Wissenswertes

Begriffe rund um die Photovoltaik

siehe Wechselstrom

Als Anlagenbetreiber im Kontext der Solaranlagen gilt nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz diejenige Person, welche die Anlage tatsächlich für die Erzeugung von Solarstrom nutzt. Dabei spielt keine Rolle, in wessen Eigentum sich die Solaranlage befindet. Vielmehr ist entscheidend, wer den Strom letztendlich erzeugt und verbraucht.

Da Solarmodule auf dem Dach installiert werden, sind sie stetiger Sonnenstrahlung ausgesetzt. Doch die Glasschicht, die die Solarzellen schützen soll, könnte ohne Behandlung zu Lichtreflexionen führen. Diese könnten Einstrahlungsverluste oder ungewollte Verblendungen verursachen. Um dies zu vermeiden, wird eine extrem dünne Antireflexionsschicht auf den Solarzellen aufgebracht.

Air Mass (engl.: Luftmasse) ist der Begriff für den Weg durch die Atmosphäre, welche die Solareinstrahlung zurücklegen muss, bevor sie auf der Erde auftrifft. Bei senkrechtem Sonnenstand nimmt das Sonnenlicht den kürzesten Weg durch die Atmosphäre (AM=1), je niedriger der Sonnenstand allerdings ist, desto länger wird der Weg durch die Atmosphäre. Dies bewirkt eine größere Streuung der Solarstrahlung und deren spektrale Zusammensetzung.

 
 

 

 

Bei dieser Montage von Solarstrom-Generatoren werden die Module im Abstand von ca. 5-15 cm über dem Dach mittels Stahl-/ Aluminium-/ Edelstahl-Vorrichtungen befestigt. Diese Variante findet oftmals im privaten Bereich Anwendung. Hallendächer, Scheunendächer und Dächer von Gewerbegebäuden eignen sich aber ebenfalls für die Installation von Photovoltaikanlagen.

Die horizontale Ausrichtung der Photovoltaikmodule spielt eine wichtige Rolle hinsichtlich des Einspeiseertrags. Auf der Nordhalbkugel erreicht dieser seinen höchsten Wert bei einer Ausrichtung nach Süden. Bei geringfügiger Abweichung gegenüber dem Optimalwinkel ist die Höhe der Energieausbeute allerdings nicht stark beeinträchtigt.

Der Begriff Backsheet bezeichnet in der Photovoltaik in aller Regel die Rückseitenfolie eines Solarmoduls. Dabei kann es sich um eine spezielle Kunststofffolie oder – im Falle spezieller Glas-Glas-Module – um Glas handeln. Die Schicht dient vorrangig dem Schutz des PV-Moduls, verleiht ihm Stabilität und sorgt dank seiner Reflektoreigenschaften für eine verbesserte Lichtabsorption.

Viele Stromspeicher werden heutzutage mit Gleichstrom (DC) beladen. Doch da dieser im Haushalt nicht verwendet werden kann, muss der von den Solarmodulen erzeugte Gleichstrom erst in Wechselstrom (AC) umgewandelt werden. Dafür ist der herkömmliche PV-Wechselrichter zuständig.

Solarstrom, der nun jedoch nicht verbraucht wird, kann im Stromspeicher gespeichert werden. Da es sich bei den meisten Stromspeichern jedoch um DC-Stromspeicher handelt, die dementsprechend nur Gleichstrom speichern, muss der Wechselstrom nun jedoch wieder in Gleichstrom umgewandelt werden. Diese Aufgabe übernimmt der sogenannte Batterie-Wechselrichter.

 

siehe Kaufmännische- bzw. Technische Betriebsführung von PV Anlagen

In der Energiewirtschaft – sprich auf dem Strommarkt – fasst man Stromkunden und Stromlieferanten in sogenannten Bilanzkreisen zusammen. Derartige Gruppierungen sind virtuelle Energiemengenkonten, aus denen für Endkunden bzw. allgemein für Bilanzverantwortliche alle Stromeinspeisungen in das Netz innerhalb eines Gebietes ablesbar sind. Geführt werden diese Konten von Übertragungsnetzbetreibern (ÜNB).

Blei-Akkus galten lange Zeit als das „A und O“ unter den Stromspeichern. Grund dafür war nicht zuletzt der günstige Preis. Heute wurden die Modelle jedoch zu großen Teilen durch deutlich modernere Lithium-Ionen-Akkus ersetzt, die sich in der Vergangenheit als besonders sicher und langwierig erwiesen haben. Auch sind die Preise moderner Lithium-Ionen-Stromspeicher in den letzten Jahren stark gesunken, sodass diese oftmals die beste Lösung darstellen.

Bislang ist der Blitzschutz für Solaranlagen nicht gesetzlich festgeschrieben – wohl vor allem, weil sich das Risiko eines Blitzeinschlags durch eine PV-Anlage in der Regel nicht erhöht. Daher kann bei der Installation der Solaranlage meist auf einen äußeren Blitzschutz, wie beispielsweise den klassischen Blitzableiter, verzichtet werden.

Pflicht ist jedoch der sogenannte Überspannungsschutz im Zählerschrank. Dieser schützt sämtliche Leitungen, die ins Haus führen. Dazu zählt nicht nur der übliche Hausanschluss ans Stromnetz, sondern auch die Verkabelung der PV-Anlage. Schlägt nun ein Blitz in der Nähe deines Hauses ein, sind die Photovoltaikanlage und deine Elektronik geschützt.

 

„BOS“ steht für die englischen Begriffe „Balance of Systems“. Gemeint sind damit alle sekundären Komponenten für eine lauffähige Photovoltaikanlage, bis auf die Solarmodule und die Wechselrichter. Zu den BoS zählen vor allem die Unterkonstruktion, Stromkabel und sonstige notwendige Kleinteile für die Installation einer Aufdach- oder Freiland-Solaranlage.

Die Bundesnetzagentur übernimmt die Überwachung und Regulierung unterschiedlichster Sektoren. So ist sie beispielsweise für die Überwachung der Elektrizität (darunter auch Photovoltaik), Telekommunikation und Gasversorgung zuständig. Sie stellt auch einen fairen Wettbewerb sicher.

In Bezug auf deine Solaranlage hat die Bundesnetzagentur mehrfach Bedeutung. So legt sie die Höhe der EEG-Einspeisevergütung fest, genehmigt die Zahlungen und stellt sicher, dass diese den Empfänger erreichen. Zudem ist sie für die Genehmigung des Zugangs einer Solaranlage zum öffentlichen Stromnetz zuständig. Aus diesem Grund musst du die Inbetriebnahme deiner Solaranlage auch bei der Behörde anmelden.

Schadhafte, verschmutzte oder verschattete Zellen/ Module werden überbrückt. Der Strom fließt daran vorbei, die Leistung der Anlage wird nur um Leistung der gebrückten Zellen/ Module vermindert.

Der Datenlogger ist ein stationärer Datenspeicher, der die Wechselrichterdaten archiviert und eine stetige Betriebskontrolle der Photovoltaikanlage auch über längere Zeiträume gewährleistet.

Die sogenannten Dachhaken kommen vor allem bei klassischen Ziegeldächern zum Einsatz. Sie verbinden die Trägerprofile der Solarmodule mit der Dach-Unterkonstruktion. Bei der Auswahl sind einige wichtige Punkte zu beachten. So müssen die Dachhaken die passende Bauform sowie die richtige Dimension, Anordnung und Anzahl aufweisen. Eine fachgerechte Montage ist daher unabdingbar.

