ttnews[day]=23&tx_ttnews[tt_news]=14549&cHash=aa123d941d7e52d96f735cea181063e7 Pressemitteilung BSW]</ref>

''→ siehe [[Erneuerbare-Energien-Gesetz#Photovoltaik|Abschnitt "Photovoltaik" unter "Erneuerbare Energien Gesetz"]]''

==== Andere Fördermaßnahmen ====
Neben der [[Einspeisevergütung]] gibt es zwölf weitere Programme, die die Anschaffung einer Photovoltaikanlage fördern sollen.

Auf Bundesebene kann die sogenannte Investitionszulage für Photovoltaikanlagen im produzierenden Gewerbe und im Bereich der produktionsnahen Dienstleistungen in Form von Steuergutschriften genehmigt werden.

Daneben stellt die KfW-Förderbank folgende Programme zur Verfügung:
* KfW – erneuerbare Energien – Standard
* KfW – Kommunalkredit
* BMU – Demonstrationsprogramm
* KfW – kommunal investieren.

Die Fördergelder der KfW-Förderbank werden im Gegensatz zur Investitionszulage ausschließlich als Darlehen genehmigt und über die jeweilige Hausbank zur Verfügung gestellt.

Des Weiteren haben folgende Bundesländer eigene Solarfördergesetze erlassen:
* Bayern – rationelle Energiegewinnung und -verwendung im Gewerbe&nbsp;– (Zuschuss)
* Niedersachsen – Innovationsförderprogramm (Gewerbe) – (Darlehen / in Ausnahmen Zuschuss)
* Nordrhein-Westfalen – progres.nrw „Rationelle Energieverwendung, Regenerative Energien und Energiesparen“&nbsp;– (Zuschuss)
* Rheinland-Pfalz – energieeffiziente Neubauten – (Zuschuss)
* Saarland – Zukunftsenergieprogramm Technik (ZEP-Tech) 2007 (Demonstrations-/Pilotvorhaben)&nbsp;– (Zuschuss).<ref>[http://www.photovoltaik-preisvergleich.de/photovoltaik-lexikon/photovoltaik-foerderungsmoeglichkeiten.php Übersicht der Fördermöglichkeiten für Photovoltaikanlagen in Deutschland]</ref>

Ein lokales Förderprogram bietet die oberbayerische Stadt Burghausen mit 50,00 € je 100 Wp installierte Leistung bis max. 1.000,00 € pro Anlage und Wohngebäude<ref>[http://www.burghausen.de/content/files/photovoltaik_richtlinien.pdf Richtlinien zur Durchführung des Burghauser Förderprogramms zur Errichtung einer Photovoltaikanlage]</ref>

=== Steuerliche Behandlung ===
Betreiber von Photovoltaikanlagen, die Energie ins Netz einspeisen, sind steuerpflichtig, soweit die Anlage Gewinn bringt oder mit einer Gewinnerzielungsabsicht betrieben wird.

==== Umsatzsteuer ====
Bei einem Jahresumsatz bis 17.500&nbsp;Euro gilt die Kleinunternehmerregelung nach {{§|19|ustg|juris}} [[Umsatzsteuergesetz (Deutschland)|UStG]], so dass keine Umsatzsteuer erklärt werden muss. Meldet sich der Betreiber beim Finanzamt als umsatzsteuerpflichtiger Unternehmer, hat er auch das Recht, die [[Vorsteuer]] auf alle Investitionen erstattet zu bekommen. Zu der Einspeisevergütung wird dann zusätzlich die Mehrwertsteuer gezahlt, die an das Finanzamt abzuführen ist.

==== Einkommensteuer ====
Für die Einkünfte aus der Photovoltaikanlage gilt {{§|15|estg|juris}} [[Einkommensteuergesetz|EStG]]. Ein eventueller Verlust mindert die Steuerlast. Die deutsche Finanzverwaltung erkennt Verluste aus dem Betrieb der Photovoltaikanlage dann nicht an, wenn sich anhand einer auf 20&nbsp;Jahre Betriebsdauer der Anlage gerichteten Berechnung ergibt, dass der Betrieb der Anlage insgesamt Verlust erwirtschaftet. Soweit einschlägige Renditeberechnungsprogramme einen Steuervorteil berücksichtigen, muss diese Problematik berücksichtigt werden.

==== Gewerbesteuer ====
Da es für die [[Gewerbesteuer]] einen [[Freibetrag]] von 24.500&nbsp;Euro für natürliche Personen und Personengesellschaften gibt ({{§|11|gewstg|juris}} Abs.&nbsp;1 Nr.&nbsp;1 [[Gewerbesteuergesetz|GewStG]]), fallen meist nur große Anlagen unter die Gewerbesteuer.

== Volkswirtschaftliche Betrachtung ==

=== Dämpfender Effekt auf die Börsenstrompreise ===
PV eignet sich als Lieferant von Spitzenlaststrom, da sie zur "Kochspitze" am Mittag die höchsten Erträge erzielt, und verdrängt teure Gas- und Steinkohlekraftwerke aus dem Markt. Solarenergie dämpft daher die Börsenpreise für Spitzenstrom ([[Merit-Order|"Merit Order Effekt"]]). Die Spitzenpreise für Strom sind in den letzten Jahren parallel zum Ausbau der Solarenergie im Vergleich zum Durchschnittspreis stark zurückgegangen. Im Sommer sind die früheren Tagesspitzen weitgehend verschwunden.<ref>IZES: Analyse möglicher EEG-Umlage-erhöhender Faktoren und der Berechtigung von aktuellen Strompreiserhöhungen durch das EEG. Saarbrücken 2011, S. 13-20 </ref> Weil Solarstrom die Großhandelspreise drückt, entgehen den Konzernen beträchtliche Einnahmen. <ref>Rede von Jürgen Großmann auf der RWE-Bilanzpressekonferenz 2010 in Essen, 24.2.2011, S. 12</ref>Die energieintensive Industrie profitiert: Sie kann ihren Strom günstiger einkaufen.

