SOLARWISSEN VON A BIS Z
DIE WICHTIGSTEN BEGRIFFE RUND UM SONNENENERGIE AUF EINEN BLICK
Solartechnik verstehen leicht gemacht: Mit unserer Übersicht werden Sie selbst zum Solar-Experten!
A
AC (Wechselstrom)
AC steht für „Alternating Current“ und bedeutet Wechselstrom. Während Solar- und Photovoltaikanlagen Gleichstrom erzeugen, fließt im öffentlichen Stromnetz Wechselstrom, auf den auch alle Geräte im Haushalt angewiesen sind. Der Vorteil an Wechselstrom gegenüber Gleichstrom ist, dass er sich ohne Verluste leicht über große Strecken hinweg transportieren lässt.
AC-Speicher
Von einem AC-Speicher oder AC-System spricht man, wenn die Batterie einer Solaranlage (Speichersystem) nach dem Wechselrichter angeschlossen wird und sich damit auf der Wechselstromseite (AC) befindet.
Da die Solaranlage DC-Strom (Gleichstrom) produziert, muss dieser zunächst mithilfe eines Wechselrichters in AC-Strom umgewandelt werden, um die Verbraucher aus der Steckdose zu versorgen. Im Anschluss wird der nicht verwendete AC-Strom von einem Batterie-Wechselrichter wieder in Gleichstrom (DC) umgewandelt, um im Stromspeicher zwischengespeichert zu werden.
Wird dieser zu einem späteren Zeitpunkt wieder benötigt, muss er erneut in AC-Strom umgewandelt werden. Durch die mehrmalige Umwandlung des Stroms haben AC-Speichersysteme einen geringeren Wirkungsgrad als DC-Speichersysteme. Gleichzeitig sind sie aber flexibler einsetzbar und werden daher meist das Nachrüsten eines Speichersystems verwendet.
Ah (Amperestunde)
Ah steht für Amperestunde, welche eine Maßeinheit für die elektrische Ladung ist. Bei Batterien und Akkumulatoren ist die Angabe der Nennkapazität in Milliamperestunden (mAh) oder eben Amperestunden üblich. Sie gibt Auskunft darüber, wie lange eine Batterie oder ein Akku mit welchem Strom entladen werden kann.
Akkumulator (Akku)
Ein Akkumulator, auch Akku genannt, ist ein wiederaufladbarer Speicher für elektrische Energie. In der Solartechnik werden Anlagen mit Akku (auch Solarbatterie) genutzt, um den erzeugten Strom einer Photovoltaikanlage zu speichern und ihn später wiederzuverwenden.
Amortisationszeit
Die Amortisationszeit bezeichnet den Zeitraum, den eine Solaranlage laufen muss, um den Wert der Investition auszugleichen. Hat sich Ihre Photovoltaikanlage amortisiert, haben Sie den Anschaffungspreis durch die Erträge wieder gedeckt.
Anlagennutzungsgrad (Performance Ratio)
Der Anlagennutzungsgrad oder die Performance Ratio beschreibt den Energieverlust Ihrer Photovoltaikanlage im Gegensatz zu einem Betrieb unter optimalen Bedingungen. Dabei wird das Verhältnis zwischen dem produzierten Solarstrom und der Energieabgabe berechnet, die das Modul unter Standardtestbedingungen (STC) erbringen sollte.
Aufdach-Montage
Die Aufdach-Montage ist die häufigste Montageart bei Photovoltaikanlagen. Bei dieser Montageart werden die Solarmodule in einem geringen Abstand von ca. 10 Zentimetern zum Dach auf einem Schienensystem angebracht. Das Schienensystem wird über speziellen Halterungen (Dachhaken) an den Sparren bzw. Pfetten befestigt.
Aufgeständerte Montage
Die Module aufgeständert montierter Solaranlagen werden mit Hilfe von Gestellen auf einer Freifläche oder einem flach geneigten Dach montiert. Auf einem Flachdach werden in der Regel aerodynamische Systeme installiert, die nur auf der Dachhaut aufliegen und nicht in das Dach verankert werden müssen.
Ausrichtung
Die Ausrichtung, auch als Azimutwinkel bezeichnet, beschreibt die Abweichung der Fläche der Sonnenkollektoren von der Südrichtung. Sie beträgt 0 Grad, wenn die Fläche genau nach Süden ausgerichtet ist. Bei Ausrichtung in Richtung Westen wird der Azimutwinkel positiv und bei Ausrichtung in Richtung Osten wird der Wert negativ. Eine Ausrichtung nach Westen entspricht damit +90 Grad, eine Ausrichtung nach Osten -90 Grad.
