Photovoltaik

Mit Photovoltaik die Energiekosten dauerhaft senken

Photovoltaik? Was ist das?

Sonnenlicht wird auch in Form von elektromagnetischer Strahlung (Photonen) abgegeben. Treffen diese Sonnenstrahlen auf ein speziell bearbeitetes, oftmals aus Silizium bestehendes Halbleitermaterial (Photozelle), werden dort Elektronen in Bewegung gesetzt und dadurch Strom erzeugt.

Wie ist eine Photovoltaikanlage aufgebaut?

Eine Photovoltaikanlage, oftmals auch PV-Anlage, Solarmodul, Solarzelle, Solarstrom oder einfach nur Photovoltaik genannt, nutzt den nebenstehenden Effekt.

Viele Solarzellen bilden ein Photovoltaikmodul.

Dieses ist in der Regel bei 60 Zellen 1m x 1,65m groß. Eine Photovoltaikanlage besteht aus mehreren Modulen. Die Solarmodule werden in einer Reihenschaltung von 6-25 Modulen zu einem String verschaltet. In einer Photovoltaikanlage wird Gleichstrom erzeugt.

Dieser wird mit einem Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt und kann nun im Haus verbraucht, in einem Batteriespeicher gespeichert oder als Überschuss ins Netz eingespeist und verkauft werden.

Welche Dachneigung oder Himmelsrichtung ist für PV-Anlagen notwendig?

Generell können PV-Anlagen auf allen Dächern (Ausnahme auf Reetdächern), sowie an Fassaden und auf Freiflächen installiert werden. Die optimalste Ausrichtung ist nach Süden bei einer Dachneigung von ca. 35 Grad. Aber auch mit nach Südost oder Südwest ausgerichteten Anlagen mit einer Neigung von plus/minus 20 Grad lassen sich noch mehr als 90% der Leistung erreichen.

Gibt es verschiedene Zelltypen?

Es gibt einige Materialien und Konzepte, Solarzellen in unterschiedlichen Formen, Farben und Leistungen. Häufig unterscheidet man in kristallinen Zellen (monokristallin oder polykristallin) und in Dünnschichtzellen (u.a. amorphes Silizium, Cadmium-Tellurid). Am häufigsten werden kristalline Zellen auf dem Markt verarbeitet. Dünnschichtzellen sind von Vorteil, weil damit beliebige Modulformate produziert werden können und der Material- und Energieeinsatz bei der Herstellung sehr gering ausfällt.

Warum ist die Verschattung von PV-Anlagen ein Problem?

Der Sonnenstand ändert sich mit den Jahreszeiten und die Sonnenstrahlung trifft dann in unterschiedlichen Winkeln auf die Photovoltaikanlage. Bäume, Schornsteine, Satellitenschüsseln oder Gauben und sogar Nebengebäude können zeitweise einen Teil der Anlage verschatten. Diese Verschattung führt zu möglichen Leistungseinbußen von 5-20% im Jahr. Dem entgegenwirken kann man mit sogenannten Leistungsoptimierern und so den Ertragsverlust auf ein Minimum reduzieren.

Wieso wird Solarstrom ins Netz des Energieversorgers eingespeist?

Der aus PV-Anlagen erzeugte Strom wird zu einem gewissen Teil ins öffentliche Netz eingespeist, weil man eine 100%ige Speicherung unter wirtschaftlichen Aspekten nicht realisieren kann. Die anfallenden Kosten wären einfach zu hoch.

Autarke Systeme sind daher nicht weit verbreitet und werden in der Regel nur bei Gebäuden eingesetzt, die weit entfernt vom Stromnetz liegen.

Gibt es bestimmte Anforderungen an PV-Anlagen?

In der Regel sind diese Anlagen genehmigungsfrei. Bestehen planungsrechtliche oder durch das jeweilige Bundesland festgelegte Vorgaben (z.B. Nähe zu Baudenkmälern, Ensembleschutz oder andere Regelungen der Bundesländer), müssen diese eingehalten werden.

Anforderungen an Normen für den elektrischen Anschluss und als Bauteil(hartes Dach, Brandschutz, Statik) sind ebenfalls einzuhalten. Der Anschluss des Wechselrichters an das Stromnetz und die Inbetriebnahme der gesamten Anlage darf nur von einem zugelassenen Elektroinstallateur erfolgen.

Wie viel Ertrag erwirtschaftet eine PV-Anlage?

Der Ertrag von Photovoltaikanlagen ist regional unterschiedlich. In Norddeutschland rechnen wir bei einer guten Ausrichtung der Anlage mit ca. 900kWh/kWpeak. In Süddeutschland sind das dann schon mal bis 1200kWh/kWpeak.

Gibt es bestimmte Anforderungen an PV-Anlagen?

In der Regel sind diese Anlagen genehmigungsfrei. Bestehen planungsrechtliche oder durch das jeweilige Bundesland festgelegte Vorgaben (z.B. Nähe zu Baudenkmälern, Ensembleschutz oder andere Regelungen der Bundesländer), müssen diese eingehalten werden.

Anforderungen an Normen für den elektrischen Anschluss und als Bauteil(hartes Dach, Brandschutz, Statik) sind ebenfalls einzuhalten. Der Anschluss des Wechselrichters an das Stromnetz und die Inbetriebnahme der gesamten Anlage darf nur von einem zugelassenen Elektroinstallateur erfolgen.

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