=== Reduzierung externer Kosten ===
Solarstrom verursacht geringere Umweltschäden als Energie aus Öl, Kohle, Gas oder Atomkraft. Photovoltaik senkt daher die [[Externer Effekt|externen Kosten]] der Energieerzeugung.

Im Jahre 2009 beliefen sich die Kosten der Solaranlagen zur Vermeidung von CO<sub>2</sub>-Emissionen auf 300<ref>Anselm Waldermann: ''[http://www.spiegel.de/wirtschaft/0,1518,606532,00.html Windräder bringen nichts für CO<sub>2</sub>-Ziel].'' In: ''Spiegel Online.'' 16. Februar 2009, abgerufen am 5. Juli 2009.</ref> bis 741&nbsp;Euro<ref>Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) (Hrsg.): '' Erneuerbare Energien. Innovationen für eine nachhaltige Energiezukunft.'' 7. Auflage, 2009, S.&nbsp;24 ([http://www.erneuerbare-energien.de/files/pdfs/allgemein/application/pdf/ee_innovationen_energiezukunft.pdf ''Erneuerbare Energien – Innovationen für eine nachhaltige Energiezukunft.'' Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (PDF)]. Abgerufen am 10. Juli 2010).</ref> je vermiedener Tonne CO<sub>2</sub> und waren damit teurer als bei anderen erneuerbaren Energiequellen, der Modernisierung des konventionellen Kraftwerksparks oder Maßnahmen zur Energieeinsparung (Gebäudeisolierung), welche Kosten von bis zu 65&nbsp;Euro je Tonne CO<sub>2</sub> verursachen oder sogar Kostenersparnisse erwirtschaften. Andere durch die Subventionierung verfolgte Ziele wie nachhaltige Versorgungssicherheit, Forschungs- und Standortförderung sind allerdings in dieser Betrachtung ebenso unberücksichtigt wie das Gesamtpotenzial der Technologie.

Nach Aussagen des US-Wirtschaftsnobelpreisträgers [[Paul Krugman]] steht Photovoltaik aufgrund sinkender Modulkosten kurz vor ihrer Wettbewerbsfähigkeit. Dies gelte umso mehr, wenn die [[Externer Effekt|externen Kosten]] der fossilen Energieträger in den Preisen berücksichtigt würden.<ref>[http://www.nytimes.com/2011/11/07/opinion/krugman-here-comes-solar-energy.html?_r=4&ref=opinion Kolumne in der New York Times]</ref>

=== Wertschöpfung ===
Laut dem [[Bundesverband Solarwirtschaft]] waren im Jahr 2008 die Steuereinnahmen aus der Photovoltaik-Industrie höher als die Solar-Förderung. Der volkswirtschaftliche Nutzen wird nach dieser Berechnung bis zum Jahr 2030 bei 135&nbsp;Milliarden Euro liegen.<ref>{{Cite web| title = BSW-Solar: Steuereinnahmen aus der Photovoltaik-Industrie sind höher als die Solar-Förderung| publisher = solarserver.de| accessdate = 2011-07-20| url = http://www.solarserver.de/news/news-11520.html}}</ref>

Trotz neuer Konkurrenz durch chinesische Solarmodulhersteller profitiert auch die deutsche Wirtschaft weiterhin von der Förderung der Photovoltaik. Eine Wertschöpfungsstudie der [[Agentur für Erneuerbare Energien]] ermittelte, dass die regionale Wertschöpfung nicht nur durch die Modulherstellung, sondern vor allem durch Planung, Installation, Betrieb und Wartung profitiert.<ref>[http://www.unendlich-viel-energie.de/de/wirtschaft/detailansicht/article/572/kommunale-wertschoepfung-durch-erneuerbare-energien.html Kommunale Wertschöpfung durch erneuerbare Energie]</ref>

=== Weitere Entwicklung ===
Insgesamt wächst der Photovoltaikmarkt zwar immer noch sehr stark (um ca. 40% jährlich); allerdings sind andere erneuerbare Energien, insbesondere die [[Windenergie|Windkraft]] an Land deutlich günstiger je kW erzeugter Leistung. Da die Mehrkosten für erneuerbare Energie entsprechend dem [[Erneuerbare-Energien-Gesetz|Erneuerbare Energien Gesetz]] (EEG) auf alle Verbraucher umgelegt werden, und dies zu erheblichen Mehrbelastungen und [[Wettbewerb (Wirtschaft)|Wettbewerb]]snachteilen führt, werden die Vergütungssätze entsprechend dem Zubau gesenkt. Im Ergebnis werden günstigere Energieerzeuger bevorzugt. Aufgrund günstiger Fertigung und [[Überkapazität]]en in China können trotz der geringeren Vergütungssätze noch rentable Photovoltaik-Projekte umgesetzt werden. Dies führt jedoch zu einem starken Margenverfall bei Händlern und Solarfirmen (sogenannte [[Engineering-Procurement-Construction|EPC]]). Außerdem entwickeln die nun starken und an der Börse gelisteten chinesischen Firmen ihr Direktgeschäft in den wichtigen [[Absatzmarkt|Absatzmärkte]]n, was die Umsatzentwicklung der Solarfirmen nachteilig beeinflusst.<ref name="ALEO">[http://www.aleo-solar.com/images/documents/investor-relations/praesentationen/Roadshowpresentation_May_2008.pdf ALEO Roadshow PDF Info-Präsentation], aufgerufen am 24. November 2011.</ref><ref name="wikinvest">[http://www.wikinvest.com/industry/Solar_Power Wikiinvest.com], aufgerufen am 24. November 2011.</ref><ref name="epia">[http://www.epia.org/ European Photovoltaic Industry Association (EPIA)], aufgerufen am 24. November 2011.</ref><ref name="iea">[http://www.iea.org/ International Energy Agency (IEA)], aufgerufen am 24. November 2011.</ref>