Autarkie
In der Solartechnik beschreibt die Autarkie, wie unabhängig Sie vom Netzstrom (Fremdstrom) sind. Der Autarkiegrad bezeichnet dabei das Verhältnis aus selbsterzeugtem Solarstrom zum Gesamtstromverbrauch. Je höher der Autarkiegrad ist, desto mehr Strom aus Ihrer Photovoltaikanlage verbrauchen Sie.
Azimut
Der Begriff Azimut stammt aus der Astronomie und beschreibt dort den horizontalen Winkel zwischen zwei Himmelskörpern. Im Bezug auf Ihre Photovoltaikanlage bezeichnet der Azimut die Ausrichtung der Module im Hinblick auf eine ideale Südausrichtung (siehe auch „Ausrichtung“).
B
Betriebskosten
Jede Solaranlage verursacht Kosten, die durch den Betrieb der Anlage laufend anfallen. Zu den Betriebskosten gehören z.B. Wartungs- oder Reparaturkosten.
Bypass-Diode
Eine Photozelle einer Solaranlage wirkt – vereinfacht gesagt – als Halbleiterdiode, die mithilfe von Lichtenergie Strom produziert. Da der produzierte Solarstrom vom schwächsten Glied des Moduls abhängt, kann es bei Verschmutzung oder Verschattung einiger Zellen dazu kommen, dass die gesamte Anlage weniger Strom produziert.
Eine Bypass-Diode fungiert als eine Art „Umleitung“ (Bypass) für den Solarstrom. So kann die verschmutzte oder verschattete Stelle umgangen werden und der Ertrag des gesamten Moduls bleibt erhalten. Auch Hotspots können auf diese Weise vermieden werden (Details siehe „Hotspots“).
D
Dachintegrierte Montage
Die dachintegrierte Montage (auch Indach-Montage) einer Solaranlage bedeutet, dass die Dachhaut bzw. die Dacheindeckung teilweise entfernt wird, sodass die Module selbst ein Teil des Dachs werden. Dementsprechend haben die Solarmodule den gleichen Neigungswinkel, wie das Dach.
Dachparallele Montage
Die dachparallele Montage bedeutet, dass die Module Ihrer Photovoltaikanlage auf der Dachhaut, jedoch nicht ins das Dach montiert werden. Damit haben die Solarmodule den gleichen Neigungswinkel wie das Dach, liegen jedoch mit einem geringen Abstand obenauf.
DC (Gleichstrom)
DC steht für „Direct Current“ und bedeutet Gleichstrom. Diese Art von Strom wird z.B. von Solar- und Photovoltaikanlagen sowie Batterien und Akkus erzeugt. Da Gleichstrom jedoch nicht effizient über lange Strecken transportiert werden kann, wird das öffentliche Stromnetz mit Wechselstrom betrieben. Daher muss Ihr selbstproduzierter Solarstrom vor der Einspeisung umgewandelt werden.
DC-Speicher
Von einem DC-Speicher oder DC-System spricht man, wenn die Speicherbatterie vor dem Wechselrichter der Photovoltaikanlage angebracht wird, der den produzierten Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt. Er befindet sich somit auf der Gleichstromseite (DC).
Da die Batterie den Strom ebenfalls in DC-Ladung speichert, muss der Strom nicht mehrmals umgewandelt werden. Der Vorteil von DC-Systemen ist der höhere Wirkungsgrad und die Kostenersparnis für den zusätzlichen Netz-Wechselrichter gegenüber AC-Systemen. DC-Speichersysteme werden meist bei neu angelegten Solaranlagen eingesetzt.
Degradation
Der Begriff Degradation stammt von dem lateinischen Wort „degradare“, welches so viel wie „herabsetzen“ bedeutet. In der Photovoltaik versteht man unter Degradation eine Alterung oder Leistungsminderung der Solarzellen bzw. Solarmodule im Laufe der Zeit. Module, die auf kristalliner Technik basieren, weisen über eine Laufzeit von 20 Jahren in der Regel eine Degradation von weniger als 10 Prozent auf.