Durch Alterung verschlechtert sich der Wirkungsgrad der Solarmodule mit der Zeit. Eine übliche Annahme sind etwa 0,5% Leistungsminderung pro Jahr.

Die Unfallverhütungsvorschrift „Elektrische Anlagen und Betriebsmittel“ DGUV V3 schreibt die regelmäßige Überprüfung elektrischer Arbeitsmittel auf deren ordnungsgemäßen Zustand vor. Die Prüfung gehört zur vorbeugenden Instandhaltung und muss auch in PV-Anlagen regelmäßig durchgeführt werden.

Sonnenstrahlung, die nicht direkt auf die PV-Module trifft, sondern durch Reflexion, Streuung oder Ähnliches erzeugt wird, bezeichnet man als Diffusstrahlung. Auch sie kann zur Produktion von Solarenergie genutzt werden, vor allem im Winter trägt sie einen großen Teil zur Energieproduktion von PV-Anlagen bei.

siehe Gleichstrom

Die direkte Strahlung ist der Anteil der Sonneneinstrahlung, der direkt auf der Erdoberfläche ankommt. Der Anteil direkter Strahlung an der gesamten Einstrahlung wird vor allem durch Streuung, Reflexionen oder Absorption von Teilen der direkten Strahlung vermindert. Ein häufig auftretender Grund für die Minderung von Direktstrahlung ist eine Wolkendecke.

Die Direktvermarktung ist der Verkauf von Strom – gewonnen aus erneuerbaren Energien – an der Strombörse oder an Endkunden (z.B. große Netzbetreiber). Gemäß dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) wird der „grüne Strom“ an der Börse gleichberechtigt mit dem klassisch erzeugten Strom gehandelt und wird somit auch zum selben Marktpreis angeboten. Der Gesetzgeber hat mit dem Marktprämienmodell eine Förderung der Direktvermarktung eingeführt.

Due Diligence bezeichnet eine „mit Sorgfalt“ durchgeführte Risikoprüfung. Die Due-Diligence-Prüfung unterstützt dabei, Stärken und Schwächen von Objekten wie zum Beispiel PV-Anlagen zu analysieren und das Objekt zu bewerten.

Neben kristallinen Solarzellen sind Dünnschicht-Solarzellen der am weitesten verbreitete Modultyp. Auf einem Trägermaterial (z.B. Edelstahlfolie oder Glas) bildet sich eine dünne Schicht durch die Aufbringung von photoaktiven Halbleitern. Als positive Aspekte dieses Beschichtungsverfahrens gelten die relativ niedrigen Herstellungskosten, eine hohe Flexibilität der Form und bei einer Verschattung sind derartige Solarzellen weniger anfällig. Allerdings ist der Wirkungsgrad im Vergleich mit Siliziumzellen, welche in kristallinen Solarzellen verwendet werden, geringer.

Das „Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien“ ist ein Bestandteil des umfassenden Richtlinienpakets, um die Ziele des Klimaschutzes zu erreichen. Darunter befindet sich u.a. die 21-prozentige CO2-Senkung bis 2012 und die Abhängigkeit von fossilen und atomaren Energieträgern einzuschränken. Das EEG bietet mit seinen festen Vergütungssätzen (siehe auch Einspeisevergütung) für die unterschiedlichen Erneuerbare-Energien-Technologien ein hohes Maß an Investitionssicherheit. Weltweit wurde das EEG von mehr als 50 Ländern und Regionen kopiert.

 
 

 

 

Die energetische Amortisation beschreibt die Zeitspanne, die notwendig ist, bis die Solaranlage so viel Energie produziert hat, wie zur Herstellung ihrer Komponenten benötigt wurde. Dabei sind neben den verwendeten Rohstoffen vor allem die Wirkungsgrade der Komponenten und die erzielten Erträge für die energetische Amortisation von Bedeutung. In der Regel hat eine Photovoltaikanlage dabei bereits nach ein bis drei Jahren mehr umweltfreundliche Energie produziert als zu ihrer Herstellung notwendig war.

vergleiche Netzsicherheitsmanagement

 
 

 

 

Durch die im Erneuerbare-Energien-Gesetz festgeschriebene Einspeisevergütung wird die Nutzung von erneuerbaren Energien gefördert. Die Höhe der Vergütung ist abhängig von der eingesetzten Technologie und Skalierung. So ist z.B. die Einspeisevergütung für eine kleinere PV-Aufdachanlage höher als für ein großes PV-Kraftwerk. Die Einspeisevergütung wird für 20 Jahre nach Inbetriebnahme fixiert, was zu einer hohen Investitionssicherheit führt. Erfasst wird der zu vergütende Betrag durch einen Einspeisezähler, die Rechnung wird an den zuständigen Netzbetreiber gestellt, oder direkt vom Netzbetreiber per Gutschrift abgerechnet.

Seit der Einführung des EEG ist es in Deutschland Pflicht, netzgekoppelte Solaranlagen mit einem Einspeisezähler auszurüsten. Dieser zusätzlich zu dem üblichen Verbrauchszähler montierte Zähler misst die Energie die in das öffentliche Netz eingespeist wurde.

Eine Elektroladesäule, kurz E-Ladesäule genannt, macht es möglich, ein Elektroauto mit Strom zu betanken. Dazu kommen meist herkömmliche Typ 2-Stecker zum Einsatz, je nach Fahrzeugtyp kann jedoch auch ein anderer Steckertyp notwendig sein. Dabei ist in der Regel von Elektroladesäulen die Rede, wenn diese im öffentlichen Straßenverkehr zur Verfügung stehen. Im Privatbereich wird hier meist von Wallboxen gesprochen.

Die Elektromobilität, kurz E-Mobilität genannt, gilt als Zukunft des Fahrzeugantriebs. Dabei kommen statt herkömmlichen Otto- oder Dieselmotoren speziell dafür entwickelte Batterien zum Einsatz, die es ermöglichen, das Fahrzeug mit Strom zu tanken und zu fahren. Die E-Mobilität gilt als umweltfreundlich und ist somit eine gute Alternative zu herkömmlichen Antrieben. Vor allem, wenn das Elektro-Fahrzeug mit Ökostrom betankt wird, sinkt der CO2-Fuaßbdruck des Fahrers deutlich. Die Kombination aus Solaranlage und Elektro-Auto ist daher optimal, um Stromkosten zu sparen und zeitgleich etwas Gutes für die Umwelt zutun.

Das elektrische Potential eines Punktes ist der Quotient aus der potentiellen Energie dieses Punktes und der Ladung des Körpers. Die Potentialdifferenz zwischen zwei beliebigen Punkten eines elektrischen Feldes bestimmt die Spannung zwischen diesen beiden Punkten.

Beim Elektrolumineszenz-Verfahren werden mit einer speziellen Kamera Aufnahmen der PV-Module gemacht. Dazu werden die Module bei Dunkelheit rückwärts bestromt, wodurch die Module anfangen, Licht im Infrarotbereich zu erzeugen. Hierdurch können Schäden, z.B. Zellbrüche schnell und zuverlässig identifiziert werden. Auch andere Fehler, wie etwa kurzgeschlossene Solarzellen oder feinste Haarrisse, können aufgezeigt werden. Zudem werden Solarzellen mit schlechtem Wirkungsgrad, z.B. durch potenzialinduzierte Degradation verursacht, deutlich sichtbar.