== Wirtschaftlichkeit ==

=== Anschaffungskosten und Amortisationszeit ===
Eine Photovoltaik-Dachanlage benötigt ca. 8–9m² Fläche pro Kilowatt Leistung. Die Kosten sind u.&nbsp;a. abhängig von Art und Qualität der Komponenten. Der durchschnittliche Endkundenpreis lag im Februar 2012 bei 1960 Euro netto je kW<sub>p</sub>.<ref name="pvgde:preisindex">photovoltaik-guide.de: [http://www.photovoltaik-guide.de/pv-preisindex PV-Preisindex]</ref> Diese Preise enthalten neben den Modulen auch Wechselrichter, Montage und Netzanschluss. Eine in Deutschland installierte Anlage liefert je nach Lage einen Jahresertrag von etwa 700 bis 1100&nbsp;kWh pro kW<sub>p</sub>.

Das [[Erneuerbare-Energien-Gesetz]] (EEG) garantiert in Deutschland den Betreibern von Photovoltaik-Anlagen gesetzlich festgelegte Mindestvergütungen für den ins Netz eingespeisten Strom (ab 2012: 17,94 bis 24,43&nbsp;Cent pro kWh über 20&nbsp;Jahre). Der Betrieb von Photovoltaik-Anlagen kann dadurch betriebswirtschaftlich lohnend sein. Die [[Amortisation]] ist abhängig vom Jahr der Inbetriebnahme (aufgrund sinkender gesetzlicher Vergütungen), der Sonneneinstrahlung, der Ausrichtung und Neigung der Anlage, sowie dem Anteil der Fremdfinanzierung.<ref>[http://sbww.eu/index.php?page=nutzen-kosten-finanzierung_sub SBWW GmbH: Photovoltaik]</ref>

=== Stromgestehungskosten ===
Die [[Netzparität]] wurde in Deutschland im Jahr 2012 erreicht. Bereits im Jahr 2013 wird der Solarstrom aus großen Photovoltaik-Anlagen das [[Erneuerbare-Energien-Gesetz#Windkraft_Offshore|Förderniveau von Windkraftanlagen auf dem Meer]] (Offshore) erreichen. Laut Bundesverband Solarwirtschaft könnten schon 2017 neue Solarstromanlagen auf Gebäuden ohne finanzielle Förderung rentabel betrieben werden.<ref name="Bundesverband Solarwirtschaft">[http://www.solarserver.de/solar-magazin/nachrichten/aktuelles/2011/kw31/nachrichtenvorlage.html ''Solarstrom wird Preisbrecher, ab 2013 günstiger als Haushaltsstrom.'']</ref> Australien erreichte bereits 2011 erstmals die Netzparität bei der Photovoltaik. Der Erzeugungspreis für Photovoltaik lag das erste Mal in einigen Gebieten Australiens unter dem Endverbraucherpreis von Netzstrom. Das bedeutet, dass die Erzeugungskosten (+ 8&nbsp;% Gewinn) pro Kilowattstunde einer Photovoltaikanlage in Australien damit kleiner sind, als der Endverbraucherpreis für den Bezug von fossil produziertem Strom. Damit reiht sich Australien neben Italien, Teilen der USA (Kalifornien und Hawaii), Japan und Spanien in die Reihe von Ländern ein, die Netzparität im Bereich der Solarenergie erreicht haben.<ref>[http://www.hans-josef-fell.de/content/index.php?option=com_docman&task=doc_download&gid=611&Itemid=77 Analyse zur Grid Parity aus Australien von Andrew Blakers von der Australian National University]</ref> In Südspanien können laut [[VDI nachrichten]] Photovoltaikanlagen bereits 2012 für 7-9 ct/kWh Strom produzieren. Da im Gegensatz zur fossilen Stromerzeugung keine Emissionsrechte benötigt werden, lässt sich der Solarstrom an der Strombörse für 5-6 ct/kWh verkaufen, was dem derzeitigen Börsenstrompreis entspricht. Damit wären Photovoltaikanlagen in Südspanien unter guten Bedingungen bereits jetzt ohne Subventionen wettbewerbsfähig.<ref>[http://www.vdi-nachrichten.com/artikel/Solarstrom-in-Spanien-zum-Boersenpreis/57765/1 ''Solarstrom: in Spanien zum Börsenpreis'']. In: ''[[VDI nachrichten]]'', 17. März 2012. Abgerufen am 17. März 2012.</ref> Nach [[Volker Quaschning]] wird die Photovoltaik bei einer weiteren Halbierung der Stromgestehungskosten (Preisniveau März 2012) ohne Förderung voll konkurrenzfähig mit der herkömmlichen Energieerzeugung sein. Dies könnte je nach Wachstum des Solarmarktes und den daraus resultierenden Lernkurveneffekten in 5 bis maximal 10 Jahren der Fall sein. Zugleich wäre damit für Privatkunden auch die [[Oil-Parity]] erreicht.<ref>[http://www.vdi-nachrichten.com/artikel/Droht-im-Energiebereich-schon-wieder-ein-Ausstieg-aus-dem-Ausstieg/57994/1 ''Droht im Energiebereich schon wieder ein Ausstieg aus dem Ausstieg?'']. In: ''[[VDI nachrichten]]'', 30. März 2012. Abgerufen am 30. März 2012.</ref>

