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Solar / Photovoltaik

Funktionen & Leistung von

Funktionen, Leistung und Unterschiede von Photovoltaik und Solar

Photovoltaik - einfach erklärt

Die Funktionsweise einer PV-Anlage basiert darauf, dass bestimmte Materialien die Fähigkeit besitzen, das Licht der Sonne direkt in elektrischen Strom umzuwandeln. Das Sonnenlicht erreicht dabei die Solarzellen, welche das Licht in Gleichstrom umwandeln. Ein eingebauter Wechselrichter sorgt dafür, dass Sie den Strom in Ihrem Heim nutzen können.

Die dafür notwendigen Solarzellen gibt es schon viele Jahrzehnte. Mit jeder neuen Generation verbessert sich deren Wirkungsgrad.

 

Das Funktionsprinzip einer Photovoltaikanlage

Mit einer PV-Anlage erzeugen Sie Strom für den Eigenbedarf oder für den Verkauf an einen Stromversorger. Das Wort Photovoltaik ist eine Kombination des Wortes Licht in griechischer Sprache und des Nachnamens von Alessandro Volta, dem Erfinder der elektrischen Batterie.

Eine PV-Anlage besteht unter anderem aus Solarmodulen. Diese werden entweder auf Hausdächern oder auf entsprechenden Konstruktionen installiert. Auf den Modulen selbst ist eine große Menge an Solarzellen eingebaut. Was in den Solarzellen passiert, ist kompliziert.

Einfach gesagt: Hier wird durch zwei Siliziumschichten, die unterschiedlich leitfähig sind, ein elektrisches Feld erzeugt. Treffen dort Photonen (Lichtteilchen) auf, werden die Ladungseigenschaften des Feldes verändert. Damit entsteht an den Kontakten der Solarzelle eine Spannung. Somit stellt jede Solarzelle ein kleines elektrisches Kraftwerk dar.

Die aktuell verfügbaren Solarmodule haben in der Regel einen Wirkungsgrad von rund 25 %. Das heißt, ¼ aller einfallenden Sonnenstrahlen werden in nutzbare Energie umgewandelt.

 

 

Gleichstrom wird zu Wechselstrom

Die Solarzellen einer Photovoltaikanlage erzeugen Gleichstrom. Diesen können Sie weder für Ihre Haushaltsgeräte nutzen, noch an einen Stromanbieter über Netzeinspeisung verkaufen. Daher wandelt ein Wechselrichter den Gleich- in Wechselstrom um.

Um für den selbst erzeugten Solarstrom eine Einspeisevergütung zu bekommen, benötigen Sie eine netzgekoppelte PV-Anlage. Diese besteht aus …

  • Solarmodulen
  • Wechselrichter
  • optionaler Stromspeicher
  • Anschluss an das Hausnetz
  • Stromzähler für die Berechnung der Einspeisevergütung und
  • Verbindung zu einem öffentlichen Stromnetz

Je mehr Licht hierbei auf die Solarmodule fällt, desto mehr Gleichstrom kann der Wechselrichter in nutzbaren Wechselstrom umwandeln. Daher ist für die einwandfreie Funktionsweise einer PV-Anlage auch deren Standort entscheidend. Wir raten immer zu einem sogenannten unverschatteten Standort mit möglichst vielen Sonnenstunden.

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Strom zwischenspeichern

Eine Batterie für die Speicherung des selbst hergestellten Stroms ist eine optionale Möglichkeit, um die Funktion einer PV-Anlage technisch zu erweitern. Mit einem Stromspeicher können Sie Ihre Stromproduktion vom Verbrauch entkoppeln.

Sie erzeugen an sonnigen Tagen mehr Energie als Ihre Geräte oder Ihr Elektroauto (Stichwort Wallbox) verbrauchen? Der Stromspeicher nimmt die Energie auf und gibt diese zum Beispiel in der Nacht oder an sonnenarmen Tagen wieder ab. Die gleiche Funktion erfüllt auch das Solar.Depot der Salzburg AG. Der Vorteil: Sie benötigen zu Hause keinen extra Platz für einen großen Stromspeicher.