Diffuse Sonnenstrahlung (Diffusstrahlung)
Die diffuse Sonnenstrahlung oder Diffusstrahlung bezeichnet den Teil der Globalstrahlung (die Solarstrahlung, welche durch die Erdatmosphäre auf den Boden trifft), der in der reflektiert, gestreut, gebeugt oder gebrochen wird. Dadurch trifft sie indirekt auf die PV-Module.
So produziert eine Solaranlage – entgegen eines weit verbreiteten Irrglaubens – auch an bewölkten Tagen durch diffuse Strahlung Strom. Die Diffusstrahlung wird gewöhnlich in Wattstunden pro Quadratmeter (kWh/m²) gemessen. In Deutschland beträgt die diffuse Strahlung etwa 900 bis 1.200 kWh/m² im Jahr – im Vergleich dazu werden in Spanien Wert von 2.000 kWh/m² im Jahr erreicht.
Eigenverbrauch
Als Eigenverbrauch wird der Anteil des Solarstroms bezeichnet, den Sie selbst verbrauchen. Im Schnitt liegt der Eigenverbrauch bei Einfamilienhäusern bei ca. 30 Prozent. Das bedeutet, dass Sie gut ein Drittel Ihres selbstproduzierten Stroms selbst verbrauchen und etwa 70 Prozent in das öffentliche Stromnetz einspeisen.
Durch die Anschaffung eines Speichersystems können Sie Ihren Eigenverbrauchsanteil auf ca. 75 bis 80 Prozent erhöhen. So werden Sie unabhängiger von Ihrem Netzbetreiber, den steigenden Strompreisen und haben die Möglichkeit eine Menge Geld zu sparen.
Einspeisung
Da Solaranlagen in der Regel mehr Strom produzieren, als Sie selbst in Ihrem Haushalt verbrauchen können, wird der überschüssige Solarstrom in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Für diese Einspeisung erhalten Sie eine gesetzlich festgeschriebene Vergütung, die sogenannte Einspeisevergütung (EEG).
Einspeisevergütung
Der von Ihrer Photovoltaikanlage produzierte Strom, den Sie nicht selbst nutzen, wird in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Dafür erhalten Sie im Gegenzug eine Vergütung. Das „Gesetz zur Förderung der erneuerbaren Energien (EEG)“ regelt die Höhe und Zahlung der Einspeisevergütung. Diese wird als fester Vergütungssatz für 20 Jahre nach Inbetriebnahme einer PV-Anlage gezahlt.
H
Hotspots
In der Solartechnik werden Überhitzungen in einem PV-Modul als Hotspots bezeichnet. Diese entstehen, wenn durch eine oder mehrere Zellen, aufgrund von Verschattung oder Verschmutzung, kein Strom fließt. Das verschattete Modul produziert keinen Strom mehr, wird aber aufgrund der Stromproduktion der anderen, in Reihe geschalteten Module erhitzt.
Im schlimmsten Fall führt diese Erhitzung zur Zerstörung des betroffenen Moduls, was jedoch durch spezielle Bypass-Dioden (Details siehe Bypass-Diode) verhindert werden kann. Solarmodule von führenden Herstellern sind meist mit drei Bypass-Dioden ausgestattet.
I
Inbetriebnahmezeitpunkt
Der genaue Inbetriebnahmezeitpunkt Ihrer Solaranlage ist vor allem für die Höhe der zukünftigen Einspeisevergütung gemäß Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) von Bedeutung. Laut EEG gilt eine PV-Anlage als in Betrieb genommen, wenn sie das erste Mal Solarstrom erzeugt, der außerhalb der Anlage verbraucht wird. Daher sollten Sie den Inbetriebnahmezeitpunkt durch Zeugen, Bilder oder ein Inbetriebnahmeprotokoll festhalten.
Indach-Montage
Die Indach-Montage (auch dachintegrierte Montage) einer Solaranlage bedeutet, dass die Module in das Dach montiert werden. Dazu wird ein Teil der Dacheindeckung bzw. der Dachhaut entfernt. Die Solarmodule haben somit den gleichen Neigungswinkel, wie das Dach.
INSELSYSTEM
Als Inselsystem werden Photovoltaikanlagen bezeichnet, die nicht an das öffentliche Stromnetz angeschlossen sind. Die Solarenergie wird in diesem Fall entweder sofort und vor Ort verbraucht oder in Batterien zwischengespeichert.