Die folgende Tabelle bildet die [[Stromgestehungskosten]] in Cent je Kilowattstunde ab. Der zugrunde gelegte Kapitalkostensatz beträgt 4&nbsp;%, die jährlichen Betriebskosten 1&nbsp;% der Investitionssumme und die jährliche Minderung des Ertrags 0,5&nbsp;%. Weiterhin wird von einer Nutzungsdauer von 25&nbsp;Jahren ausgegangen. Da Photovoltaikanlagen keine beweglichen Teile enthalten sind sie sehr langlebig; es ist durchaus denkbar, dass Sie auch über diesen Zeitraum hinaus nutzbar bleiben. Für die Berechnung der durchschnittlichen Kosten je Kilowattstunde sind sowohl Kosten als auch Ertrag mit dem Kapitalkostensatz von 4&nbsp;% abdiskontiert.

Zur besseren Veranschaulichung sind die Werte in der Tabelle farbig hinterlegt. Grüne Kästchen stehen hierbei für Kosten, die unter dem Börsenstrompreis von circa 5,8&nbsp;Cent pro Kilowattstunde liegen, gelbe Kästchen für Kosten, die zwischen dem Börsenpreis und dem Strompreis für Industriekunden von 11,9&nbsp;Cent pro Kilowattstunde.<ref>statista: [http://appsso.eurostat.ec.europa.eu/nui/show.do?dataset=nrg_pc_205&lang=de Eurostat: Elektrizität – Industrieabnehmer – halbjährliche Preise – Ab 2007] erstes Halbjahr 2010, Verbrauchssegment: 70 bis 150 GWh, inklusive aller Steuern und Abgaben</ref> Rot hinterlegt sind jene Kästchen, deren Wert zwischen Industriekundenpreis und dem [[Strompreis#Jährlicher Durchschnittsstrompreis in Deutschland|Privatkundenpreis]] von 24,9&nbsp;Cent je Kilowattstunde liegt. In Deutschland liegen die Erträge zwischen 700 und 1100 Kilowattstunden Ertrag je Jahr und kWp. Die Werte für den durchschnittlichen Ertrag sind in der Tabelle fett hervorgehoben.