Weitere Bauteile

Die bislang erwähnten Bestandteile werden als Hauptkomponenten einer Photovoltaikanlage bezeichnet. Zudem gibt es aber noch kleinere Bauteile, die wichtig sind. Diese sind …

  • die Verkabelung
  • die Sicherungen sowie
  • der Solargenerator.

Bei der Verkabelung wird zwischen jener, die Gleichstrom zum Wechselrichter hin-, und jener, die Wechselstrom von diesem wegführt, unterschieden. Die Sicherungen befinden sich im Generatoranschlusskasten. Hintereinandergeschaltete Solarmodule werden auch Solargenerator genannt.

Hier erhalten Sie einen ausführlichen Einblick in alle Komponenten einer Photovoltaik Anlage

Was ist der Unterschied zwischen Solar und Photovoltaik?

Der Begriff Solarenergie steht sowohl für Wärme, als auch für elektrischen Strom. Im allgemeinen Sprachgebrauch wird Solarthermie für die Heizenergie aus Solaranlagen verwendet, und Photovoltaik, wenn aus Solarenergie elektrischer Strom gewonnen wird.

Solarmodule und Solarkollektoren

Als normaler Nutzer können Sie die beiden Energieerzeugungsformen einfach unterscheiden. Ein Blick auf die Oberfläche genügt. Sehen Sie auf Dächern Solarkollektoren, die bei Solaranlagen (Solarthermie) verwendet werden, sind diese parallel zueinander montiert. So entsteht das für Solarkollektoren typische gestreifte Muster. Bei Solarmodulen für die Photovoltaik ist dieses Muster kariert.

Details zu den verschiedenen Modulen finden Sie in unserer Übersicht zu PV Komponenten

Doppelnutzung einer PV- oder Solaranlage

Kann mit einer Solaranlage Strom erzeugt und mit einer Photovoltaik Anlage geheizt werden?

  • Mit einer handelsüblichen Solaranlage, die für die Erzeugung von Wärme gebaut wurde, kann kein Strom generiert werden.
  • Im Gegensatz dazu kann mit einer PV-Anlage durchaus Wärme erzeugt werden. Über elektrische Heizstäbe oder elektrische Heizkörper sorgt eine PV-Anlage für eine angenehme Wärme.

Wie viel Leistung produziert eine PV-Anlage?

Photovoltaikanlagen auf Einfamilienhäusern erzeugen eine Leistung von 3 bis 5 kWp. Ein durchschnittlicher Haushalt mit vier Personen verbraucht pro Jahr ca. 4.000 kWh. Dies ist eine Leistung, die somit von einer normalen Photovoltaikanlage erbracht werden kann.

 Ein kWp (Kilowatt-Peak) ist das Maß, in welchem die Leistung von gemessen wird. Ein kWp ersetzt hierbei Watt (Kilowatt) als Nenngröße für die Bestimmung der elektrischen Leistung.

Die Leistung einer PV-Anlage hängt zum einen von deren technischen Voraussetzungen ab, zum anderen von den Standortfaktoren. Diese Faktoren sind …

  • Anzahl der Sonnenstunden
  • Lage des Dachs (Ausrichtung)
  • Form des Dachs
  • Haustyp
  • Dachneigung

… und zahlreiche andere. All diese Faktoren in eine Gesamtrechnung zu bekommen, ist aufwendig. Eine übersichtliche Hilfe ist der Solar.Dach-Rechner  der Salzburg AG. Mit diesem können Sie die Leistung Ihrer geplanten Photovoltaikanlage mit nur wenigen Klicks an Ihrem Standort berechnen.

Produziert Ihre Anlage mehr Strom als Sie verwenden, können Sie diesen in einer Batterie oder in unserem virtuellen Solar.Depot für den späteren Verbrauch einlagern. Verkaufen Sie den Strom an uns, erhalten Sie dafür Geld in Form unserer Einspeisevergütung.

Stand: 15.01.2022

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