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PV-Anlagen

Komponenten von

Leicht verständliche Übersicht zu den Bestandteilen einer Photovoltaik Anlage

Die Bauteile einer Photovoltaik Anlage variieren in der Regel je nach Anlagentyp. Zu den verschiedenen Komponenten zählen:

  • Solarmodule
  • Solargenerator
  • Laderegler
  • Batterie / Akku
  • Wechselrichter
  • Notstromeinspeisung

Welche Komponenten hat eine Solar- bzw. PV-Anlage?

Mit einer Solaranlage gehen zahlreiche Salzburg AG-Kunden den Schritt hin zu einer Selbst- bzw. Eigenversorgung mit Strom. Das Sonnenlicht ist eine langfristig nicht versiegende Quelle der Energie. Im Allgemeinen können Solarmodule, Solargeneratoren, Laderegler, Batterien (Akkus), Wechselrichter sowie Notstromeinspeisungen Bestandteile von Solar- bzw. Photovoltaikanlagen sein. Wir bieten unter anderem die Installation, die Wartung, die Reparatur sowie auf Wunsch auch den Austausch der Komponenten einer PV-Anlage an.

Solarmodule

Sichtbare Zeichen einer PV-Anlage sind oftmals die Solarmodule auf Dächern oder Grünflächen. Diese bestehen aus zahlreichen, zusammengeschalteten Solarzellen. Es ist möglich, Solarmodule einzeln zu verwenden, allerdings ist die Verwendung im Kontext einer Photovoltaikanlage gebräuchlicher.

Bei den Solarmodulen einer PV-Anlage wird zwischen drei Typen unterschieden:

  • Monokristallinen Modulen: Liefern den höchsten Wirkungsgrad, finanziell am aufwendigsten
  • Polykristallinen Modulen: Günstigere Variante mit geringerem Wirkungsgrad
  • Dünnschichtmodulen: Module mit geringstem Wirkungsgrad. Günstigste Variante, es wird jedoch viel Fläche benötigt, um dieselbe Menge an Energie wie bei Mono- und Polykristallen Modulen zu erzeugen.

Die Solarkollektoren der Solarthermie werden Flachkollektoren und Röhrenkollektoren genannt. Das Prinzip dahinter: Die Röhren enthalten eine Flüssigkeit. Diese ist imstande, Energie aufzunehmen und zu einem Wärmespeicher zu leiten.

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Solargenerator

Alle Solarmodule einer PV-Anlage sind Bestandteile des Solargenerators. Hier geschieht die Umwandlung des Sonnenlichts in elektrischen Strom. Technisch gesehen wandelt ein Generator unterschiedliche Formen von Energie in Strom um. 

Die über einen Solargenerator gewonnene Energie kann nicht ohne Zwischenschritt im Haushalt, im Büro oder in der Produktion genutzt werden. Der Grund – im Solargenerator wird Gleichstrom erzeugt. Für die Nutzung muss dieser erst durch einen Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt werden.

Wechselrichter

Sonnenlicht wird in den Solarmodulen aufgrund des sogenannten photoelektrischen Effekts in Gleichstrom umgewandelt. Diesen können handelsübliche Haushaltsgeräte nicht nutzen und er kann, nicht in das Stromnetz der Stromversorger eingespeist werden.

Die Umwandlung von Gleichstrom zu Wechselstrom ist also bei einer PV-Anlage notwendig. Diese Umwandlung ist die Aufgabe des Wechselrichters.

Neben dieser Aufgabe erfüllt ein Wechselrichter weitere Funktionen. Er sorgt zum Beispiel für eine regelkonforme Einspeisung des Solarstroms in das Netz des Stromversorgers. Zudem überwacht er verschiedene Parameter, deren Nicht-Einhaltung Schaden an der PV-Anlage verursachen könnten. Sollte es dennoch zu einer Störung kommen, trennt ein Wechselrichter die Photovoltaikanlage vom Netz.

Laderegler

In einer Photovoltaikanlage ist dieses Bauteil prinzipiell für die Ladevorgänge der Batterie zuständig. Akkus in Photovoltaikanlagen sind hochwertige Komponenten. Damit diese nicht durch zu hohe oder zu niedrige Stromwerte beschädigt werden, dient der Laderegler zur Kontrolle der Menge an Ladestrom. Er schützt auch den Akku davor, durch eine Tiefentladung Schaden zu nehmen, also das nach der Stromentnahme noch eine Grundspannung vorhanden bleibt.