{| class="wikitable" style="text-align:center"
|+ Stromgestehungskosten von Photovoltaikanlagen in Cent pro Kilowattstunde<ref>Die Berechnung des Strompreises ''p'' erfolgt nach folgender Formel, wobei ''I'' für die Investitionssumme und ''E'' für den Ertrag im ersten Jahr steht. Der Parameter ''i'' gibt die Kapitalverzinsung, ''b'' den jährlichen Betriebskostensatz als Anteil der Investitionssumme und ''v'' die jährliche Ertragsminderung an. Schließlich steht ''T'' für die um eins verringerte Anzahl der Betriebsjahre. <math>p = \frac{I\cdot (1+i)+\sum_{t=0}^T \frac{I \cdot b}{(1+i)^t}}{\sum_{t=0}^T\frac{E\cdot (1-v)^t}{(1+i)^t}}</math></ref>
|-
! Investition/Ertrag || 700&nbsp;kWh || 800&nbsp;kWh || '''900&nbsp;kWh''' || 1000&nbsp;kWh || 1100&nbsp;kWh || 1500&nbsp;kWh || 2000&nbsp;kWh || 2500&nbsp;kWh
|-
! 200&nbsp;€/kW<sub>p</sub>
| class="hintergrundfarbe9" | 2,2
| class="hintergrundfarbe9" | 1,9
| class="hintergrundfarbe9" | '''1,7'''
| class="hintergrundfarbe9" | 1,6
| class="hintergrundfarbe9" | 1,4
| class="hintergrundfarbe9" | 1,0
| class="hintergrundfarbe9" | 0,8
| class="hintergrundfarbe9" | 0,6
|-
! 400&nbsp;€/kW<sub>p</sub>
| class="hintergrundfarbe9" | 4,4
| class="hintergrundfarbe9" | 3,9
| class="hintergrundfarbe9" | '''3,5'''
| class="hintergrundfarbe9" | 3,1
| class="hintergrundfarbe9" | 2,8
| class="hintergrundfarbe9" | 2,1
| class="hintergrundfarbe9" | 1,6
| class="hintergrundfarbe9" | 1,2
|-
! 600&nbsp;€/kW<sub>p</sub>
| class="hintergrundfarbe8" | 6,7
| class="hintergrundfarbe9" | 5,8
| class="hintergrundfarbe9" | '''5,2'''
| class="hintergrundfarbe9" | 4,7
| class="hintergrundfarbe9" | 4,2
| class="hintergrundfarbe9" | 3,1
| class="hintergrundfarbe9" | 2,3
| class="hintergrundfarbe9" | 1,9
|-
! 800&nbsp;€/kW<sub>p</sub>
| class="hintergrundfarbe8" | 8,9
| class="hintergrundfarbe8" | 7,8
| class="hintergrundfarbe8" | '''6,9'''
| class="hintergrundfarbe8" | 6,2
| class="hintergrundfarbe9" | 5,7
| class="hintergrundfarbe9" | 4,1
| class="hintergrundfarbe9" | 3,1
| class="hintergrundfarbe9" | 2,5
|-
! 1000&nbsp;€/kW<sub>p</sub>
| class="hintergrundfarbe8" | 11,1
| class="hintergrundfarbe8" | 9,7
| class="hintergrundfarbe8" | '''8,6'''
| class="hintergrundfarbe8" | 7,8
| class="hintergrundfarbe8" | 7,1
| class="hintergrundfarbe9" | 5,2
| class="hintergrundfarbe9" | 3,9
| class="hintergrundfarbe9" | 3,1
|-
! 1200&nbsp;€/kW<sub>p</sub>
| class="hintergrundfarbe7" | 13,3
| class="hintergrundfarbe8" | 11,7
| class="hintergrundfarbe8" | '''10,4'''
| class="hintergrundfarbe8" | 9,3
| class="hintergrundfarbe8" | 8,5
| class="hintergrundfarbe8" | 6,2
| class="hintergrundfarbe9" | 4,7
| class="hintergrundfarbe9" | 3,7
|-
! 1400&nbsp;€/kW<sub>p</sub>
| class="hintergrundfarbe7" | 15,6
| class="hintergrundfarbe7" | 13,6
| class="hintergrundfarbe7" | '''12,1'''
| class="hintergrundfarbe8" | 10,9
| class="hintergrundfarbe8" | 9,9
| class="hintergrundfarbe8" | 7,3
| class="hintergrundfarbe9" | 5,4
| class="hintergrundfarbe9" | 4,4
|-
! 1600&nbsp;€/kW<sub>p</sub>
| class="hintergrundfarbe7" | 17,8
| class="hintergrundfarbe7" | 15,6
| class="hintergrundfarbe7" | '''13,8'''
| class="hintergrundfarbe7" | 12,4
| class="hintergrundfarbe8" | 11,3
| class="hintergrundfarbe8" | 8,3
| class="hintergrundfarbe8" | 6,2
| class="hintergrundfarbe9" | 5,0
|-
! 1800&nbsp;€/kW<sub>p</sub>
| class="hintergrundfarbe7" | 20,0
| class="hintergrundfarbe7" | 17,5
| class="hintergrundfarbe7" | '''15,6'''
| class="hintergrundfarbe7" | 14,0
| class="hintergrundfarbe7" | 12,7
| class="hintergrundfarbe8" | 9,3
| class="hintergrundfarbe8" | 7,0
| class="hintergrundfarbe9" | 5,6
|-
! 2000&nbsp;€/kW<sub>p</sub>
| class="hintergrundfarbe7" | 22,2
| class="hintergrundfarbe7" | 19,4
| class="hintergrundfarbe7" | '''17,3'''
| class="hintergrundfarbe7" | 15,6
| class="hintergrundfarbe7" | 14,1
| class="hintergrundfarbe8" | 10,4
| class="hintergrundfarbe8" | 7,8
| class="hintergrundfarbe8" | 6,2
|-
! 2200&nbsp;€/kW<sub>p</sub>
| class="hintergrundfarbe7" | 24,4
| class="hintergrundfarbe7" | 21,4
| class="hintergrundfarbe7" | '''19,0'''
| class="hintergrundfarbe7" | 17,1
| class="hintergrundfarbe7" | 15,6
| class="hintergrundfarbe8" | 11,4
| class="hintergrundfarbe8" | 8,6
| class="hintergrundfarbe8" | 6,8
|}

=== Modulpreise ===
{| class="wikitable float-right" style="text-align:center;"
|+ Entwicklung der Modulpreise in €/Wp<ref name="Solarserver Preisindex">Solarserver: [http://www.solarserver.de/service/photovoltaik_preisindex.html PVX Spotmarkt Preisindex Solarmodule]. Bis einschließlich Juli 2010 gelten die Werte in der Spalte „Deutschland“ für Europa.</ref>
|-
! Modultyp
! colspan="3" | Kristallin
! colspan="3" | Dünnschicht
|-
! Herkunft/Typ || Deutschland || China || Japan || CdS/CdTE || a-Si || µ-Si
|-
! Juli 2007
| ~ 3,25 || ~ 3,00 || ~ 3,22 || ~ 2.35 || ~ 2.35 || –
|-
! Januar 2009
| 3,19 || 2,95 || 3,16 || 2,10 || – || 2,21
|-
! Januar 2010
| 2,03 || 1,55 || 1,91 || 1,61 || – || 1,38
|-
! Januar 2011
| 1,71 || 1,47 || 1,63 || 1,25 || 1,08 || 1,26
|-
! Januar 2012
| 1,07 || 0,79 || 1,05 || 0,68 || 0,60 || 0,76
|-
! Februar 2012 <!-- bei neueren Zahlen bitte ersetzen und erst bei Februar 2013 wieder eine neue Zeile beginnen, damit es immer im 1-Jahres-Schritt weiter geht -->
| 1,03 || 0,77 || 1,02 || 0,63 || 0,57 || 0,72
|-
! Preisverfall Jan. 2011 – Jan. 2012
| 37,3 % || 46,3 % || 35,6 % || 45,5 % || 44,2 % || 39,8 %
|-
! Preisverfall Jan. 2009 – Feb. 2011
| 67,7 % || 73,9 % || 67,7 % || 70,0 % || – || 67,4 %
|}

