Inhalt
- Was ist eine Photovoltaikanlage?
- Solarzellen
- Solarmodule
- Wechselrichter
- Unterkonstruktion und Montagesystem
- Stromspeicher
- Verkabelung
- Zähler
In einer Welt, in der nachhaltige Energiequellen immer wichtiger werden, stellen Photovoltaikanlagen eine Schlüsseltechnologie dar. Sie bieten Haushalten die Möglichkeit, einen Teil ihres Energiebedarfs selbst zu decken und so unabhängiger vom öffentlichen Stromnetz und schwankenden Energiepreisen zu werden. Doch woraus besteht eine Photovoltaikanlage genau und welche Funktionen übernehmen die jeweiligen Komponenten? Wir geben Ihnen einen Überblick über die wichtigsten Bestandteile und Funktionsweisen
Was ist eine Photovoltaikanlage?
Eine Photovoltaikanlage (PV-Anlage) wandelt Sonnenlicht mithilfe von Solarzellen direkt in elektrischen Strom um. Dies geschieht durch den photovoltaischen Effekt. Hierbei treffen Lichtpartikel, sogenannte Photonen, auf die Solarzellen und lösen dort Elektronen aus ihrem Verbund, was zu einem elektrischen Stromfluss führt.
PV-Anlagen leisten einen wesentlichen Beitrag zum umweltfreundlichen Stromverbrauch. Sie bieten eine nachhaltige Alternative zu herkömmlichen Energiequellen, indem sie die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen reduzieren und Haushalten helfen, ihre Energiekosten zu senken.
Solarzellen
Die Solarzelle ist die Grundbaueinheit einer PV-Anlage. Typischerweise aus Silizium gefertigt, kann sie durch ihren Aufbau und die speziellen Eigenschaften des Halbleitermaterials Lichtphotonen absorbieren und in elektrische Ladung umwandeln. Man unterscheidet hauptsächlich zwischen monokristallinen Zellen, die aus einem einzigen Siliziumkristall bestehen und sehr effizient sind, und polykristallinen Zellen, die aus mehreren Kristallen zusammengesetzt sind und etwas weniger effizient, dafür aber kostengünstiger sind.
Was meint der Begriff Wirkungsgrad?
Der Wirkungsgrad einer Photovoltaikanlage ist ein Maß dafür, wie effektiv die Solarzellen Sonnenlicht in elektrische Energie umwandeln. Dank technologischer Fortschritte steigt dieser Wert stetig, wodurch PV-Anlagen immer attraktiver werden.
Solarmodule
Solarmodule sind aus vielen einzelnen Solarzellen zusammengesetzt und in Reihe geschaltet sind, um eine höhere Spannung zu erreichen. Sie sind in einen Rahmen eingefasst und oft mit einer Glasscheibe abgedeckt, um Schutz vor Umwelteinflüssen zu bieten. Die Anzahl der Module bestimmt maßgeblich die Gesamtleistung der Anlage.
Wechselrichter
Der Wechselrichter ist das Bindeglied zwischen den Solarmodulen und dem Hausnetz bzw. dem öffentlichen Stromnetz. Er wandelt den Gleichstrom der Module in Wechselstrom um und passt dabei die Spannung so an, dass sie mit dem Netz kompatibel ist. Moderne Wechselrichter können auch die Anlage überwachen, Störungen melden und optimieren die Energieausbeute.
Unterkonstruktion und Montagesystem
Die Unterkonstruktion verankert die Solarmodule auf dem Dach. Sie muss wind- und wetterfest sein und das Gewicht der Module tragen können. Dabei wird sie entweder direkt auf dem Dach befestigt oder als Aufständerung konzipiert, um die Ausrichtung und Neigung der Module zu optimieren.
Stromspeicher
Ein Stromspeicher ist eine Batterie, die den tagsüber produzierten Strom speichert, damit er auch nachts oder an sonnenarmen Tagen genutzt werden kann. Dies erhöht den Eigenverbrauch und macht unabhängig von Netzstrompreisen.
Verkabelung
Die Verkabelung ist essenziell für die Sicherheit und Effizienz einer PV-Anlage. Sie verbindet alle Komponenten elektrisch miteinander und sorgt dafür, dass der erzeugte Strom dort ankommt, wo er benötigt wird. Die Verkabelung einer PV-Anlage muss fachgerecht ausgeführt werden, um maximale Sicherheit und Leistung zu gewährleisten. Dazu gehören nicht nur die Verbindungen zwischen den Modulen und dem Wechselrichter, sondern auch zum Stromnetz und den Zählern.
Zähler
Zähler messen den Stromfluss in Kilowattstunden (kWh). Sie sind für eine PV-Anlage unverzichtbar, um den eigenen Energieverbrauch, die Einspeisung ins Netz und die Leistung der Anlage genau zu dokumentieren.
Solarzähler (Erzeugungszähler)
Der Solarzähler erfasst die gesamte von der PV-Anlage produzierte Strommenge. Diese Daten sind wichtig, um den Erfolg der Anlage bewerten zu können und sind die Basis für etwaige Vergütungen.
Verbrauchszähler
Der Verbrauchszähler gibt an, wie viel Strom im Haushalt verbraucht wird. Er ist wichtig, um den Eigenverbrauch zu maximieren und Stromkosten zu sparen.
Einspeisezähler
Der Einspeisezähler misst den Strom, der über die Anlage hinaus produziert und ins öffentliche Netz eingespeist wird. Die Daten sind essenziell für die Abrechnung mit dem Energieversorger und für die Berechnung eventueller Vergütungen.
