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Wie funktioniert Photovoltaik?
Das Grundprinzip der Solarstromerzeugung
Die Funktion einer Solarstromanlage basiert auf der Umwandlung von Sonnenlicht in elektrischen Strom - mit Hilfe vonSolarzellen.
Die Solarzellen bestehen meist aus Silizium. Dieser in der Natur sehr häufig vorkommende Stoff wird in speziellen Verfahren zur Solarzelle veredelt.
Strahlt die Sonne auf die Solarzellen, baut sich zwischen der Ober- und Unterseite eine Gleichspannung auf und Strom kann fließen. Handelsübliche Solarzellen erreichen einen Wirkungsgrad bis zu 20 % und werden zu Solarmodulen verschaltet.
Wie funktioniert eine Solarstromanlage?
Die einfachste Möglichkeitt, den mit einer Solarstromanlage gewonnenen Strom zu nutzen, bietet die Einspeisung in das Stromnetz. Sie erhalten dafür von Ihrem Netzbeteiber eine attraktive Vergütung, und das 20 Jahre lang.
Solarmodule wandeln Licht in elektrische Energie um. Diese wird in einemWechselrichter zu netzkompatiblem Wechselstrom aufbereitet und kann anschließend selbst genutzt oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden. Intelligente Speichersysteme ermöglichen einen wetter- und tageszeitunabhängigen Stromverbrauch und steigern so den Eigenverbrauch des selbst erzeugten Solarstroms.
Wie funktionieren autarke Systeme (Inselanlagen)?
Für Ferienhäuser oder netzferne Gebiete eignen sich sogenannte „Inselanlagen“, die den Solarstrom gar nicht ins Netz speisen, sondern Kleinverbraucher im Haus (Beleuchtung, Licht, Kühlung, Pumpen etc.) direkt aus der einer Batterie versorgen.
So funktioniert eine DC-gekoppelte ANlage:
Die von den Solarmodulen tagsüber produzierte Energie wird in einem Akku gespeichert und steht damit auch nachts oder bei schlechtem Wetter zur Verfügung. Ein spezieller Laderegler schützt den Akku vor Überladung und Tiefenentladung. Darüber hinaus kann ein angeschlossener Wechselrichter den Betrieb von 230 V Verbrauchern ermöglichen.
So funktioniert eine AC-gekoppelte Anlage:
Die Solarmodule speisen den Strom über einen Sunny Boy Netzeinspeiser direkt in ein 230V Inselnetz ein. Überschüssiger Strom wird mittels des bidirektional arbeitenden Sunny Island Batteriewechselrichters in Solarakkus gespeichert und kann bei Bedarf jederzeit abgerufen werden. Der Batteriewechselrichter regelt gleichzeitig den Sunny Boy Netzeinspeiser.
Wie unterscheiden sich Solarwärmeanlagen von Solarstromanlagen?
Bei einer Solarwärme-Anlage wird mit Solarkollektoren aus dem Sonnenlicht Wärme erzeugt, die zur Warmwasserbereitung oder zur Heizungsunterstützung genutzt wird.
Bei einer Solarstrom-Anlage erzeugen Solarmodule aus dem Sonnenlicht elektrischen Strom, der anteilig im Haus selbstverbraucht werden kann. Der Rest wird gegen eine Vergütung ins Stromnetzt eingespeist.
Beide Systeme sind umweltfreundlich, ressourcenschonend und reduzieren die Energiekosten.
Ist mein Haus für eine Solarstromanlage geeignet?
Eine Solarstromanlage für Einfamilienhäuser benötigt eine Dachfläche von etwa 24 bis 40 m². Zeigt die Dachfläche Richtung Südost bis Südwest und ist sie zwischen 15° und ca.60° geneigt, sind optimale Bedingungen gegeben.
Wie groß sollte eine Solarstromanlage sein?
Man rechnet heute typischerweise mit einer Anlagengröße von 3 bis 6 kWp für ein Einfamilienhaus. Das entspricht etwa 24 bis 40 m² Dachfläche.
Wie viel Energie produziert eine Solarstromanlage?
Je nach Standort und Ausrichtung der Solarmodule der Anlage rechnet man in Deutschland mit Stromerträgen zwischen 900 und 1100 kWh pro kWp im Jahr. Ein Strahlungsatlas liefert hier genauere Informationen.
Muss der Solarstrom ins Netz eingespeist werden?
Das ist nicht erforderlich. Der größte Teil des Sonnenstroms wird zwar typischerweise ins Netz eingespeist. Jedoch spart man mehr, wenn möglichst viel Strom selbst verbraucht wird. Dies können ohne weitere Hilfsmittel ca. 25 bis zu 30 % der Solarstromproduktion sein.
Setzt man einen Batteriespeicher ein, sind Eigenverbrauchsquoten bis zu 70 % möglich.
Wo lassen sich die Solarmodule montieren?
Mit einem geeigneten Montagesystem lassen sich Solarmodule auf geneigten und flachen Dächern ebenso sicher und stabil montieren wie an der Fassade oder auf dem Boden.
Übersicht Montage von Solarmodulen
Wie hoch ist die Lebensdauer einer Solarstromanlage?
Eine Solarstromanlage ist für eine Lebensdauer von 30 Jahren und mehr ausgelegt. Die Hersteller der Solarmodule gewähren bis zu 30 Jahren Leistungsgarantie und bis zu 25 Jahren Produktgarantie.
Muss eine Solarstromanlage baulich genehmigt werden?
Eine Baugenehmigung ist in der Regel nicht notwendig. Eine Ausnahme bilden jedoch z.B. denkmalgeschützte Häuser. Hier sollte man sich vor dem Kauf bei dem zuständigen Bauamt informieren.
Lohnt sich die Anschaffung einer neuen Solarstromanlage noch?
In den vergangen Jahren sind die Preise von Solarstromsystemen um zwei Drittel gefallen. Kaum eine andere Technologie weist eine derartige Kostenreduktion auf. Die Anschaffung einer Solarstromanlage lohnt sich also auf jeden Fall, trotz sinkender Einspeisevergütung. Zudem ist Solarstrom inzwischen günstiger als Haushaltsstrom vom Stromanbieter und es lohnt sich immer mehr, den erzeugten Solarstrom selbst zu verbrauchen.
Welchen Beitrag leisten Solarstromanlagen am Strommix heute?
In Deutschland tragen Solarstromanlagen heute mit rund 46 GW installierter Erzeugungsleistung einen Anteil von 5 Prozent an der gesamten Stromversorgung. (Stand: 12/2018)
Recycling von Modulen
Solarmodule liefern mindestens 25 Jahre sauberen Strom. Aber als verantwortungsvolles Unternehmen muss man bereits jetzt darüber hinaus denken. Die europäische WEEE-Richtlinie (Waste Electrical and Electronic Equipment) legt fest, dass Solarmodule - wie auch Elektro-Altgeräte - nicht im Hausmüll entsorgt werden dürfen, sondern einer umweltgerechten Widerverwertung zuzuführen sind.
Verbraucherinnen und Verbraucher können Ihre Altmodule kostenfrei und in handelsüblichen Mengen bei den kommunalen Sammelstellen zurückgeben. Durch die Wiederverwertung alter Solarmodule werden wertvolle Rohstoffe zurückgewonnen und so der Bedarf an Primärrohstoffen verringert.