Installierte Leistung
Die installierte Leistung einer Solaranlage ist die Spitzenleistung, welche die Anlage bei senkrechter Sonneneinstrahlung von 1000 W/m² abgeben würde. Sie wird in Wp oder kWp angegeben. Das „W“ steht dabei für Watt bzw. Kilowatt und das „p“ für „peak“, was aus dem Englischen stammt und Spitze bedeutet.
K
Kurzschlussstrom
Der Kurzschlussstrom (IK) eines Solarmoduls wird üblicherweise vom Hersteller unter STC (Standard Test Conditions bzw. Standardtestbedingungen) festgestellt und angegeben. Er beschreibt den Strom einer Solarzelle, wenn beide Pole ohne Widerstand direkt miteinander verbunden werden.
Dadurch ist der Kurzschlussstrom gleichzeitig die maximale Strommenge, die ein Modul produzieren kann. Da der Modulstrom auch temperaturabhängig ist, tritt der Kurzschlussstrom bei tiefen Temperaturen von z.B. –10 Grad und maximaler Sonneneinstrahlung auf.
kWh
Die Maßeinheit kWh steht für Kilowattstunde und ist eine Einheit der Arbeit bzw. Energie. Der Ertrag einer Solaranlage pro Jahr wird beispielsweise in kWh gemessen.
kWp
Die Maßeinheit kWp steht für Kilowatt Peak und wird in der Solartechnik verwendet, um die installierte Leistung einer PV-Anlage zu beziffern. Das englische Wort „peak“ bedeutet auf Deutsch Spitze und weist somit auf die elektrische Maximalleistung einer Solaranlage, unter Standardbedingungen gemessen, hin.
L
Ladezeit
Die Ladezeit beschreibt den Zeitraum, der für eine vollständige Ladung des Stromspeichers Ihrer Photovoltaikanlage notwendig ist.
Lastprofil
Das Lastprofil gibt den Stromverbrauch in einem bestimmten zeitlichen Abschnitt an. Man unterscheidet zwischen Standardlastprofilen für Haushaltskunden und Standardlastprofilen für Gewerbe oder Industrie, die vom BDEW (Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft) erstellt werden.
Lebensdauer (einer PV-Anlage)
Die Lebensdauer einer PV-Anlage hängt vorwiegend von der Lebensdauer der einzelnen Komponenten ab. Daher sollten Sie bei den Einzelteilen, wie z.B. Solarmodule, Wechselrichter, Verkabelung oder Gestellsystem, auf Qualität setzen.
Außerdem wird die Lebensdauer Ihrer Solaranlage von Faktoren wie einer fachgerechten Planung und Montage sowie der regelmäßigen Wartung und Pflege bestimmt. Daher sollten Sie auch hier keine Abstriche machen. Insgesamt können Sie mit einer Lebensdauer von 30 bis 35 Jahren rechnen.
Leerlaufspannung
Die Leerlaufspannung (UL) eines Solarmoduls wird üblicherweise vom Hersteller unter STC (Standard Test Conditions bzw. Standardtestbedingungen) festgestellt und angegeben. Sie bezeichnet die Spannung innerhalb einer Photovoltaikeinheit, an deren Polen keine Verbraucher angeschlossen sind. Genau wie der Kurzschlussstrom ist auch die Leerlaufspannung temperaturabhängig.
Leistungsgarantie
Die Hersteller von Photovoltaikmodulen geben eine Leistungsgarantie auf ihre Module von z. B. 10 Jahren auf 90 Prozent und 20 Jahren auf 80 Prozent der ursprünglichen Nennleistung. Heute wird meist mit linearen Leistungsgarantien geworben. D.h. der Hersteller garantiert, dass die Solarmodule pro Jahr beispielsweise maximal 0,5 Prozent an Leistung verlieren.
Sollte in den genannten Zeiträumen die Leistung eines oder mehrerer Ihrer Solarmodule unter diese garantierten Werte fallen, so ist der Hersteller verpflichtet, Ersatz zu leisten. Dazu kann er entweder die leistungsschwächeren Module gegen neue austauschen oder weitere Module hinzufügen, um die Leistungsdifferenz auszugleichen.
M
Modulwirkungsgrad
Der Modulwirkungsgrad kennzeichnet das Verhältnis zwischen der Sonnenenergie, die auf ein Photovoltaikmodul einstrahlt und der Energie, die das Modul abgibt. Um ein kWp (Kilowatt Peak) Modulleistung auf 10 Quadratmetern Dachfläche unterzubringen, wird ein Modulwirkungsgrad von 10 Prozent benötigt.