Der Ertrag einer Solaranlage gibt an, wie viel Solarstrom diese produziert. Dabei haben unterschiedlichste Faktoren Einfluss auf den Ertrag einer Photovoltaikanlage. Dazu zählen der Standort der Anlage, die Dachausrichtung, aber auch die Dachneigung. Auch die Globalstrahlungswerte sind für den Ertrag einer Solaranlage von essenzieller Bedeutung. Im Durchschnitt erzielen PV-Anlagen heute jährlich einen Ertrag von 800 bis 1.000 kWh pro kWp installierter Nennleistung.

Die Fernwirkanlage hat als Teil des NSM eine ähnliche Funktion wie der Rundsteuerempfänger. Im Unterschied zum Rundsteuerempfänger erlaubt die Fernwirkanlage noch eine Übertragung von Netzinformationen zwischen den Schaltanlagen der Solaranlage und einer Netzleitstelle.

Bei flexiblen Solarmodulen handelt es sich in der Regel um spezielle Dünnschicht-Solarmodule, deren Solarzellen auf einem besonders flexiblen Untergrund aufgebracht werden. Dadurch werden die Module besonders vielseitig einsetzbar und finden beispielsweise auf Autodächern Verwendung. Allerdings weisen sie bislang einen verhältnismäßig geringen Wirkungsgrad auf und sind zeitgleich besonders kostspielig. Bei herkömmlichen Aufdach-Solaranlagen kommen sie daher bislang kaum zum Einsatz. Hier werden stattdessen meist poly- oder monokristalline Solarmodule eingesetzt.

Eine (Photovoltaik-) Freiflächenanlage (mit PVF abgekürzt) ist auf einer ebenen, freien Fläche „montiert“. Es handelt sich um ein fest installiertes System, bei dem durch eine Unterkonstruktion ermöglicht wird, die Photovoltaikmodule in einem geeigneten Winkel (Azimutwinkel genannt) zur Sonne auszurichten. Eine andere Variante bilden die sogenannten Tracker-Systeme, welche im Stande sind, der Sonne zu „folgen“.

Ein Generatoranschlusskasten kommt bei der Installation einer Photovoltaikanlage zum Einsatz. Er dient dazu, sämtliche Stränge des Solargenerators mit Hilfe von String-Sammelklemmen zu sammeln. Dadurch werden nicht nur die PV-Module selbst, sondern auch der Wechselrichter geschützt. Bei Bedarf können die Module zusätzlich durch einen Lasttrennschalter vom Rest des Systems getrennt werden.

1.000.000 x Kilowattstunde (kWh) oder 1000 x Megawattstunde (MWh)

Bei Gleichstrom handelt es sich um Strom, der ständig in dieselbe Richtung fließt. Darin unterscheidet er sich vom Wechselstrom, der seine Richtung in gleichmäßigen Zeitabständen wechselt. Da PV-Module Gleichstrom produzieren, im Stromnetz allerdings Wechselstrom fließt, muss der erzeugte Strom erst in einem Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt werden.

Die Globalstrahlung bezeichnet die gesamte auf eine horizontale Fläche auftreffende Strahlung. Sie setzt sich aus der Direktstrahlung und der diffusen Einstrahlung zusammen und wird in W/m² angegeben.

Durch das regelmäßige Mähen des Grases (und anderen Bewuchses wie z.B. Sträucher) sowohl zwischen den Solarmodulen als auch im Rest des Parkgeländes werden Verschattungen der Module vermieden und Leistungsverlusten vorgebeugt. Die Mahd kann dabei mit Mähmaschinen oder einer professionellen Schafbeweidung durchgeführt werden.

Die Grundlast bezeichnet den Energiebedarf einer Energieversorgungseinheit, den diese stetig und ständig benötigt. Es handelt sich also um den generellen Grundbedarf an Energie, wie er beispielsweise durch das Betreiben von Ampeln, Beleuchtung, etc. in Deutschland entsteht. Dieser wird in der Regel von sogenannten Grundlastkraftwerke gedeckt, die 24 Stunden am Tag Energie produzieren. Dabei handelt es sich meist um Atom- oder Kohlekraftwerke, deren CO2-Ausstöße negative Folgen für die Umwelt haben.

Halbleiter sind feste Körper, die unter gewissen Voraussetzungen elektrisch leitfähig werden können. In der Regel müssen dazu Wärme oder Licht auf einen Halbleiter einwirken, damit dieser elektrische Energie weiterleiten kann. Einer der bekanntesten Halbleiter ist dabei das Halbmetall Silizium, das bei der Herstellung von mono- und polykristallinen Solarzellen zum Einsatz kommt.

Die Hinterlüftung ist ein wichtiger Punkt, der bei der Installation einer Solaranlage Beachtung finden sollte. Denn der Ertrag von Photovoltaikmodulen sinkt, sobald diese zu hohen Temperaturen ausgesetzt sind. Vor allem im Sommer kann dies bei starkem Sonnenschein schnell der Fall sein. Um also zu gewährleisten, dass die Solarmodule ausreichend gekühlt werden, müssen diese daher mit ausreichendem Abstand zur Dachfläche montiert werden. Ein Mindestabstand von zehn Zentimetern garantiert, dass Luft unter den Modulen zirkulieren kann und sorgt so für eine ausreichende Hinterlüftung.

Ein Hot Spot (deutsch: „heißer Fleck“) entsteht durch eine lokale Überhitzung eines Solarmoduls an einzelnen Stellen. Durch die Überhitzung kommt es zu einer Beschädigung des Zellmaterials, im schlimmsten Fall kann dabei das komplette Modul zerstört werden. Eine lokale Überhitzung kann beispielsweise durch Verschattung entstehen.

 
 

 

 

Hybrid-Wechselrichter zählen zu den aktuell beliebtesten Wechselrichtern auf dem Markt. Denn sie machen die DC-seitige Ladung eines Stromspeichers möglich, können also den von der Solaranlage erzeugten Solarstrom zwischenspeichern und zu einem späteren Zeitpunkt zur Verfügung stellen. PV-Wechselrichter und Batterie-Wechselrichter sind somit in einem Gerät vereint. Das spart nicht nur Platz, sondern auch Kosten.

Von einer Inselanlage spricht man dann, wenn die Photovoltaikanlage nicht an das öffentliche Stromnetz angeschlossen ist. In diesem Fall wird der Strom ausschließlich lokal erzeugt und verbraucht. Der Anlagenbetreiber ist somit vollständig autark. Eine solche Solar-Inselanlage lohnt sich aufgrund der hohen Kosten jedoch nur in den seltensten Fällen und ist nur dann sinnvoll, wenn ein Anschluss an das öffentliche Netz gar nicht möglich ist.

Es gibt jedoch Stromspeicher, die über eine Inselstromfunktion verfügen. Diese machen es möglich, bei einem Stromausfall des öffentlichen Netzes ein vollständig autarkes Hausstromnetz aufzubauen. Auf diese Weise können Anlagenbetreiber auch dann Solarstrom erzeugen und verbrauchen, wenn das öffentliche Netz ausfällt. Da die Solaranlage ans Netz angeschlossen ist, wäre dies sonst nicht möglich.

