Photovoltaik - Vergleich & Tests

Photovoltaik Anlagen unterscheiden sich im Wesentlichen durch die Art der Zellen, die in den Photovoltaikmodulen verbaut werden. Das können entweder monokristalline, polykristalline oder Dünnschichtzellen sein. Ein kleiner Vergleich:

Monokristalline Zellen werden aus einem einzigen Siliziumkristall hergestellt. Der Kristall wird eingeschmolzen und zu einem Stab mit gleichmäßigem Kristallgitter geformt. Die Zellen sind entweder rund, quadratisch oder achteckig geformt. Je nach Form sind sie dunkelblau, schwarz oder grau. Wirklich interessant macht sie jedoch erst ihr Wirkungsgrad. Dieser liegt bei 15 bis 18 Prozent. Bis dato ist dies der höchste Wirkungsgrad aller Zellen. Die hohe Leistung macht sie jedoch in der Herstellung vergleichsweise teuer. Diese Zellen eignen sich besonders dort, wo nur eine begrenzte Fläche zur Verfügung steht.

Polykristalline oder multikristalline Zellen bestehen aus Siliziumblöcken, welche in kleine Stücken zersägt werden. Dadurch erhalten sie die Struktur einer Eisblume, die deutlich zu erkennen ist. Die Form ist quadratisch; farblich sind polykristalline Zellen blau bis silbergrau. Ihr Wirkungsgrad beträgt 13 bis 15 Prozent bei einer Lebensdauer von etwa 30 Jahren. Durch das gute Preis-Leistungs-Verhältnis ist dieser Zelltyp besonders beliebt. Ebenso wie monokristalline Solarzellen lassen sie sich einfach auf einem passenden Gestell montieren und eignen sich für Dachanlagen sowie den Einsatz auf Freiflächen.

Dünnschichtzellen sind rund 100-mal schmaler als monokristalline und polykristalline Zellen. Das macht sie besonders leicht und flexibel, weshalb sie auch auf beweglichen Materialien angebracht werden können. Die Zellen sind rötlichbraun, dunkelgrün bis schwarz. Der Wirkungsgrad variiert stark und ist abhängig von dem verwendeten Material: Der Wert reicht von 6 bis 20 Prozent. 20 Prozent werden im Test allerdings nur von so genannten "CIS-Solarzellen" erreicht. Im Vergleich ist der Energie- und Materialaufwand von Dünnschichtzellen in der Herstellung sehr gering, jedoch erreicht dieser Modultyp nicht die Lebensdauer von Siliziumzellen. Geeignet sind Dünnschichtzellen vor allem dann, wenn große, flache Flächen zur Verfügung stehen.

Der Wirkungsgrad unter Berücksichtigung der Umgebungsbedingungen ist eines der wichtigsten Kriterien bei der Auswahl von Solarmodulen. Den höchsten Wirkungsgrad erreichen die monokristallinen Module mit Werten zwischen 15 und 18 %, darauf folgen polykristalline Module mit 13 bis 15 %. Den geringsten Wert weisen Dünnschichtzellen mit einem Wirkungsgrad von etwa 7 % auf. Allerdings ist der Wirkungsgrad nicht alles: So kann die Leistung durch eine gute Hinterlüftung der Anlage sowie einen genau auf den Modultyp abgestimmten Wechselrichter optimiert werden.

Die Hersteller haben unterschiedliche Solarmodule im Programm - einen Vergleich der Module sowie der Kosten bei den entsprechenden Herstellern, erhalten Sie hier. Bezüglich des Wirkungsgrades und der Energiebilanz von Photovoltaik helfen wir Ihnen gerne mit zusätzlichen Informationen.

Photovoltaikanlagen unterschiedlicher Hersteller und Zelltypen wurden vom TEC-Institut, der Stiftung Warentest, Öko-TEST und vielen weiteren Prüfinstituten nach verschiedensten Kriterien getestet und verglichen. Geprüft werden zum Beispiel die Einhaltung von Mindestqualitätsstandards und Sicherheit sowie weitere Leistungs- und Qualitätsparameter mit unterschiedlichen Testverfahren.