Je höher der Modulwirkungsgrad, desto weniger Fläche wird insgesamt benötigt, um eine bestimmte Leistung zu installieren. Kristalline Solarmodule haben in der Regel einen Wirkungsgrad von 12 bis 16 Prozent.
MPP - Maximum Power Point
Der MPP oder Maximum Power Point beschreibt den Punkt auf der Spannungs-Stromstärke-Kennlinie, an dem Ihre Solaranlage die größte Leistung erzeugt. Da sich der MPP jedoch durch verschiedene Lichtverhältnisse oder Temperaturschwankungen ständig ändert, sind Photovoltaikanlagen mit einem MPP-Tracker ausgestattet.
MPP-Tracking
Das so genannte MPP-Tracking ermöglicht es, dass Ihre Photovoltaikanlage ständig am MPP (Maximum Power Point) betrieben wird und damit die größtmögliche Leistung erzeugt. Dafür ist der MPP-Tracker zuständig, der als Bauteil in den Wechselrichter integriert ist. Mithilfe eines Spannungswandlers regelt er die Spannung des Moduls nach.
So hält der MPP-Tracker das Produkt aus Strom und der Spannung kontinuierlich hoch. Geht die Leistung zurück, reguliert er die Spannung in die entgegengesetzte Richtung nach. Steigt die entnommene Leistung, wird in derselben Richtung weiter erhöht oder reduziert bis das Maximum erreicht ist.
N
Nennleistung
Unter Nennleistung versteht man die maximal mögliche Leistungsabgabe einer Solarzelle oder eines Photovoltaikmoduls unter Standardtestbedingungen (STC). Unter optimalen Bedingungen (hohe Einstrahlung bei geringen Temperaturen) kann die Nennleistung auch überschritten werden.
Netzeinspeisung
Ihre Photovoltaikanlage produziert zumeist mehr Strom, als Sie für Ihren Eigenverbrauch benötigen. Der überschüssig produzierte Strom wird daher in das öffentliche Netz eingespeist. Die Netzeinspeisung wird gemäß dem Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) vergütet.
Netzeinspeisegerät (NEG)
Das Netzeinspeisegerät (NEG), oft auch als Wechselrichter bezeichnet, ist das Herz jeder Photovoltaikanlage, die an das öffentliche Stromnetz angeschlossen ist. Es übernimmt nicht nur die Umwandlung von Gleich- in Wechselstrom (DC in AC), sondern überwacht auch die Stromproduktion und den Anschluss an das Stromnetz.
Notstromversorgung
Unter Notstromversorgung versteht man elektrische Energie durch eine netzunabhängige Stromquelle, die im Falle eines Stromausfalls Ihren Haushalt versorgt. Im Falle einer Solaranlage ist damit ein notstromfähiger Stromspeicher gemeint. Fast Speichersysteme für Photovoltaikanlagen besitzen bereits eine integrierte Notstromversorgung. Diese schaltet sich meist in Sekundenschnelle selbständig ein, sobald der Strom aus dem öffentlichen Netz ausfällt.
Die Hersteller der Solarstrom-Speichersysteme unterscheiden zwischen einphasigen und dreiphasigen Notstromsystemen. Bei den einphasigen Notstromlösungen (auch Notstromoption) ist meist nur ein Steckdosenanschluss am Speicher vorhanden. So kann bei Stromausfall nur ein einziges Gerät, z.B. ein Kühlschrank, versorgt werden. Ein Herd, der auf drei Phasen angeschlossen ist, bleibt jedoch außen vor.
Daher wird nur ein dreiphasiges Speichersystem als „echtes“ Notstromsystem bezeichnet. Diese dreiphasigen Stromspeicher, wie z.B. das Hauskraftwerk S10E von E3/DC, können alle drei Phasen des Haushalts versorgen. Sie bauen bei einem Stromausfall ein eigenes 3-Phasen-Netz (Inselnetz) auf und liefern den gespeicherten Strom an die jeweiligen Verbraucher.
P
Photovoltaik
Die Erzeugung von elektrischer Energie aus der Strahlungsenergie der Sonne wird als Photovoltaik bezeichnet. In Solarzellen, die meist aus Silizium bestehen, werden unter Zufuhr von Lichtquanten positive und negative Ladungsträger freigesetzt. Durch diesen sogenannten Photo-Effekt wird eine Gleichspannung erzeugt.