 

Bei der Installation einer Solaranlage sollte nicht nur auf die Qualität der Solarmodule und des Wechselrichters geachtet werden. Auch die verwendeten Solarkabel können die Leistung der Anlage positiv wie negativ beeinflussen. Achte daher darauf, dass die Kabel doppelt isoliert und einadrig sind sowie eine ausreichende Kabelstärke aufweisen. Da die Kabel starken Temperaturschwankungen und Feuchtigkeit ausgesetzt sind, könnte es bei qualitativ schlechten Solarkabeln sonst schnell zu Fehlfunktionen kommen.

Die kaufmännische Betriebsführung eines Solarparks umfasst die kaufmännische Verwaltung des Geschäftsbetriebs einer Photovoltaikanlage. Zu den einzelnen Leistungen der kaufmännischen Betriebsführung zählen u.a. das Controlling, das Rechnungswesen, die Finanzbuchhaltung, Performance- und Vertragsmonitoring, das Claim Management sowie die allgemeine Koordination der Projektbeteiligten. Als „Kümmerer“ übernimmt die kaufmännische Betriebsführung für einen Investor das operative Geschäft der PV-Projektgesellschaft.

Die Kennlinienmessung dient dazu, wichtige Kennwerte eines PV-Moduls zu ermitteln und hilft so, bei bestehenden Photovoltaikanlagen Modulminderleistungen zu lokalisieren. Mit einem speziellen Kennlinienmessgerät wird die Kennlinie eines PV-Moduls aufgezeichnet. Die wichtigsten Kennwerte, wie zum Beispiel der Maximum-Power-Point, zeigen, ob ein Modul ordnungsgemäß arbeitet oder auf Grund von Degradation, Hot-Spots oder sonstiger Schäden nur einen mangelhaften Ertrag erzielt.

In der Energiebranche wird diese physikalische Einheit für die erzeugte elektrische Energie eines Kraftwerks (in diesem Fall einer Solaranlage) verwendet. Wird eine Leistung von 1000W während einer Stunde geliefert, wurde eine Kilowattstunde erzeugt. Weitere in der Energiewirtschaft gebräuchliche Energieeinheiten sind die Megawattstunde (MWh) sowie die Gigawattstunde (GWh).

In der Energiebranche wird die Leistung von Solarkraftwerken in Kilowattpeak oder Megawattpeak angegeben. Das angehängte „p“ kommt aus dem Englischen und bedeutet Peak (deutsch Spitze). Im Fall von Photovoltaikmodulen und -anlagen bezieht sich der Wert auf die Nennleistung, sprich eine unter standardisierte Testbedingung (Einstrahlung von 1.000 W/m², 25° C Modultemperatur und AM 1,5 ) gemessene Leistung. Bei höherer Einstrahlung und niedrigeren Temperaturen kann die Leistung allerdings auch entsprechend höher sein.

Kristalline Solarzellen bestehen aus sehr reinem Silizium auf Kristallbasis. Man unterscheidet zwischen mono- und multi- (poly-) kristallinen Zellen. Bei dem Herstellungsprozess wird das Silizium in dünne Scheiben (Wafer) zersägt. Je nach der kristallinen Struktur handelt es sich entweder um mono- oder polykristalline Solarzellen. Im Vergleich zu Dünnschicht-Solarzellen sind kristalline Solarzellen teurer, erreichen aber auch einen deutlich höheren Wirkungsgrad.

Laderegler sind Bestandteil eines Stromspeichers und als solche vor allem dafür verantwortlich, die Ladevorgänge zu überwachen. Sie begrenzen die Ladespannung und verhindern so eine Überladung der Akkus. Durch eine Regelung des Ladestroms wird verhindert, dass dieser zu hoch oder zu niedrig ausfällt, was den Stromspeicher beschädigen könnte. Zeitgleich wird die Tiefenentladung verhindert und die Leistung der Batterie durch Mikroprozessorsteuerung an die der Solaranlage angepasst.

Leistung beschreibt die pro Zeiteinheit umgesetzte elektrische Energie und wir in der Einheit Watt (W) angegeben. Allgemein berechnet wird die elektrische Leistung durch die Multiplikation von Spannung und Strom.

Die Leerlaufspannung gibt an, wie hoch die Spannung an einer beliebigen elektrischen Quelle ist, ohne dass ein zusätzliches Gerät angeschlossen ist. Die Spannungsquelle bezeichnet man dabei als offene Spannungsquelle, was bedeutet, dass in der Regel kein Strom durch sie fließt und die Spannung am Ausgang gemessen wird.

In der Photovoltaik spricht man von Leerlaufspannung, um die maximale Spannung eines Solarmoduls anzugeben, die als UOC in Volt [V] angegeben wird. Da die Leerlaufspannung eines Moduls stark von der Temperatur abhängig ist, sollte diese gemessen werden, bevor das Solarmodul durch die Sonne aufgeheizt wurde.

Lithium-Eisenphosphat-Stromspeicher sind eine derzeit beliebte Alternative zu klassischen Lithium-Ionen-Stromspeichern. Bei Lithium-Eisenphosphat-Akkus wird die herkömmliche Lithium-Kobaltoxid-Kathode eines Li-Ionen-Akkus durch eine Lithium-Eisenphosphat-Kathode ersetzt. Für die positive Elektrode kommt entsprechend Lithium-Eisenphosphat anstelle von Lithium-Cobaltoxid zum Einsatz, wobei die negative Elektrode aus Graphit oder besonders hartem Kohlenstoff besteht. Lithium-Eisenphosphat-Speicher überzeugen dabei vor allem mit einer hohen Robustheit, Zyklenfestigkeit sowie kurzen Ladezeiten und hohen Entladeströmen. Auch ist die Gefahr einer Überhitzung bei dieser Form des Stromspeichers in der Theorie besonders gering.

Lithium-Ionen-Speicher sind die derzeit am häufigsten verbauten Stromspeicher auf dem Markt, auch die meisten Akkus anderer elektronischer Geräte setzen auf die Lithium-Ionen-Technologie. Bei dieser Form des Stromspeichers werden Lithium-Ionen von der positiven zur negativen Elektrode geleitet, wo sie bis zur Entladung verbleiben. Als Elektroden werden dabei vor allem Kobalt-Leiter eingesetzt. Die Speicher bestehen daher vorrangig aus Mangan, Nickel und dem seltenen Cobalt. Lithium-Ionen-Speicher gelten dabei als besonders leistungsfähig und sind dank ihres geringen Gewichts besonders flexibel einsetzbar.

Der Maximum-Power-Point (MPP) gibt den Punkt an, an dem eine Solarzelle ihre maximale Leistung erbringt. Diese wird berechnet aus der anliegenden Spannung multipliziert mit dem Strom und verändert sich, wenn sich Umgebungsparameter wie z.B. die Einstrahlung ändern.

 
 

 

 

Die Anlagenüberwachung, das sogenannte „Monitoring“, und die nachfolgende Bearbeitung und Behebung von Störungen bei PV-Anlagen, ist einer der Grundsteine der technischen Betriebsführung. Es dient dazu, kurzfristige Ertragsausfälle zu erfassen und zu beheben und schleichenden Effekten, wie der Minderleistung einer Anlage etwa durch fortschreitende Verschmutzung oder Degradation, entgegenzuwirken. Hierdurch kann auf lange Sicht eine gute Performance der PV-Anlage gewährleistet werden.

