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Fragen

Was ist Solarenergie?
Unter Solarenergie versteht man die Energie der Sonnenstrahlung, die in Form von Wärme, elektrischem Strom oder chemisch genutzt werden kann. Rein physikalisch handelt es sich hierbei um elektromagnetische Strahlung der Sonnenoberfläche. Im Vergleich zu denfossilen Energieträgern wie Öl, Gas, Kohle und vor allem Uran ist die Solarenergie für uns nahezu unendlich, da die Sonne noch die nächsten Milliarden Jahre bestehen bleibt.
Kann Deutschland alleine durch die Sonne energetisch versorgt werden?
Theoretisch könnten Photovoltaikanlagen den gesamten Energiebedarf Deutschland und sogar der ganzen Welt decken. Weil die Sonne jedoch nicht jeden Tag und auch nicht in der Nacht scheint, bräuchte man hierfür Speichersysteme. Es ist allerdings auch so, dass kein ernsthaftes Unternehmen behaupten würde, die Photovoltaik sei die alleinige Lösung der Energieprobleme weltweit. Vielmehr ist es so, dass die Solarenergie in Form der Photovoltaik und der Solarthermie im Verbund mit anderen erneuerbaren Energieträgern (Wind, Geothermie, Wasserkraft, Biogas…etc.) zur ressourcenschonenden und nachhaltigen Stromversorgung beitragen undnoch stärker beitragen werden.
Welche Arten von Solaranlagen gibt es?
Die Solaranlagen unterteilen sich in drei große Bereiche: Die Solarthermie, die Photovoltaik und die solarthermischen Kraftwerke. Unter der Solarthermie versteht man die Nutzung der Wärme der Sonnenstrahlen, welche bei der Wassererwärmung immer wichtiger wird. Die Photovoltaik erzeugt aus der Sonnen direkt Strom, welcher sofort genutzt werden kann. Bei den solarthermischen Kraftwerken wird erst eine Flüssigkeit mit gebündelten Sonnenstrahlen erwärmt. Diese erhitzte Flüssigkeit treibt dann eine Turbine an, welche wiederrum einen Generator in Bewegung versetzt. Dieser erzeugt dann den gewünschten Strom.
Wie wird bei der Photovoltaik die Sonnenenergie zu Strom?
Die Photovoltaik nutzt den photoelektrischen Effekt, um Sonnenenergie in elektrische Energie umzuwandeln. In den Solarzellen werden zwei Halbleiterstoffe mit unterschiedlichen Ladungsträgern eingesetzt, die durch eine Membran getrennt sind. Mit Hilfe der Photonen in der Sonneneinstrahlung werden die Elektronen aus dem Halbleiter getrennt und wandern durch die Membran zum anderen Halbleiterstoff: Strom fließt.
Was ist eine netzgekoppelte PV-Anlage (on-grid)?
Bei Photovoltaik spricht man von netzgekoppelten Anlagen, wenn der produzierte Strom in das öffentliche Netz eingespeist wird. Hierfür wird der Gleichstrom der Solarmodule in einem Wechselrichter zu netzfähigem Strom umgewandelt und an dem Netzanschlusspunkt (z.B. Hausanschluss beim Zähler im Privathaus) ins öffentliche Netz gespeist. In Deutschland ist diese Form der Photovoltaikanlagen die gängigste. Der Strom wird gesetzlich gesichert mit festen Tarifen für 20 Jahre vergütet.
Was ist eine Inselanlage (off-grid)?
Im Gegensatz zu der On-grid PV-Anlage wird bei der Inselanlage der Strom direkt verbraucht oder in Akkumulatoren zwischengespeichert, um in Zeiten ohne Sonneneinstrahlung Strom zu haben. In unseren Breiten findet man Off-grid Lösungen meist nur als Kleinanlage bei Strebergärten, Wochenendhäusern oder Berghütten. In den sonnenreicheren und weniger elektrifizierten Gebieten der Erde (Afrika, Asien, Südamerika) ist diese Form der Photovoltaik oft die einzige Möglichkeit und dank der mittlerweile niedrigen Kosten eine realistische und immer mehr angewandte Stromquelle.