Schließen Sie die Solarzelle an einen Stromkreis an, kann diese Motoren antreiben oder auch Akkus aufladen. Möchten Sie jedoch Geräte anschließen, die mit 230 Volt Wechselspannung betrieben werden, ist ein Wechselrichter oder Inverter nötig. Dieser wandelt den Gleichstrom in Wechselstrom um.
Die Vorteile der Photovoltaik sind die saubere und „ökologische“ Stromerzeugung sowie die Möglichkeit, unabhängig vom Stromnetz Energie zu beziehen. Das ist vor allem für sogenannte Insellösungen im Gartenhaus, im Wohnmobil beim Camping oder zur Versorgung abgelegener Siedlungen praktisch. Als wesentlicher Nachteil werden die – im Vergleich zur Solarthermie – relativ hohen Kosten bewertet.
Performance Ratio (Anlagennutzungsgrad)
Der Performance Ratio oder der Anlagennutzungsgrad ist ein Maß für die Energieverluste, die beim Betrieb Ihrer Solaranlage im Vergleich zu optimalen Betriebsbedingungen auftreten. Dabei wird die tatsächlich erzeugte Solarenergie ins Verhältnis zur nominalen Energieabgabe gesetzt. Die nominale Energieabgabe berechnet sich aus der Einstrahlung auf die Photovoltaik-Fläche in einem bestimmten Neigungswinkel multipliziert mit dem Wirkungsgrad des Moduls bei Standardtestbedingungen (STC 25 Grad, 1000 W/m²).
Produktgarantie
Die Produktgarantie ist eine freiwillige Garantieleistung des Herstellers, welche Sie als Kunde vor Verarbeitungs- und Herstellungsmängeln schützen soll. Die Laufzeit der Garantie liegt je nach Produkt und Produzent zwischen zwei und 30 Jahren.
Die Garantie wird nur unter bestimmten Bedingungen gewährleistet, die der Hersteller selbst festlegt. Daher empfehlen wir Ihnen, vor dem Kauf Ihrer Solaranlage die Garantiebedingungen genau zu prüfen. Als Hilfestellung können Sie gerne unseren Solarmodulvergleich bzw. Solarspeichervergleich nutzen.
PV-Meldeportal
Als Betreiber einer Photovoltaik-Anlage sind Sie nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) dazu verpflichtet, der Bundesnetzagentur den Standort und die Leistung Ihrer Anlage zu melden. Solange Ihre Solaranlage nicht registriert wurde, haben Sie auch keinen Anspruch auf Auszahlung der finanziellen Förderung nach dem EEG, der sogenannten Einspeisevergütung.
Für die Meldung von Photovoltaikanlagen darf ausschließlich das Marktstammdatenregister (ehemals PV-Meldeportal) der Bundesnetzagentur verwendet werden. Mittlerweile besteht auch eine Meldepflicht für Stromspeichersysteme.
S
Silizium
Silizium ist das zweithäufigste chemische Element auf der Erde. In hochreiner Form wird es für die Herstellung von Solarzellen verwendet. Um in der Photovoltaik Anwendung zu finden, wird Rohsilizium zu Solarsilizium (Sisg) weiterverarbeitet. Der Rohstoff Siliziumdioxid wird dabei zu polykristallinem Silizium, monokristallinem Silizium oder amorphem Silizium verarbeitet.
Solaranlagen
Eine Solaranlage ist ein System zur Umwandlung der Sonnenstrahlung in thermische Energie oder Elektrizität. Damit sind sie besonders aus ökologischer Sicht von Bedeutung, da sie den Bedarf an konventionellen Ressourcen und den Co2-Ausstoß reduzieren. Eine thermischen Solaranlage besteht im Wesentlichen aus einem Kollektor, einem Speicher und der Regelung.
Photovoltaikanlagen sind aus Solarzellen zusammengesetzt, die wiederum zu Solarmodulen zusammengeschlossen werden und an eine Batterie (Akkumulator) angeschlossen sind. Möchten Sie einen Teil des produzierten Stroms in das Netz einspeisen, übernimmt ein Wechselrichter die Umwandlung des produzierten Gleichstroms in Wechselstrom.