 
 

 

 

Schmutz- und Emissionsablagerungen können die Leistung einer PV-Anlage deutlich verringern. Der Ertragsverlust wird durch einen ähnlichen Effekt wie bei der Verschattung hervorgerufen. Die Performance der PV-Module kann durch regelmäßige Reinigungen erhalten werden.

Sobald Solarmodule oder aber einzelne Solarzellen in Reihe geschaltet werden, entsteht ein sogenannter Modulstring. Die Reihenschaltung bringt dabei sowohl Vor-, als auch Nachteile mit sich. So entsteht zunächst ein in sich geschlossener Stromkreis, wodurch der Energieverlust der Anlage minimiert und ein optimaler Spannungsbereich erreicht wird. Kommt es jedoch zur Verschattung einzelner Module, so sinkt die Leistungsfähigkeit der Solaranlage insgesamt ab. Spezielle Leistungsoptimierer können diese Leistungsverluste jedoch weitestgehend verhindern.

Montagesysteme sind die Vorrichtungen oder Unterkonstruktionen, auf denen die Photovoltaikmodule der Solaranlage montiert werden. Vor allem bei klassischen Aufdachanlagen kommen dabei in der Regel passende Schiebesysteme zum Einsatz. Im Falle von Flachdächern sind Ballastsysteme, eine spezielle Form der Aufständerung, das erste Mittel der Wahl. Hier kann auf eine Dachdurchdringung verzichtet werden, was das Risiko von eintretender Feuchtigkeit minimiert.

1.000 x Kilowattpeak (kWp)

1.000 x Kilowattstunde (kWh)

Der Winkel zwischen der horizontalen Ebene und den Solarmodulen wird als Neigungswinkel bezeichnet. Durch den Neigungswinkel wird versucht, möglichst viel Sonneneinstrahlung auf das PV-Modul zu erhalten um einen größtmöglichen Ertrag zu erzielen. Hierbei wird ein Winkel von 30° als optimal angesehen.

Im deutschen Stromnetz sind die Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB) für den Transport des Stroms im Höchstspannungsnetz verantwortlich. In Deutschland gibt es vier Übertragungsnetzbetreiber: Amprion, EnBW, Tennet und 50Hertz, die jeweils für ein regionales Netz verantwortlich sind. Verteilnetzbetreiber (VNB) verantworten den operativen Betrieb der Netze zur Endkundenversorgung, überwiegend im Mittel- und Niederspannungsbereich. Solaranlagen speisen ihren erzeugten Strom meist auf Verteilnetzebene ein. Der Vergütungsanspruch für die Einspeisevergütung entsteht dann gegenüber dem Verteilnetzbetreiber.

Die Netzimpedanz steht für den Wechselstromwiderstand im öffentlichen Stromnetz. Dieser wird dabei vom Netzeinspeisegerät überwacht. Sinkt die Netzimpedanz nun – im absoluten Ausnahmefall – beispielsweise ab, weil ein Niederspannungstrafo gewartet wird, so registriert des Netzeinspeisegerät einen Abfall des Wechselstromwiderstands und trennt die Solaranlage vom öffentlichen Netz. Auf diese Weise sollen Schäden an der Anlage bestmöglich verhindert werden.

Die Nennleistung beschreibt die maximal mögliche Leistungsabgabe von Solarmodulen oder PV-Anlagen unter Standardtestbedingungen (STC) und wird in Watt peak (Wp) angegeben.

Photovoltaikanlagen sind in Deutschland überwiegend an das öffentliche Netz angebunden und speisen den erzeugten Strom meist in das Verteilnetz ein. Der in den PV-Modulen erzeugte Gleichstrom, wird durch Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt, damit er in das Wechselstromnetz eingespeist werden kann.

Beschreibt die zeitweilige Reduzierung der Stromeinspeisung der Solaranlage. Der Vorgang wird u.a. notwendig, wenn eine Überlastung der Netzkapazität im jeweiligen regionalen Bereich droht. Größere PV-Anlagen ab 100 kWp nehmen seit dem 1.7.2012 am NSM teil und lassen sich – je nach Situation – auf 60 %, 30 % oder 0 % ihrer Nennleistung drosseln. Durch dieses NSM-Verfahren wird eine optimale Netznutzung gewährleistet und zudem Notabschaltungen verhindert. Die Steuerung der Anlagen wird meist vom Verteilnetzbetreiber über Fernwirkanlagen bzw. Rundsteuerempfänger durchgeführt.

Auch in Deutschland kann es immer wieder zu lokalen oder regionalen Stromausfällen kommen. Verbraucher sitzen da schnell im Dunkeln, als Solaranlagenbetreiber ist dies jedoch nicht nötig. Denn viele Stromspeicher kommen heute mit einer Notstromfunktion daher. Das bedeutet, dass du den im Stromspeicher gespeicherten Solarstrom auch bei einem Ausfall des öffentlichen Stromnetzes verbrauchen kannst, bis der Stromspeicher vollständig entladen ist. Die Erzeugung von weiterem Solarstrom ist in diesem Falle jedoch nicht möglich. Hierzu benötigst du einen solar aufladbaren Stromspeicher, der bei einem Netzausfall ein vollständig autarkes Hausstromnetz aufbauen kann.

Wird die aktuelle Menge an Wechselstrom gemessen, die eine Solaranlage erzeugt, spricht man vom sogenannten PAC-Wert. Dabei steht PAC für die augenblickliche Leistung (P) des erzeugten Wechselstroms (AC). Gemessen wird der in Watt angegebene IST-Wert dabei hinter dem Wechselrichter. Als Momentaufnahme kann der PAC-Wert interessante Informationen zur aktuellen Solarstromproduktion zur Verfügung stellen.

Der Begriff Parallelschaltung bezeichnet in der Elektrotechnik die Verbindung mehrerer elektronischer Elemente, bei der die gleichnamigen Pole der einzelnen Bauteile miteinander verbunden werden. Parallel geschaltete Solarmodule haben dabei den Vorteil, dass sich diese nicht gegenseitig in ihrer Leistung beeinflussen. So wird eine Abschattung / Verschattung einfach durch die volle Leistung der anderen Solarmodule ausgeglichen. Allerdings ist die Parallelschaltung oftmals aufwändiger zu realisieren und daher teurer in der Anschaffung.

Hinweis: Die Parallelschaltung ist im Einfamilienhaus-Bereich sehr unüblich. Sie kommt stattdessen vor allem bei großen Freiflächen-Solaranlagen zum Einsatz, die mehrere Megawatt Solarstrom produzieren.

 

Die Performance Ratio ist ein wichtiger Parameter für die Bewertung der tatsächlichen Leistungsfähigkeit einer Photovoltaikanlage und für den Vergleich verschiedener Photovoltaikanlagen. Die Performance Ratio gibt das Verhältnis aus tatsächlich eingespeister Energie und die durch die in der Anlage gemessene Einstrahlung theoretisch erzeugbare Energie. Für die Bestimmung der Performance Ratio sind lokale Einstrahlungswerte erforderlich, die z.B. über Einstrahlungssensoren, Pyranometer oder auch Satellitendaten erhoben werden können.