Lexikon

AC
Form des netzfähigen Stroms. Siehe Wechselstrom
Bezugszähler
Bezeichnung für den Zähler, der den Strom misst, welcher aus dem Netz bezogen wird.
DC
Form des Stroms, der von den Modulen direkt produziert wird. Siehe Gleichstrom.
Eigenverbrauch
Die Eigennutzung des Stroms, den man mit seiner Anlage produziert.
Einspeisevergütung
Für die Einspeisung des Solarstroms in das öffentliche Netz bekommt der Anlagenbesitzer eine gesetzlich geregelte Vergütung.
Einspeisezähler
Diese Komponente erfasst den Solarstrom, der in das öffentliche Netz eingespeist wird. Dessen Zählerstand ist der Referenzwert für die Vergütung.
Überwachung
Siehe Monitoring
Erneuerbare Energien Gesetzt (EEG)
Im 2000 trat das Gesetz in Kraft, wonach die vorrangige Abnahme, die Übertragung sowie die Vergütung und von Strom aus erneuerbaren Energiequellen geregelt wurden. Dieses Gesetz wurde in umgewandelter Form in über 50 Ländern übernommen. Es war maßgeblich dafür verantwortlich, dass die Photovoltaik aus einem Nischenprodukt zu Massenware und somit konkurrenzfähig zu konventionellen Energiequellen wurde.
Gestell System- Technik
Siehe Unterkonstruktion
Gleichstrom
Beim Gleichstrom gibt es immer nur eine Fließrichtung für die Elektronen. Ein Gleichstrom (DC)- System besteht immer nur aus einem Plus- und einem Minuskabel.
Globalstrahlung
Die gesamte auf die horizontale Fläche auftreffende Strahlung der Sonne. Diese ist immer in die diffuse und direkte Strahlung geteilt.
Kilowatt Peak (kWp)
Die Leistung aller Solarmodule wird immer mit kWp angegeben. Peak kommt aus dem Englischen und bedeutet „ Spitze“, woran erkenntlich wird, dass es sich um die maximale Leistung eines Solarmodul bei STC (Standard-Test-Bedingungen) handelt.
Kilowattstunde (kWh)
kWh = phys. Einheit für die Energie.
Leistung
Energie, die pro eine Zeiteinheit verbraucht wird.
MPP (Maximum Power Point)
Der Punkt, an dem die Leistung den Spitzenwert erreicht.
MPPT (Maximum Power Point Tracking)
Für die optimale Ausbeute der Modulleistung muss der Wechselrichter oder der Solarladeregler laufend die Spannung (V) so anpassen, dass die Module ihren MPP haben.
PR (Leistungsverhältnis, engl. Performance Ratio)
Die PR ist für die Leistungsbestimmung der Photovoltaikanlagen maßgeblich. Dabei wird das Verhältnis zwischen maximal möglichen und dem tatsächlich erreichten Ertrag bestimmt und verglichen.
Photovoltaischer Effekt
Bezeichnung für die direkte Umwandlung des Lichts in elektrische Energie.
Solargenerator
Die Summe aller Module einer Photovoltaikanlage wird als Solargenerator bezeichnet.
Solarmodul
Ein einzelnes Modul eines Solargenerators, das mit Hilfe des photovoltaischen Effekts Gleichstrom produziert.
Solarspeicher (Speisher)
Für die Speicherung des überschüssigen Solarstroms aus der eigenen Solaranlage können Speicher verbaut werden. Ein Solarspeicher ist zurzeit in erster Linie ein Blei- oder Lithiumakkumulator. Durch den Einsatz eines Speichers kann die Autonomie eines Haushalts je nach Größe bis zu 100% betragen.
Solarzellen
Die kleinsten energieerzeugenden Bauteile einer Photovoltaikanlage. Meist sind diese viereckig und schwarz oder schimmernd Blau in einem Modul gut zu erkennen.
STC (Standard Testbedingungen, engl. Standard Test Conditions)
Für den Vergleich der Module untereinander wurden einheitliche Laborbedingungen geschaffen. Diese sind: Einstrahlung bei 1000W / m²; Zelltemperatur 25°C; Spektrum von AM 1,5.
Strang (engl. String)
Die Reihenverschaltung der einzelnen Module unter einander wird als Strang bezeichnet.
Verschattung
Wenn der Schatten eines naheliegenden Objekts auf das Solargeneratorfeld fällt, spricht man von Verschattung. Dies führt stets zu Minderleistungen der PV-Anlage.
Wechselrichter
Die Komponente, die den Gleichstrom der Module in brauchbaren Wechselstrom umwandelt.
Wechselrichter
Elektrischer Strom, der ständig seine Richtung ändert. Der Strom, der in einem Haushalt mit 230 V aus der Steckdose kommt.
Wirkungsgrad
In der Technik gibt es keinen 100% igen Wirkungsgrad, weil es bei Umwandlungen der Energie stets zu Verlusten (Reibung, Wärme…etc.) kommt. Der Wirkungsgrad ist das Verhältnis zwischen ankommender Energie und der austretenden Energie. Bei einem Solarmodul ist es also das Verhältnis zwischen der Einstrahlungsenergie und der elektrischen Leistung des Moduls.