Hochwertige Laderegler können exakt auf die verwendeten Akkus eingestellt werden. Dies funktioniert über eine präzise Mikroprozessorsteuerung. Auf Wunsch übernimmt der Laderegler auch die Datenerfassung für die Strommessung sowie die Überwachung des Batteriezustandes durch integrierte Temperatursensoren.

Batterie / Speicher

Batterie, Akku oder Photovoltaik-Speicher – all diese Begriffe beschreiben jenen Teil der PV-Anlage, in dem der erzeugte Strom gespeichert werden kann. Speziell für Zeiten, an denen die Sonne nicht oder nur wenig scheint (Wintermonate, Nacht).

PV-Anlagen-Besitzer entscheiden sich immer häufiger für die Verwendung eines Akkus, da dieser zum einen in der Anschaffung in den vergangenen Jahren günstiger geworden ist, zum anderen die Technik immer effizienter funktioniert.

Die Batterie übernimmt aber nicht nur die Funktion, bei Dunkelheit umweltschonende Solarenergie bereitzustellen. Er kann auch dafür sorgen, dass Stromspitzen am Tag abgedeckt sind, die von der PV-Anlage selbst nicht direkt zu bewältigen wären.

Die wichtigste Funktion eines Photovoltaikspeichers bei einer PV-Anlage ist es, den erzeugten Solarstrom noch besser und effektiver zu nutzen. Das heißt, ein technisch gut arbeitender Akku erhöht den Eigenverbrauch von Solarenergie signifikant. Mit einer Batterie entkoppeln Sie Ihre eigene Stromproduktion vom sofortigen Verbrauch.

Ein Speicher muss heutzutage nicht mehr direkt montiert werden. Mit einer Art “Stromcloud” können sie die Energie virtuell speichern.

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Notstromeinspeisung

Die Stromnetze der Stromversorger sind sicher. Der Strom fließt. Dennoch können Umstände wie besonders starke Unwetter oder Unfälle dazu führen, dass die Stromversorgung für eine bestimmte Zeit nicht vollständig gewährleistet werden kann. Für diese Momente können Sie Ihre eigene PV-Anlage für die Notstromeinspeisung rüsten.

Eine PV-Anlage, die für eine überwiegend autarke Stromgewinnung konzipiert ist, ist per Definition dazu geeignet, in Zeiten einer Stromunterversorgung einzuspringen. Gemessen wird die Effektivität einer PV-Anlage im Rahmen der Verwendung als Notstromeinspeisung durch den gewonnenen Strom in den Wintermonaten. Der Grund hierfür ist, dass zu dieser Jahreszeit die Stromgewinnung durch eine PV-Anlage wegen der verminderten Sonnenstunden am geringsten ist.

Viele Menschen stellen sich auch die Frage, ob mit einer Notstromeinspeisung ein längerer Blackout überbrückt werden kann? Sie können diese Frage grundsätzlich mit einem Ja beantworten. Dieses Ja betrifft vor allem jene Phasen, falls das Stromnetz mehrere Stunden ausfällt.

Wichtiger Tipp: Eine PV-Anlage ohne einen Stromspeicher (Akku, Batterie) ist nicht notstromfähig. Ein Notstromaggregat kann als Ergänzung zu einer PV-Anlage in stromschwachen Stunden ebenfalls nützlich sein.

Komponenten einer netzgekoppelten Photovoltaikanlage

Waren lange Zeit sogenannte Insel-PV-Anlagen im Einsatz, sind heute netzgekoppelte Photovoltaikanlagen der Stand der Technik und am weitesten verbreitet. Um die beiden Varianten einer PV-Anlage zu beschreiben, werden auch oftmals die Begriffe On-Grid sowie Off-Grid verwendet. Off-Grid-PV-Anlagen sind nicht mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden, On-Grid-PV-Anlagen (netzgekoppelt) hingegen schon.