Ein Photovoltaikmodul besteht aus mehreren hintereinander verschalteter (Reihenschaltung) Solarzellen, die eingeschlossen von zwei Kunststoffscheiben oder Glasscheiben vor schädlichen Umwelteinflüssen geschützt sind. Sie bilden als Generator den Kern einer PV-Anlage, da in ihnen der Strom erzeugt wird. (siehe auch Photovoltaik)

Der Begriff Photovoltaik beschreibt die Umwandlung von Sonnenstrahlung in elektrische Energie. Alle Photovoltaikanlagen basieren auf dem Prinzip des Photoeffekts, bei dem durch Lichtzufuhr eine Gleichspannung erzeugt wird.
Die Leistung wird hierbei durch die Intensität der Sonnenstrahlung, die Ausrichtung der Module, den Bedarf sowie einer Reihe weiterer Faktoren bestimmt.

Der photovoltaische Effekt beschreibt den Vorgang, dass bei Lichteinfall auf einen Halbleiter eine Potenzialdifferenz zwischen den Elektroden erzeugt wird. Bei einer Solarzelle bestehen diese Elektroden aus mit Bor bzw. Phosphor versetztem Silizium. Durch die Photonen des Sonnenlichts lösen sich die Bindungen zwischen den Atomen, es entstehen freie Elektronen die sich Richtung Pluspol bewegen und somit eine elektrische Spannung erzeugen.

Pyranometer dienen der Messung der Global- und Diffusstrahlung. Eine geschwärzte Thermosäule, die aus hintereinander geschalteten Thermoelementen besteht, wird dabei als Messfühler verwendet. Die Messunsicherheit liegt bei Pyranometern bei weniger als 3%.

Die auch als High-Voltage-Stress (HVS) bezeichnete Art der Degradation kann erhebliche Ertragsminderungen verursachen. Hauptsächlichst kann sie an kristallinen Modulen auftreten, allerdings wurde sie auch bereits an Dünnschichtmodulen nachgewiesen. Sowohl durch Elektrolumineszenz- als auch Thermografieprüfungen kann PID nachgewiesen werden. PID entsteht durch die hohen Systemspannungen und sich hierdurch bildende Leckströme zwischen den Solarzellen, dem Einbettungsmaterial, dem Glas und dem geerdeten Aluminiumrahmen eines PV-Moduls. Die Ladungsträger sammeln sich auf der Antireflexionsschicht auf der Zelle an, die betroffenen Zellen werden elektrisch inaktiv und tragen somit nicht mehr zur Energieerzeugung bei. Grundsätzlich ist PID reversibel.

Die Funkrundsteuertechnik wird zur Fernsteuerung von Solaranlagen verwendet. Der Übertragungsweg wird hierbei jedoch nicht vom Energieversorgungsnetz gebildet, sondern es wird ein Langwellenfunkkanal verwendet. Insbesondere im Einspeisemanagement (bzw. NSM) kommt diese Technik zum Einsatz.

 
 

 

 

In PV-Freiflächenanlagen kann es insbesondere in den Wintermonaten zur Verschattung einer Modulreihe durch die davor installierte Modulreihe kommen. Dies kann sogar noch beim höchsten Stand der Sonne auftreten. Die dadurch eintretenden Mindererträge sind in der Planung berücksichtigt und werden durch den im Sommer entsprechend höheren Ertrag überkompensiert. Die Anlage ist sozusagen auf die wesentlich ertragsreicheren Sommermonate hin optimiert. Durch die in den Wintermonaten vorherrschende diffuse Strahlung ist der negative Effekt der Reihenverschattung fast vernachlässigbar.

 
 

 

 

Bei der Installation der PV-Module gibt es in der Regel zwei Arten der Verschaltung untereinander. So ist neben der Parallelschaltung auch die Reihenschaltung der Solarmodule möglich. Die Reihenschaltung hat den Vorteil, dass die Verkabelung in der Regel sehr einfach ist, da wenig Material und Aufwand benötigt werden. Die Module werden auf dem Dach direkt miteinander verkabelt und der erzeugte Solarstrom wird mit einem Solarkabel zum Wechselrichter geleitet.

Ein Nachteil der Reihenschaltung kann jedoch sein, dass diese nur so stark ist, wie ihr schwächstes Glied. Wird beispielsweise ein Solarmodul verschattet, so kann die Leistung des gesamten Strangs unter Umständen rapide sinken, da der erzeugte Strom durch das verschattete Modul geleitet werden muss. Bypass-Dioden können diesen Effekt jedoch mindern und den Ertrag nach Möglichkeit stabil halten.

Referenzzellen dienen hauptsächlich der Kalibrierung von Solarzellen und damit der Produktion von PV-Modulen. Sie bestehen in der Regel aus dem gleichen Material wie Solarzellen. Neben Pyranometern werden Referenzzellen in PV-Anlagen häufig zur Messung der Einstrahlung verwendet. Die Messunsicherheit ist höher als bei Pyranometern.

Der Begriff Rendite gibt an, ob die Solaranlage bis zum Ende ihrer Laufzeit finanzielle Gewinne abwirft. Tatsächlich sorgen sich viele Interessenten darum, dass die anfänglichen Investitionskosten höher ausfallen als die mit der Solaranlage erzielten Ersparnisse. Diese Sorge ist jedoch unbegründet. Denn die Preise für Photovoltaikanlagen sind in den vergangenen Jahren drastisch gesunken.

Die Erzeugung von Solarstrom ist somit so günstig wie nie. Rund 8 bis 11 Cent pro Kilowattstunde zahlen Anlagenbetreiber umgerechnet für den selbst erzeugten Solarstrom. Herkömmlicher Strom aus dem öffentlichen Netz hingegen kostet im Durchschnitt bereits 35 Cent pro kWh – bei weiter steigender Strompreisentwicklung (Stand: März 2022). Nicht selten sparen Solaranlagenbetreiber daher mehr als 1.000 Euro Stromkosten im Jahr.

Aufgrund der stark gesunkenen Solaranlagen-Kosten hat sich eine Solaranlage somit in der Regel bereits nach wenigen Jahren amortisiert. Da eine Solaranlage jedoch mehr als 25 Jahre lang kostengünstigen Solarstrom erzeugt, ist eine Rendite von weit mehr als 15.000 Euro keine Seltenheit.

Das Schwachlichtverhalten eines Solarmoduls gibt an, wie viel Solarstrom dieses trotz schlechter Lichtverhältnisse erzeugen kann. Dies kann beispielsweise von Bedeutung sein, wenn es zu besonders starker Bewölkung kommt. Das Schwachlichtverhalten der Module ist dabei vor allem vom Wirkungsgrad abhängig, da dieser bei idealen Verhältnissen, also einer Sonneneinstrahlung von 1.000 Watt pro Quadratmeter berechnet wird. Je höher der Wirkungsgrad also ausfällt, desto mehr Sonnenenergie kann entsprechend auch bei schwachen Lichtverhältnissen in Solarstrom umgewandelt werden.

Schneit es im Winter, so kann die Schneelast unterschiedlich stark auf die Flächenlast eines Daches einwirken. Vor der Installation einer Solaranlage ist daher sicherzustellen, dass die Tragkraft des Daches auch dann gewährleistet ist, wenn die Schneefälle besonders stark ausfallen. Dabei wird von pauschalen Schneelasten ausgegangen, wozu Deutschland in spezielle Schneelastzonen aufgeteilt wurde. Die Berechnungen beziehen sich dabei nicht nur auf die geografische Lage, sondern auch die Höhe über dem Meeresspiegel und die in der Schneelastzone üblichen Witterungsbedingungen.