Damit Photovoltaik-Module überhaupt für den Einsatz zugelassen werden, müssen Sie bestimmte Mindestvoraussetzungen erfüllen. Dazu gehören Betriebssicherheit, Bauteileignung und Funktionalität. Diese Kriterien werden in verschiedenen Testverfahren auf ihre Einhaltung überprüft.

• Die IEC-Zertifizierung erfolgt durch den TÜV und gewährleistet, dass die Module die Standards der International Electronical Commission (IEC) erfüllen. Diese Zertifizierung sagt lediglich aus, dass die Module betriebssicher sind und funktionieren. Nur wenn die Tests erfolgreich absolviert wurden, erhält der Modultyp eine Zulassung.
• Die Standard-Testbedingungen (STC) müssen alle Module durchlaufen. Die eingesetzten Verfahren ermöglichen die Bewertung und den Vergleich verschiedener Typen durch die Ermittlung von Spannung, Leistung und Strom bei vergleichbaren Testbedingungen im Labor sowie unter realen Bedingungen.
• Mit dem NOCT-Test wird ermittelt, welche Temperatur eine Solarzelle im Normalbetrieb erreicht, also unter am Aufstellort üblichen Bedingungen. Mit diesem Test können die Materialbelastungen und Hitzeabstrahlung überprüft werden. Die festgesetzten Durchschnittswerte gelten als Standardmaß zur Bewertung der Bauteile einer Photovoltaikanlage.
• Die noch recht neue Carbon Footprint Verification (CFV) ermittelt die CO2-Bilanz einer Anlage durch die Überprüfung des Produkt-Lebenszyklus der einzelnen Bauteile.

Eine weitere Reihe von Testverfahren befasst sich mit der Leistung und Qualität der Photovoltaikmodule. Die Vergleiche sollen es dem Betreiber ermöglichen, die einzelnen Anlagen hinsichtlich ihrer Leistung und Lebensdauer zu bewerten.

• RAL-GZ 966 ist ein Gütezeichen, das von der RAL-Gütegemeinschaft e. V. vergeben wird. Prüfkriterien sind die Verwendung hochwertiger Einzelkomponenten, eine funktionale Anlagenkonstruktion, die fachgerechte Ausführung sowie die Bewertung des Service und Vertriebs des Herstellers.
• Der PV+Test wird vom TÜV Rheinland und dem Unternehmen Solarpraxis durchgeführt. Die Tests beinhalten 25 Kriterien, weiterhin werden viele verschiedene Eigenschaften der Anlage überprüft und bewertet. Ziel dieser Tests ist es, die Qualität von Modulen messbar und auch sichtbar zu machen. Prüfkriterien sind zum Beispiel Leistungsparameter, Alterungsbeständigkeit, elektrische Sicherheit oder die Verarbeitung.
• Vom PHOTON-Labor wird das PHOTON-Prüfsiegel vergeben. Die Tests beinhalten STC-Leistungsmessungen, Messung des Schwachlichtverhaltens oder die Bestimmung der Temperaturkoeffizienten. Das Prüfsiegel wird auf Basis einer Jahresmessung vergeben und ermöglicht Verbrauchern, die Menge des theoretisch möglichen mit dem tatsächlichen Stromertrag zu vergleichen.
• Hinter dem Begriff “DNV GL PV Module Reliability Scorecard” steht das Unternehmen DNV GL, einem der größten Anbieter von PV-Tests und Zertifizierungen weltweit. Das Unternehmen testet PV-Module auf ihre Zuverlässigkeit, die Ergebnisse werden jährlich in einem umfassenden Bericht veröffentlicht. Geprüft wird auf Temperaturwechsel, mechanisch-dynamische Belastungen, Feuchtwärme, Luftfeuchte-Frostverhalten und Degradation. Da ein großer Teil der bekannten PV-Hersteller an diesen Tests teilnehmen, gilt die Studie als besonders aussagekräftig.

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