Wofür steht Photovoltaik?
Eine Photovoltaikanlage, auch PV-Anlage (bzw. PVA) oder Solargenerator genannt, ist eine Solarstromanlage, in der mittels Solarzellen ein Teil der Sonnenstrahlung in elektrische Energie umgewandelt wird. Die dabei typische direkte Art der Energiewandlung bezeichnet man als Photovoltaik.
Wie funktioniert Photovoltaik im Detail?
Der Photoeffekt ist ein physikalischer Vorgang, bei dem Elektronen mit Licht wechselwirken. Atome oder Moleküle enthalten gebundene Elektronen. Trifft Licht auf Moleküle oder einzelne Atome, ist es unter bestimmten Voraussetzungen möglich, dass die Elektronen mit dem Licht wechselwirken und elektrische Energie erzeugen. Bei Lichteinstrahlung auf einen Festkörper können wir nicht immer das Herauslösen von Elektronen beobachten. In Halbleitern zum Beispiel wird nicht immer ein Elektron aus dem Material freigesetzt. Stattdessen absorbieren Elektronen im nichtleitenden Valenzband die Photonenenergie, sodass sie sich auf das energetisch höher liegende Leitungsband heben. Dadurch werden Elektronen-Loch-Paare erzeugt, welche die elektronischen Eigenschaften des Festkörpers verändern und Energie erzeugen.
Was ist eine Solarzelle?
Eine Solarzelle (fachsprachlich auch photovoltaische Zelle genannt) ist ein elektrisches Bauelement, das Strahlungsenergie, in der Regel Sonnenlicht, direkt in elektrische Energie umwandelt. Die Anwendung der Solarzelle ist die Photovoltaik, wo sie als Stromquelle dient. Die physikalische Grundlage der Umwandlung ist der photovoltaische Effekt, der ein Sonderfall des inneren photoelektrischen Effekts ist.
Was ist ein Wechselrichter?
Der Wechselrichter ist das „Herz“ jeder Solaranlage und hat die Aufgabe, den durch die Solarzellen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom für den Eigenverbrauch im Haus oder zur Einspeisung in das öffentliche Stromnetz zu wandeln.
Neben der Umwandlungs- und Einspeisefunktion ist der Wechselrichter auch für die Anlagenkontrolle und die Optimierung des Stromertrags verantwortlich. Zudem beteiligt er sich aktiv am Netzmanagement.
Aus welchen Komponenten besteht eine Photovoltaik-Anlage?
Eine Photovoltaikanlage besteht aus folgenden Komponenten die individuell aufeinander abgestimmt sind und somit an die baulichen Grundgegebenheiten des Hauses angepasst werden:
- Solarmodule, die aus der Sonnenenergie Gleichstrom erzeugen.
- Wechselrichter, die den Gleichstrom in netzkompatiblen Wechselstrom umwandeln.
- Einspeisezähler, der den eingespeisten Strom in das Stromnetz misst.
- Verkabelung und Montagegestell, auf dem die Solarmodule befestigt werden.
- Stromspeicher (optional), der den erzeugten Solarstrom zwischenspeichert.
Lohnt sich eine PV-Anlage auch bei keiner Süd-Ausrichtung?
Eine Ost-West-Ausrichtung kann sinnvoller sein, da der meiste erzeugte Strom verbraucht wird, wenn jemand zuhause ist. Morgens steht die Sonne im Osten und abends im Westen, das macht eine Ost-West-Ausrichtung vor allem für Berufstätige attraktiv.
Muss eine PV-Anlage gereinigt werden?
Normalerweise nicht, denn dank der glatten Moduloberfläche sorgen in der Regel Regen und Schnee für die Reinigung.
Was bedeutet der Wirkungsgrad?
So wie der Spritverbrauch ein Entscheidungskriterium für den Autokauf darstellt, so sollten Sie als Solarstromanlagenbetreiber Ihren Solar-Wechselrichter nach dem niedrigsten Energieverbrauch bzw. dem besten Wirkungsgrad auswählen.
Denn der Wirkungsgrad gibt das Verhältnis von zugeführter (also durch die Solaranlage produzierter) zu nutzbarer Energie (in das Netz eingespeister oder selbst verbrauchter Solarstrom) an. Die Verluste werden dabei hauptsächlich in Form von Wärme abgeführt.
Brauche ich einen neuen Zählerschrank bei Installation einer PV-Anlage?
Es muss nicht generell ein neuer Zählerschrank installiert werden.
Nur wenn der vorhandene Zählerschrank nicht mehr den aktuellen Richtlinien entspricht, oder wenn keine neue Messeinrichtung (z.Bsp. digitaler Stromzähler) mehr eingebaut werden kann, weil eine fachgerechte Nachrüstung (z.B. Zählertafel) nicht mehr möglich ist.
Was ist der Unterschied zwischen Solarenergie, Solarthermie und Photovoltaik?
Solarenergie wird aus Licht bzw. der Strahlung der Sonne gewonnen – das kann sowohl Wärme als auch elektrischer Strom sein. Photovoltaik erzeugt Strom, Solarthermie produziert Wärme, die zum Heizen verwendet wird.
AC
“alternating current” – Abkürzung für Wechselstrom der periodisch seine Richtung verändert. Haushaltsgeräte benötigen immer Wechselstrom der z.B. 50 Mal pro Sekunde (50Hz) seine Richtung wechselt
AC-gekoppelt
Bei einem AC-gekoppelten System schließt man den Batterie-Wechselrichter an das Hausnetz an und wandelt den Wechselstrom (AC) in Gleichsstrom (DC) um. AC-Systeme sind ideal, wenn Sie schon eine Solaranlage mit PV-Wechselrichter besitzen und einen Stromspeicher nachrüsten wollen.