Der Vorteil einer netzgekoppelten Photovoltaikanlage ist, dass diese für Sie das Beste aus beiden Welten vereinen kann. Sie können durch diese …

  • Geld durch selbsterzeugten Strom sparen,
  • mit diesem Strom dank der Einspeisevergütung Geld verdienen,
  • Ihre Unabhängigkeit von Netzbetreibern sicherstellen und
  • dennoch die Gewissheit haben, an dunklen, sonnenarmen Tagen über das öffentliche Stromnetz versorgt zu werden.

Zudem sind netzgekoppelte PV-Anlagen in der Regel kleiner dimensioniert, verbrauchen also weniger Platz als eine Inselanlage. Inselanlagen werden heutzutage meist nur mehr auf Hütten ohne einen Anschluss an das öffentliche Stromnetz verwendet.

Einige der Komponenten bei beiden Varianten haben die gleiche Funktion, andere gibt es nur bei netzgekoppelten PV-Anlagen. Dazu zählt unter anderem der Einspeisezähler.

Solargenerator bei netzgekoppelten Photovoltaikanlagen

Die Solarmodule werden auch bei einer netzgekoppelten PV-Anlage meist auf dem Dach montiert. Diese werden über Kabelstränge mit dem Solargenerator unter dem Dach verbunden. Dort wird das eingefangene Sonnenlicht auch bei netzgekoppelten Photovoltaikanlagen in Gleichstrom umgewandelt.

 

Wechselrichter bei On-Grid PV-Anlagen

Die Umwandlung von Sonnenenergie in Gleichstrom ist der Grund, warum in netzgekoppelte PV-Anlagen ein Wechselrichter eingebaut ist. Auch der hier gewonnene Strom muss erst in Wechselstrom umgewandelt werden. Um mit Ihrem umgewandelten, selbst erzeugten Strom Geld zu verdienen, benötigen Sie also einen Einspeisezähler.

 

Einspeisezähler (Smart Meter)

Der Einspeisezähler bei einer netzgekoppelten PV-Anlage erfasst die Menge an Energie, die in das öffentliche Stromnetz aus Ihrer Solaranlage heraus eingespeist wird. 

Die Messung der abgelieferten Strommenge erfolgt präzise in kWh. Alle aktuellen netzgekoppelten PV-Anlagen müssen über einen Einspeisezähler verfügen. Das Smart Meter ist die Grundlage der finanziellen Abrechnung zwischen Ihnen und der Salzburg AG als Netzbetreiber.

 

Gibt es Qualitätsunterschiede bei den Modulherstellern?

In den letzten 20 Jahren verlief die technische Entwicklung bei Solarmodulen rasant. Neben der verlängerten Lebensdauer der Solarmodule stieg in diesem Zeitraum auch der Wirkungsgrad dieser Technologie an. Heutzutage wird zwischen mono- und polykristallinen Solarmodulen sowie Dünnschichtmodulen oder amorphen Solarzellen unterschieden.

In dieser Unterscheidung liegen auch die bis heute verbliebenen Qualitätsunterschiede. Technisch die hochwertigste Qualität bieten die monokristallinen Solarmodule. Diese stellen aus dem eingefangenen Sonnenlicht am Ende die meiste Energie zur Verfügung. Diese Qualität hat allerdings auch ihren Preis. Monokristalline Solarmodule sind von den drei Varianten die teuerste.

Blicken Sie beim Kauf von Solarmodulen auch auf die Herstellerinformationen. Punkte wie …

  • die Belastbarkeit (Schneelast, Windlast)
  • die Gewährleistung eines geringen Leistungsverlustes über 25 Jahre
  • ein höherer Wirkungsgrad (verspricht höhere Leistung)
  • eine abgestimmte Leistungstoleranz (verspricht höhere Erträge)

… sollten Sie beim Kauf einer PV-Anlage beachten. Anhand dieser Informationen können Sie die Qualität von Solarmodulen durchaus selbst unterscheiden.

Die überwiegende Zahl an PV-Anlagen wird aktuell mit monokristallinen Solarmodulen hochwertiger Hersteller ausgestattet. Sollten Sie weiterführende Informationen zu den Komponenten einer Photovoltaikanlage der Salzburg AG wünschen, kontaktieren Sie uns.

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