Snailtrails beschreibt die optische Veränderung von auf Solarmodulen aufgedruckten Leiterbahnen bei kristallinen Solarzellen. Es handelt sich hierbei um Korrosionserscheinungen an den Silberkontakten der Module, die auftreten, wenn an der Zelle ein Mikrohaarriss vorliegt. Snailtrails sehen wie Schneckenspuren aus, woher auch der Name kommt, und sind bei der Sichtprüfung der PV-Module gut erkennbar.

Silizium ist ein natürlich vorkommendes Halbmetall, welches somit sowohl Eigenschaften eines Metalls, als auch eines Nicht-Metalls aufweist. Als Elementhalbleiter wird Silizium dabei nicht zuletzt bei der Produktion von Solarzellen eingesetzt. Vor allem bei poly- und monokristallinen Solarmodulen findet Silizium Verwendung.

Das Solarkataster zeigt als Kartendarstellung das Solarenergiepotenzial der Dachflächen an. Als Bewertungsgrundlage dienen Ausrichtung, Neigung und Verschattung der Dachfläche.

Der Begriff Solaranlage bezeichnet grundsätzlich jede Anlage, welche die Sonnenstrahlung mithilfe spezieller Solartechnik in eine andere Energieform umwandelt, die anschließend vom Menschen genutzt werden kann. Dabei gibt es vor allem zwei Arten von Solaranlagen:

Die Solarthermie-Anlage, welche die Solarenergie in Wärmeenergie umwandelt und somit zur Warmwasserversorgung beiträgt.
Die Photovoltaik-Anlage, welche die Solarenergie in elektrische Energie, also Solarstrom, umwandelt und somit zur Stromversorgung beiträgt.
In aller Regel wird der Begriff Solaranlage jedoch synonym zur Photovoltaikanlage verwendet.

Solardachziegel, auch Solarziegel genannt, gelten als attraktive Alternative zu herkömmlichen Photovoltaik-Modulen. Immer mehr Anbieter bieten daher spezielle Dachziegel an, in welche die Solarzellen bereits integriert sind. Diese kommen dann anstelle der klassischen Aufdach-Solaranlage zum Einsatz und werden zum Eindecken des Daches genutzt. Dadurch lassen sich Dächer mit Solardachziegeln oftmals kaum von herkömmlichen Hausdächern unterscheiden. Doch der Wirkungsgrad der meisten Modelle ist noch sehr gering und die Kosten zu hoch. Greife stattdessen auf monokristalline Solarmodule zurück, die nicht nur leistungsstark sind, sondern dank ihrer schwarzen Farbe auch das anspruchsvolle Auge zufrieden stellen.

Die Solarkabel, auch Photovoltaikkabel oder PV-Kabel genannt, sind für den Transport des erzeugten Solarstroms verantwortlich. Sie verbinden die einzelnen Solarmodule und andere elektronische Komponenten der Solaranlage untereinander. Da die Solarkabel besonderen Anforderungen ausgesetzt sind, sollten diese bestmöglich isoliert, witterungsbeständig, sowie halogen- und säurefrei sein. Achte auch auf den Durchmesser und die Länge der Solarkabel. Denn je dünner und länger die Kabel ausfallen, desto mehr Kabelverluste riskierst du.

Die Sommersonnenwende bezeichnet den höchsten mittäglichen Sonnenstand des Jahres und damit den Beginn des Sommers. An diesem Tag im Juni erreicht die Sonne dabei im Zenit den nördlichen Wendekreis. Dadurch gilt die Sommersonnenwende als längster Tag des Jahres, mit den meisten Stunden Tageslicht im ganzen Jahr. Das lässt die Solaranlage auf Hochtouren laufen, die an diesem Tag bei gutem Wetter besonders viel Solarstrom produziert.

Die elektrische Spannung gibt an, wie viel Energie benötigt wird, um eine elektrische Ladung innerhalb eines elektrischen Feldes zu bewegen. Spannung ist also das spezifische Arbeitsvermögen des Feldes an einer Ladung und wird in der Einheit Volt (V) angegeben.

Die Sparren sind Teil der Dachkonstruktion und als solche für die Ermittlung der maximalen Dachlast von Bedeutung. Als Träger der Dachhaut verteilen sie die auf ihnen liegenden Lasten in der Regel gleichmäßig auf andere Bauteile. Dabei verlaufen sie in der Regel zwischen First und Traufe.

Als Standard Test Conditions (STC) werden die Bedingungen bezeichnet, bei denen die elektrischen Merkmale eines PV-Moduls gemessen werden. Diese sind 1000 W/m² Einstrahlung, 25°C Zelltemperatur und ein Air Mass von 1,5.

Als Strang, oftmals auch in der englischen Form „String“ genannt, wird die Reihenschaltung bei der Installation der Solarmodule bezeichnet. Dabei wird sowohl die Reihenschaltung mehrerer Solarmodule, als auch der Solarzellen innerhalb eines Moduls als Strang bezeichnet.

Elektrischer Strom ist die gerichtete Bewegung freier Ladungsträger zwischen zwei unterschiedlichen elektrischen Potentialen und wird in der Einheit Ampere (A) angegeben.

Das Wort Strom-Cloud, auch Stromcloud geschrieben, leitet sich vom englischen Wort „Cloud“ für Wolke ab. Eine Cloud bezeichnet dabei eine Art Datenwolke, in der Daten virtuell gespeichert und zu einem beliebigen Zeitpunkt wieder abgerufen werden können. Der Begriff Strom-Cloud suggeriert nun, dass es möglich wäre, Strom in eine Art Cloud einzuspeisen und diesen zu einem späteren Zeitpunkt zu verbrauchen. Neben der SENEC-Cloud ist dabei vor allem das Modell von E.ON Solar bekannt.

In der Realität ist die Umsetzung einer solchen Strom-Cloud allerdings gar nicht möglich. Der Aufbau des deutschen Stromnetzes lässt ein solches Vorgehen schlichtweg nicht zu. Stattdessen passiert nun Folgendes: Anlagenbetreiber speisen einen Teil ihres Solarstroms in das öffentliche Netz ein. Der entsprechende Cloud-Anbieter, in diesem Fall SENEC oder E.ON, registriert diese Einspeisung und schreibt dem Anlagenbetreiber die Menge an eingespeistem Solarstrom gut. Anlagenbetreiber verbrauchen somit später nicht den eingespeisten Solarstrom, sondern profitieren lediglich von einer Art Stromguthaben, welches sie durch die Einspeisung aufgebaut haben.

Ein Stromspeicher, auch Solarspeicher, Batteriespeicher oder Photovoltaik-Speicher genannt, macht es möglich, den erzeugten und nicht direkt verbrauchten Solarstrom zu speichern. Auf diese Weise kann der Solarstrom auch dann verbraucht werden, wenn die Solaranlage zurzeit keinen produziert. Vor allem für tagsüber arbeitende Anlagenbetreiber ist die Anschaffung eines PV-Speichers daher besonders interessant. Denn so lässt sich der erzeugte Solarstrom auch am Abend oder in der Nacht nutzen.

Dadurch muss weniger Strom aus dem öffentlichen Netz bezogen werden, der Eigenverbrauch steigt. Während dieser nur mit einer Solaranlage bei durchschnittlich 35 Prozent liegt, lässt sich mit einem Stromspeicher ein Eigenverbrauch von bis zu 80 Prozent und mehr erzielen. Dadurch wirst du besonders unabhängig von deinem Stromanbieter und steigenden Strompreisen in der Zukunft. Solarspeicher werden daher immer beliebter, weshalb die Stromspeicher-Kosten in den vergangenen Jahren drastisch gesunken sind.