AC-Nennleistung
Synonym für Ausgangsleistung. Es handelt sich dabei um eine Kenngröße für die Leistung des Wechselrichters, die angibt, zu welchem Prozentsatz der Wechselrichter Gleichstrom in Wechselstrom umwandeln kann. Die bestmögliche AC–Nennleistung läge demnach theoretisch bei 100 Prozent.
Batteriewechselrichter
Batterie-Wechselrichter lohnen sich insbesondere für diejenigen, die bereits eine Photovoltaikanlage besitzen oder unabhängig von der PV-Anlage ein Speichersystem errichten wollen. Sie werden einfach parallel zu der PV-Anlage an das AC-Netz angebunden.
DC
“direct current” – Abkürzung für Gleichstrom der periodisch seine Richtung nicht verändert und somit eine gleichbleibende Fließrichtung hat. Solaranlagen erzeugen immer Gleichstrom der durch einen Wechselrichter umgewandelt und somit für den Haushalt nützlich gemacht wird.
DC-gekoppelt
Bei einem DC-gekoppelten System sind PV-Wechselrichter und Batterie-Wechselrichter miteinander vereint. Ein DC-System nimmt erzeugte Energie nahezu direkt von deiner PV-Anlage auf. Dabei muss man die Spannung der in Reihe verschalteten Solarmodule (PV-Strings) an die der Batterie anpassen. Für die Entladung nutzt das DC-System den integrierten PV-Wechselrichter, um die Energie ins Hausnetz einzuspeisen. DC-Systeme sind meistens nur für Neuinstallationen geeignet.
Einspeisevergütung
Eine Einspeisevergütung, auch Einspeisungsvergütung, ist eine staatlich festgelegte Vergütung von Strom, die dazu dient, bestimmte Arten der Stromerzeugung zu fördern.
Insellösung
Eine Photovoltaik Insellösung bzw. Inselanlage hingegen ist vom öffentlichen Stromnetz getrennt. Nicht nur die Energieerzeugung, sondern auch der Stromspeicher einer PV Inselanlage ist dabei unabhängig vom öffentlichen Netz. Als Betreiber einer solchen Inselanlage müssen Sie also keinen Strom von Netzbetreibern zu Ihrem selbst produzierten Solarstrom zukaufen, lösen sich damit von deren Preissteigerungen und werden mit Ihrer Anlage schließlich autark. Mit einer Solar Inselanlage speichern Sie Strom in Akkus, um ihn bei Bedarf selbst zu verbrauchen.
kWh
Eine Kilowattstunde (kWh) – auch als elektrische Arbeit bezeichnet – entspricht der Menge an Energie, die eine Maschine mit einer Leistung von einem Kilowatt (1 kW = 1.000 Watt) innerhalb einer Stunde produziert oder benötigt.
Marktprämie
Die Marktprämie ist eine EEG-umlagenfinanzierte Zahlung an Betreiber von Anlagen zur Erzeugung von Strom aus Erneuerbaren Energien, die die Differenz zwischen dem Großhandelspreis für Strom und der anlagenspezifischen Förderhöhe ausgleicht. Die Marktprämie wird vom Verteilnetzbetreiber an Anlagenbetreiber ausgezahlt, die nicht mehr die fixe EEG-Vergütung in Anspruch nehmen, sondern sich für einen Wechsel in die Direktvermarktung entschieden haben oder sogar verpflichtet sind, ihren Strom direktzuvermarkten.
MPP
Unter dem Begriff Maximum Power Point Tracking, MPP-Tracking oder MPPT (auf deutsch etwa „Maximal-Leistungspunkt-Suche“) bezeichnet man in der Elektrotechnik, speziell in der Photovoltaik, ein Verfahren, bei dem die elektrische Belastung einer Solarzelle, eines Solarmoduls oder von mehreren in Reihe geschalteten Solarmodulen („string“, deutsch auch „Strang“) so angepasst wird, dass den Zellen die größte mögliche Leistung entnommen werden kann. Bei Solarzellen ist dieser optimale Betriebspunkt nicht konstant, sondern hängt unter anderem von der Bestrahlungsstärke, der Temperatur am Solarmodul und dem Typ der Solarzellen ab.
Direktvermarktung
Direktvermarktung Erneuerbare Energien ist eine in Deutschland seit 2012 geförderte Form der Vermarktung erneuerbarer Energien.
Wer Strom aus Erneuerbaren Energien direkt vermarktet, verkauft den eingespeisten Strom in den meisten Fällen über das Marktprämienmodell an der Strombörse (etwa am Spotmarkt der EEX). Hier wird der erzeugte Grünstrom gleichberechtigt neben konventionell erzeugtem Strom gehandelt und zum selben Marktpreis verkauft. Die Strombörsenerlöse werden vom Direktvermarkter an den Betreiber überwiesen, die Marktprämie wird, inklusive der eingepreisten Managementprämie, vom Verteilnetzbetreiber ausgezahlt. Die Summe aus Börsenerlös und Marktprämie entspricht dabei mindestens der Höhe der fixen Einspeisevergütung. Bei der Direktvermarktung unterscheidet man zwischen der verpflichtenden Direktvermarktung von Neuanlagen und der optionalen Direktvermarktung von Bestandsanlagen.
Schwarzstartfähigkeit
Als Schwarzstart wird das Anfahren eines Kraftwerks bezeichnet, wenn dies unabhängig vom Stromnetz geschieht. Unter Schwarzstartfähigkeit versteht man die Fähigkeit eines Kraftwerks, unabhängig vom Stromnetz vom abgeschalteten Zustand ausgehend hochzufahren.