Die Modulpreise sind in den letzten Jahren stark gesunken, getrieben durch Skaleneffekte, technologische Entwicklungen, Normalisierung des Solarsiliziumpreises und durch den Aufbau von Überkapazitäten und Konkurrenzdruck bei den Herstellern. Die durchschnittliche Preisentwicklung seit Januar 2009 nach Art und Herkunft ist in der nebenstehenden Tabelle dargestellt. Die weitere Preisentwicklung hängt von der Entwicklung der Nachfrage sowie von den technischen Entwicklungen ab. Die niedrigen Preise für Dünnschichtanlagen relativieren sich teilweise für die fertige Anlage durch den aufgrund des geringeren Wirkungsgrades höheren Installationsaufwand für Anlagen gleicher Leistung. Die angegebenen Preise sind keine Endkundenpreise. Für eine durchschnittliche schlüsselfertige Solaranlage muss der Wert in Deutschland für Kristalline Module ca. mit 1,5 – 1,9 und für Dünnschicht mit 1,9 – 2,4 multipliziert werden.

Multikristalline Module chinesischer Hersteller sind seit April 2009 für rund 2&nbsp;Euro pro Watt erhältlich, europäische Module unterschritten diese Grenze im Februar 2010. Im April 2011 lagen die Großhandelspreise für a-Si-Dünnschichtmodule erstmals unter 1&nbsp;Euro pro W<sub>p</sub>.<ref name="Solarserver Preisindex" />

== Umweltschutz ==
Die Umweltauswirkungen bei der Silizium-Technologie und bei der Dünnschichttechnologie sind die typischen der Halbleiterfertigung, mit den entsprechenden chemischen und energieintensiven Schritten. So ist der sensibelste Punkt bei der Silizium-Technologie die Reinstsiliziumproduktion, aufgrund des hohen Energieaufwandes und dem Aufkommen an Nebenstoffen. Für 1&nbsp;kg Reinstsilizium entstehen 19&nbsp;kg Nebenstoffe. Da Reinstsilizium meist von Zulieferfirmen produziert wird, ist die Auswahl der Lieferfirmen unter Umweltaspekten entscheidend für die Umweltbilanz eines Moduls.
Bei der Dünnschichttechnologie ist die Reinigung der Prozesskammern ein sensibler Punkt. Hier werden oft die klimaschädlichen Stoffe [[Stickstofftrifluorid]] und [[Schwefelhexafluorid]] verwendet. Der CdTe-Technologie wird auf Grund seiner kurzen Energierücklaufzeit das beste Umweltverhalten auf einer Lebenszyklus-Basis zugeschrieben.<ref>http://www.solarwirtschaft.de/fileadmin/content_files/Hintergrund_CdTe_0309.pdf</ref><ref>http://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/es071763q</ref>

2011 bestätigte das Bayerische Landesamt für Umwelt darüber hinaus, dass CdTe-Solarmodule selbst im Fall eines Brandes keine Gefahr für Mensch und Umwelt darstellen.<ref>http://www.lfu.bayern.de/luft/doc/pvbraende.pdf</ref>

Durch die absolute Emissionsfreiheit im Betrieb weist die Photovoltaik sehr niedrige [[externe Kosten]] auf. Liegen diese bei Stromerzeugung aus Stein- und Braunkohle bei circa 6 bis 8&nbsp;ct/kWh, betragen sie bei Photovoltaik nur etwa 1&nbsp;ct/kWh. Zu diesem Ergebnis kommt ein Gutachten<ref>Wolfram Krewitt, Barbara Schlomann: ''[http://www.bmu.de/files/erneuerbare_energien/downloads/application/pdf/ee_kosten_stromerzeugung.pdf Externe Kosten der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien im Vergleich zur Stromerzeugung aus fossilen Energieträgern].'' Gutachten im Rahmen von Beratungsleistungen für das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit, 6. April 2006.</ref> des [[Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt|Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt]] und des [[Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung|Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung]]. Negative Effekte fossiler Stromerzeugung wie die Kosten für [[Emissionsrechtehandel|CO<sub>2</sub>-Zertifikate]] und die [[Deutsche Steinkohle#Subventionen|Steinkohlesubventionen]] sind bei dieser Betrachtung ausgenommen. Auch sind die von der Gesellschaft getragenen, betriebswirtschaftlich kaum darstellbaren Versicherungs-, Rückbau- und Entsorgungskosten bei nuklearen Kraftwerken nicht berücksichtigt.<ref>[http://www.sueddeutsche.de/wirtschaft/versicherung-der-kernkraft-mal-die-betreiber-zahlen-lassen-1.1074008 ''Versichungsrisiko AKW. Katastrophe mit beschränkter Haftung'']. In: ''[[Süddeutsche Zeitung]]'', 18. März 2011. Abgerufen am 24. März 2012.</ref>

== Siehe auch ==
* [[Füllfaktor (Solarzelle)]]
* [[Dember-Effekt]]
* [[Strahlungshaushalt der Erde]]


