Photovoltaik in Deutschland – Rückblick und Entwicklung
Die Begeisterung für Photovoltaik ist in Deutschland nach wie vor ungebremst. Weltweit liegt die Bundesrepublik bezüglich der Stromproduktion aus Sonnenenergie weit vorn. Die Anfänge der Solarenergie reichen bis ins Jahr 1839 zurück.
Der französische Physiker Alexandre Edmond Becquerel machte zu dieser Zeit, Anfang bis Mitte des 19. Jahrhunderts, verschiedene Experimente, bei denen er entdeckte, dass sich die Größe von Strom bei Licht und Dunkelheit veränderte. Hiermit legte er die Grundlage für die späteren Forschungen im Bereich der Photovoltaik.
44 Jahre später fand der britische Wissenschaftler William Grylls Adams heraus, dass Selen Strom erzeugt, wenn es mit Licht bestrahlt wird. Ohne Bewegungsenergie oder Wärmeenergie konnte somit auf direktem Wege Licht in Strom umgewandelt werden. Anhand dieser Erkenntnis entwickelte der New Yorker Charles Fritts 1883 dann das allererste Photovoltaikmodul, das damals noch aus Selenzellen bestand.
Dieser bahnbrechende Schritt im Bereich der Stromversorgung veranlasste viele Wissenschaftler und Forscher dazu, sich intensiv mit der Solarenergie auseinanderzusetzen; auch, weil zu dieser Zeit einige von ihnen der Entwicklung äußerst kritisch gegenüber standen. Doch bereit 1884 wurden von Julius Elster und Hans Friedrich Geitel die ersten seriösen und ernstgenommenen Forschungsergebnisse über Photovoltaik-Module präsentiert.
Von 1887 an, beeinflusst die deutsche Forschung die Entwicklungen der Solarenergie enorm – und ist bis heute einer der Spitzenreiter, wenn es um die Strom- und Wärmegewinnung durch Sonnenlicht geht. In diesem Jahr untersuchen Heinrich Rudolph Hertz und Wilhelm Ludwig Franz Hallwachs den lichtelektrischen Effekt genauer, weshalb er in diesen Jahren auch „Hallwachs-Effekt“ genannt wurde. Berühmtester und erfolgreichster Wissenschaftler beim Thema Photovoltaik war Albert Einstein, ebenfalls Deutscher, der die Lichtquantenhypothese aufstellte und dafür den Physik Nobelpreis verliehen bekam.
Entwicklungsstark: das 20. Jahrhundert
Die weiteren Entwicklungen, bis in die 50er Jahre des 20. Jahrhunderts hinein, fanden hauptsächlich in den USA statt, verzeichneten aber in Deutschland großes Interesse. 1955 konnte dank anhaltender Forschungen die ersten kommerziellen Solarzellen produziert werden. Diese wurden für die Stromversorgung von Telefonverstärkern verwendet.
Besonders die Raumfahrt setzte nun verstärkt auf Photovoltaik und arbeitete dafür eng mit dem deutschen Ingenieur Hans Ziegler zusammen. 1958 konnte der erste Satellit mit einer Kombination aus Solarzellen und einer Batterie in die Umlaufbahn geschossen werden. Ganze sechs Jahre wurden mit dieser Energieversorgung Signale empfangen, viel länger, als die Skeptiker der US-Armee erwartet hätten.
Erst in den 1970er Jahren wurden Solarzellen auch auf der Erde zur Stromgewinnung eingesetzt, meist innerhalb großer Anlagen, da Photovoltaikmodule für den Privatverbraucher noch unerschwinglich waren. Dieser Schritt wurde erst dann getätigt, als ökonomische Berechnungen dafür sprachen, die Stromversorgung durch Sonnenenergie zu dezentrieren. Hieraus entstand das 1000-Dächer-Programm in Deutschland, das 1992 die Förderung von Photovoltaikanlagen auf Ein- und Zweifamilienhäusern unterstützte. Knapp zehn Jahre später stand bereits der Nachfolger, das 100.000-Dächer-Programm in den Startlöchern. 2000 wurde das Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) erlassen, das Förderung, Bezuschussung und Klimaziele definiert.
Photovoltaik heute
Nach wie vor ist Deutschland der internationale Vorreiter auf dem Gebiet Photovoltaik. 2011 gingen neue Anlagen mit rund acht Gigawatt Leistung ans Netz. Langfristig werden, trotz Senkung der Einspeisevergütung, zehn Gigawatt Leistungszuwachs pro Jahr erwartet.