Manche Stromspeicher bieten sogar noch weitere Vorteile. So sind einige Geräte dazu in der Lage, bei einem Ausfall des öffentlichen Stromnetzes Notstrom zur Verfügung zu stellen. Dadurch kannst du den im Stromspeicher gespeicherten Strom verbrauchen, bis dieser vollständig entladen ist. Solar nachladbare Stromspeicher können sogar ein autarkes Hausstromnetz aufbauen, in dem die Erzeugung und der Verbrauch von Solarstrom trotz des Ausfalls des öffentlichen Netzes weiterhin möglich ist.

Ein Transformator dient dazu, den von den Wechselrichtern in der Solaranlage produzierten Strom auf die Spannungsebene, die zur Einspeisung in das Stromnetz benötigt wird, anzupassen. Vereinfacht dargestellt besteht ein Transformator aus zwei Spulen aus Kupferdraht, die sich auf einem gemeinsamen Eisenkern befinden. Das Verhältnis der Eingangswechselspannung, welche an einer Spule anliegt, und der Ausgangswechselspannung, welche an der anderen Spule abgegriffen wird, wird durch das Verhältnis der Windungszahlen beider Spulen bestimmt.

 
 

 

 

Die technische Betriebsführung umfasst allgemein die Instandhaltung (siehe auch Wartung) und Instandsetzung aller technischen Komponenten eines Solarparks wie z.B. Solarmodule, Wechselrichter, Datenlogger usw. Weitere Leistungen der technischen Betriebsführung sind ggfs. die Anlagenüberwachung (Monitoring), Grünschnitt, Modulreinigung sowie das Erstellen von technischen Berichten.

Der Temperaturkoeffizient gibt an, wie stark sich die Leistung eines Solarmoduls verringert, wenn die Temperatur um ein Grad Kelvin bzw. ein Grad Celsius erhöht wird. Generell sinkt die Leistung eines Solarmoduls mit steigender Temperatur. Achte bei der Wahl der passenden Module daher vor allem auf einen möglichst niedrigen Temperaturkoeffizienten. Zusätzlich sollte eine ausreichende Hinterlüftung der Solarmodule gewährleistet sein, um Leistungsverluste nach Möglichkeit zu minimieren.

Mit Hilfe von Wärmebildkameras können Solarmodule effizient und im laufenden Betrieb der Anlage einer Qualitätskontrolle unterzogen werden. So können Fehlerstellen, wie etwa Hotspots, mit geringen Zeitaufwand identifiziert werden – und das ohne Ertragsausfall.

In der Energiewirtschaft werden Solar- und Windkraft als volatile Energieträger bezeichnet, da sie Energie je nach Tageszeit und Wetter liefern und Erträge nicht einfach planbar sind, wie zum Beispiel bei fossilen Kraftwerken.

Verschattung kann den Ertrag von Photovoltaikanlagen erheblich reduzieren. Daher ist die Verschattung auch ein wichtiges Kriterium bei der Anlagenplanung. Hierbei wird eine Verschattungsanalyse durchgeführt und auf Themen wie Reihenverschattung geachtet.

Von einer Volleinspeisung ist dann die Rede, wenn die gesamte Menge erzeugten Solarstroms direkt in das öffentliche Netz eingespeist wird. Der Anlagenbetreiber verbraucht den Strom somit nicht selbst, es findet kein Eigenverbrauch statt. Die Volleinspeisung war dabei vor allem in den Anfangsjahren des EEG beliebt, da Photovoltaikkomponenten teuer und die EEG-Vergütungssätze sehr hoch waren. Heute jedoch sind PV-Komponenten so günstig und die Einspeisevergütung so niedrig, dass ein möglichst hoher Eigenverbrauch das Ziel eines jeden privaten Anlagenbetreibers ist.

Die regelmäßige Wartung einer PV-Anlage ist erforderlich um die Performance der Anlage konstant hoch zu halten. Unter anderem können im Rahmen einer Wartung die folgenden Prüfungen und Maßnahmen durchgeführt werden: Sichtprüfung der Module und Rahmen, Prüfung der Funktion der Wechselrichter und Austausch von Verschleißmaterialien (z.B. Filtermatten), Messung der Strom-/Spannungskennlinien mit professioneller Messtechnik, Prüfung der Steckverbinder, Klemmstellen, Schaltschränke. (siehe dazu technische Betriebsführung)

Eine Wallbox ist eine spezielle Form der Elektroladesäule, die vor allem in Privathaushalten zum Einsatz kommt. Sie macht es möglich, das Elektroauto in der eigenen Garage oder der Auffahrt mit Strom zu betanken. Vor allem Besitzer einer Photovoltaikanlage können davon gleich mehrfach profitieren. Denn in Verbindung mit einem Stromspeicher lässt sich ein Teil des selbst erzeugten Solarstroms zur Aufladung des E-Autos nutzen. Dadurch erhöht sich der Eigenverbrauch und du sparst bares Geld. Zeitgleich musst du dir zukünftig auch keine Gedanken mehr darüber machen, wo die nächste Ladestation für Elektrofahrzeuge zu finden ist.

Der Wirkungsgrad stellt das Verhältnis zwischen der erzeugten elektrischen Leistung eines PV-Moduls und der auf dieses PV-Modul eintreffenden Leistung der Sonneneinstrahlung dar. Der Wirkungsgrad von PV-Modulen liegt je nach Technologie zwischen 10 und 25%. Ein verschlechterter Wirkungsgrad kann unterschiedliche Gründe haben (z.B. Verschmutzung, Modulschäden). Die Ursachen für einen verschlechterten Wirkungsgrad werden im Rahmen der technischen Betriebsführung näher untersucht.

Neben der Schneelast ist auch die Windlast von Bedeutung für die Sicherheit einer Solaranlage. Sie gibt an, wie hoch der Sog ist, der durch den Wind auf die Solarmodule und das Dach ausgeübt wird. Ähnlich wie bei der Schneelast wurde Deutschland dabei in verschiedene Windlastzonen eingeteilt. Je stärker die Solaranlage in Windrichtung ausgerichtet wird und je höher das Dach ist, desto größer wird der entsprechende Sog, den der Wind auf die Solaranlage ausübt. Die Windlast sollte daher schon bei der Planung der Solaranlage einberechnet werden.

Im Gegensatz zum Gleichstrom (DC) ändert Wechselstrom seine Richtung in regelmäßiger Wiederholung. Die öffentliche Stromversorgungsnetze sind Wechselstromnetze.

Der von den Solarzellen erzeugte Gleichstrom wird vom Wechselrichter in netzkonformen Wechselstrom umgewandelt. Damit ist er das Bindeglied zwischen den Solarmodulen und dem Stromnetz.

Bei einem Zweirichtungszähler handelt es sich um eine moderne Form des Stromzählers. Ein Zweirichtungszähler misst dabei nicht nur, wie viel Strom in das öffentliche Netz eingespeist wird, sondern auch wie viel du aus diesem beziehst. Somit kombiniert ein Zweirichtungszähler die Aufgaben eines Einspeisezählers und eines Bezugzählers. Auf diese Weise lassen sich der Eigenverbrauch und der Ertrag einer Solaranlage genau beziffern.