== Literatur ==
== Literatur ==
* M. L. Ecker: ''Spontaneous osteonecrosis of the distal femur''. In: ''Instructional Course Lecture.'' 50 (2001), S. 495–498. PMID 11372351
<!--alphabetische Sortierung nach Nachname des Erstautoren, vorerst-->
* [[Rüdiger Döhler]]: ''Lexikon Orthopädische Chirurgie''. Berlin 2003, ISBN 3-540-41317-0, S. 143. [http://books.google.de/books?id=rlGLKZrN_q4C&pg=PR3&dq=r%C3%BCdiger+d%C3%B6hler&hl=de&sa=X&ei=AXNYT76bEtDIsgaizYSWDA&ved=0CD4Q6AEwAg#v=onepage&q=r%C3%BCdiger%20d%C3%B6hler&f=false GoogleBooks]
* Falk Antony, Christian Dürschner, Karl-Heinz Remmers: ''Photovoltaik für Profis – Verkauf, Planung und Montage von Solarstromanlagen.'' 2.&nbsp; Auflage. Verlag Solare Zukunft, Erlangen 2009, ISBN 978-3-933634-24-5.
*Trauma Berufskrankheit 2004 · 6 : 35–40, DOI 10.1007/s10039-003-0826-9, Online publiziert: 17. Januar 2004, © Springer-Verlag 2004, [http://link.springer.com/article/10.1007%2Fs10039-003-0826-9 Studie]
* Sylvio Dietrich: ''PVProfit 2.2 – Wirtschaftlichkeit von Photovoltaik-Anlagen.'' 3.&nbsp;Auflage. Verlag Solare Zukunft, Erlangen 2006, ISBN 3-933634-23-7 (mit Berechnungsprogramm auf CD-ROM, Softwarestand: 2009).
(J. von Reumont · A. Fabian · J.Huber · P.Beks)
* Adolf Goetzberger, Bernhard Voß, Joachim Knobloch: ''Sonnenenergie: Photovoltaik – Physik und Technologie der Solarzelle.'' 2.&nbsp;Auflage. Teubner-Verlag, Stuttgart 1997, ISBN 3-519-13214-1.
* Heinrich Häberlin: ''Photovoltaik – Strom aus Sonnenlicht für Verbundnetz und Inselanlagen.'' VDE Verlag, Berlin 2010, ISBN 978-3-8007-3205-0.
* Ingo B. Hagemann: ''Gebäudeintegrierte Photovoltaik. Architektonische Integration der Photovoltaik in die Gebäudehülle.'' Rudolf Müller Verlag, Köln 2002, ISBN 3-481-01776-6.
* Jascha Schmitz, Benjamin Volkmann: [http://www.solaranlagen-portal.de/photovoltaik-ratgeber.html ''Ihr Photovoltaik-Ratgeber.''] 1. Auflage. (PDF 6,5 MB)
* Ralf Haselhuhn: ''Leitfaden Photovoltaische Anlagen.'' 4. Auflage. Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie e.&nbsp;V., 2010, ISBN 978-3-00-030330-2. (3. Auflage: mit Claudia Hemmerle)
* Ralf Haselhuhn: ''Photovoltaik – Gebäude liefern Strom.'' 5.&nbsp;Auflage. Solarpraxis Verlag, Berlin 2005, ISBN 3-8249-0854-9 (Ein BINE-Informationspaket).
* {{Literatur|Autor=Björn Hemmann, Tatjana Abarzúa, Christian Dürschner, Michael Vogtmann, Helmut Dillinger|Titel=Handbuch Bürger-Solarstromanlagen: Das solid-Konzept|Verlag=Solare Zukunft|Ort=Erlangen|ISBN=3-933634-15-6|Auflage=2.|Jahr=2005|}}
* [[Volker Quaschning]]: ''Regenerative Energiesysteme.'' 7.&nbsp;Auflage. Hanser Verlag, München 2011, ISBN 978-3-446-42732-7.
* Volker Quaschning: ''Erneuerbare Energien und Klimaschutz.'' 2.&nbsp;Auflage. Hanser Verlag, München 2009, ISBN 978-3-446-41961-2.
* Simon Roberts, Nicoló Guariento: ''Gebäudeintegrierte Photovoltaik. Ein Handbuch.'' Birkhäuser Verlag, Basel 2009, ISBN 978-3-7643-9949-8.
* Thomas Seltmann: [http://www.test.de/shop/bauen-finanzieren/photovoltaik-sp0328000/ ''Photovoltaik – Solarstrom vom Dach.''] 2. Auflage. [[Stiftung Warentest]], Berlin 2011, ISBN 978-3-86851-037-9. (Ratgeber)
* Thomas Seltmann: ''Meine Solaranlage – Photovoltaik: Strom ohne Ende: Netzgekoppelte Solarstromanlagen optimal bauen und nutzen.'' 4.&nbsp;Auflage. Solarpraxis Verlag / Beuth Verlag, Berlin 2009, ISBN 978-3-410-20033-8.
* Hans-Günther Wagemann, Heinz Eschrich: ''Grundlagen der photovoltaischen Energiewandlung – Solarstrahlung, Halbleitereigenschaften, Solarzellenkonzepte.'' Teubner-Verlag, Stuttgart 1994, ISBN 3-519-03218-X.
* Andreas Wagner: ''Photovoltaik Engineering – Handbuch für Planung, Entwicklung und Anwendung.'' 2.&nbsp;Auflage. Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg 2006, ISBN 3-540-30732-X.
* Daniel Pohl, Patrick Jonas: [http://www.dcti.de/index.php?id=206 ''Solarenergie – CleanTech Treiber im Fokus.''] Deutsches CleanTech Institut (DCTI), Bonn 2009. (PDF 10.3 MB)
* Stefan Hausmann, Daniel Pohl, Patrick Jonas: [http://www.dcti.de/veroeffentlichungen/dcti-spezial.html ''CleanTech Spezial: Photovoltaik.''] Deutsches CleanTech Institut (DCTI), Bonn 2010. (PDF 11,1 MB)

== Weblinks ==
{{Wiktionary}}
{{Commonscat|Photovoltaics|Photovoltaik}}
* [http://www.unendlich-viel-energie.de/de/solarenergie.html Portal „Sonnenenergie“ bei der Agentur für Erneuerbare Energie]
* [http://www.solarwirtschaft.de/ Bundesverband Solarwirtschaft]
* [http://www.ise.fraunhofer.de/de/veroeffentlichungen/studien-und-positionspapiere/aktuelle-fakten-zur-photovoltaik-in-deutschland.pdf Aktuelle Fakten zur Photovoltaik in Deutschland] Fraunhofer ISE, Stand Februar 2012.
* [http://www.enbausa.de/solar-geothermie/fotovoltaik/staedte-mit-solarkataster.html Städte mit Solarkataster] im ''Portal für energieffizentes Bauen und Sanieren''
* [http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php?lang=de Photovoltaic Geographical Informationssystem der EU (PVGIS)] – Schätzung der tatsächlichen Leistung von Photovoltaik mit Hilfe der Watt peak-Angabe je nach Region
* [http://www.fvee.de/forschung/forschungsthemen/photovoltaik/ Photovoltaik] auf den Seiten vom [[Forschungsverbund Erneuerbare Energien]]
* [http://www.sonnenertrag.eu/photovoltaik-anlagen-vergleich/Deutschland-DE_2010.html Erträge von Photovoltaik Anlagen in Deutschland täglich aktualisiert]
* [http://www.bundesnetzagentur.de/cln_1931/DE/Sachgebiete/ElektrizitaetGas/ErneuerbareEnergienGesetz/VerguetungssaetzePVAnlagen/VerguetungssaetzePhotovoltaik_Basepage.html?nn=135464 Bundesnetzagentur: Monatliche Neuinstallationen]
* [http://www.pv-phil.com "Phil" - kostenfreie webbasierte Software zur Planung und Berechnung von Photovoltaikanlagen]
* [http://www.bine.info/hauptnavigation/publikationen/themeninfos/publikation/photovoltaik-innovationen Photovoltaik – Innovationen] Themeninfo von BINE Informationsdienst – Energieforschung für die Praxis gefördert vom BMWi

== Einzelnachweise ==
<references />


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Version vom 28. August 2015, 10:18 Uhr

Klassifikation nach ICD-10
M87.06 Idiopathische aseptische Knochennekrose : Unterschenkel [Fibula, Tibia, Kniegelenk]
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ICD-10 online (WHO-Version 2019)

Der Morbus Ahlbäck zählt zu den aseptischen (nicht durch eine Infektion verursachten) Osteonekrosen. Er findet sich meist an der inneren (medialen) Kondyle (Knochenrolle) des kniegelenkbildenden Anteils des Oberschenkelknochens.

Krankheitsbild

Der M. Ahlbäck ist der „Herzinfarkt des Kniegelenks“. Charakteristisch sind schlagartig auftretende Schmerzen. Die Ursache ist eine lokale Durchblutungsstörung. Betroffen sind überwiegend Frauen jenseits des 60. Lebensjahres.

M. Ahlbäck (konventionelle Schichtaufnahme)

Im Frühstadium zeigt sich im Röntgenbild die Osteolyse durch eine Aufhellung der Knochensubstanz. Nicht in allen Fällen ist die Osteolyse umgeben von einem Sklerosesaum. Mit Hilfe der Computertomographie kann das genaue Ausmaß der Zerstörung des Knochens auch schon in frühen Stadien dargestellt werden. Die Knochenszintigraphie zeigt manchmal eine Nuklidanreicherung in der Umgebung des abgestorbenen Knochenstücks.

Eine konservative Therapie gibt es nicht. Die Gesellschaft für Tauch und Überdruckmedizin (GTUEM) und der VDD-HBO merken aber an: Bevor es zu einem operativen Eingriff kommt, sollte adjuvant auch eine hyperbare Sauerstofftherapie in Erwägung gezogen werden.[1] Schmerzmittel und Antiphlogistika können probiert werden. Sinnvoll sind meistens (unikondyläre) Schlittenprothesen oder (bikondyläre) Totalendoprothesen.

Literatur

  • M. L. Ecker: Spontaneous osteonecrosis of the distal femur. In: Instructional Course Lecture. 50 (2001), S. 495–498. PMID 11372351
  • Rüdiger Döhler: Lexikon Orthopädische Chirurgie. Berlin 2003, ISBN 3-540-41317-0, S. 143. GoogleBooks
  • Trauma Berufskrankheit 2004 · 6 : 35–40, DOI 10.1007/s10039-003-0826-9, Online publiziert: 17. Januar 2004, © Springer-Verlag 2004, Studie

(J. von Reumont · A. Fabian · J.Huber · P.Beks)

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