Solarenergie
Unter Solarenergie oder auch Sonnenenergie bezeichnet man die von der Sonne abgegebene Energie, die in Form von elektromagnetischer Strahlung auf die Erdoberfläche gelangt. Mithilfe der Photovoltaik kann Solarenergie genutzt werden, um elektrischen Strom zu erzeugen.
Solarmodul
Ein Solar- oder Photovoltaikmodul besteht aus mehreren, zusammengeschalteten Solarzellen, die zwischen zwei Glas- oder Kunststoffscheiben eingebettet und so vor Witterungseinflüssen geschützt werden. Solarmodule werden in der Regel in einem Rahmen oder Trägergestell auf dem Dach montiert.
Solarspeicher
Solarspeicher, auch Stromspeicher genannt, speichern den von der Photovoltaikanlage produzierten, überschüssigen Strom. Produziert Ihre Anlage dann in der Nacht oder bei starker Bewölkung keinen Strom, so stellt ihn der Solarspeicher zur Verfügung. Dadurch können Sie ihren Autarkiegrad, also den Grad der Unabhängigkeit vom öffentlichen Stromnetz, erhöhen.
Solarzelle
Eine Solarzelle wandelt Sonnenlicht ohne mechanische oder chemische Vorgänge sowie ohne Materialverbrauch in elektrischen Strom um. Mehrere Solarzellen werden zu einem Solarmodul zusammengeschaltet.
Spezifischer Jahresertrag
Der spezifische Jahresertrag einer Photovoltaikanlage dient vor allem der Vergleichbarkeit von Anlagen verschiedener Größe. Um den Wert zu errechnen wird die pro Jahr erzeugte Energie (im AC oder Wechselstrom) mit der Fläche bzw. Leistung der Anlage in Zusammenhang gebracht. Dazu wird der Jahresertrag in kWh (Kilowattstunde) durch die Leistung in kWp (Kilowatt Peak) dividiert.
STC (Standard Test Condition)
Die STC (Standard Test Conditions oder Standardtestbedingungen) wurden eingeführt, um den einheitlichen Vergleich der Leistung von Solarmodulen zu ermöglichen. Sie beschreiben unter welchen Rahmenbedingungen die Hersteller der Solartechnik die auf den Datenblättern angegebenen Kennwerte ermittelt haben. Die STC sind: Temperatur von 25 Grad, 1000 W/m² Einstrahlung und ein AM-Faktor von 1,5.
String (Strang)
Ein String oder auch Strang entsteht, wenn Sie mehrere Module eines Stromgenerators in Reihe schalten. Im Zusammenhang mit der Photovoltaik werden mehrere, in Reihen geschaltete Solarzellen eines Moduls ebenfalls als String oder auch Modulstring bezeichnet.
Stromspeicher
Der Stromspeicher, auch Solarspeicher genannt, speichert den Strom, der von einer Photovoltaikanlage produziert und nicht sofort genutzt wird. Dadurch steht er in Zeiten, in denen die Anlage keinen Strom produziert (z.B. nachts oder bei starker Bewölkung) zum Verbrauch zur Verfügung. So sind Sie unabhängiger von Ihrem Netzbetreiber und können sich den teuren Einkauf von Fremdstrom weitestgehend sparen.
Systemnutzungsgrad
Der Systemnutzungsgrad beschreibt das Verhältnis der in Form von Wechselstrom abgegebenen elektrischen Energie einer Photovoltaikanlage, zu der auf die Generatorfläche eingestrahlten Solarenergie.
T
Tagesgang
Als Tagesgang wird die Leistungsabgabe einer Photovoltaikanlage in Abhängigkeit von der Tageszeit und damit dem Sonnenstand bezeichnet. Der Tagesgang einer Solaranlage kann graphisch mithilfe eines Datenloggers angezeigt werden, der in modernen Wechselrichtern integriert ist.
Temperaturkoeffizient
Ein Temperaturkoeffizient beschreibt generell die Änderung einer bestimmten Größe bei Änderung der Temperatur. Die Leistung einer Solarzelle bzw. eines Solarmoduls ist das Produkt aus Strom und Spannung. Beide Größen sind jedoch abhängig von der Betriebstemperatur.
Die Temperaturkoeffizienten geben also an, um wie viel sich Spannung bzw. Strom pro Grad Celsius Temperaturerhöhung verändern. Im Falle einer Solarzelle oder eines Solarmoduls bedeutet das, um wie viel die Leistung und somit der Wirkungsgrad pro Grad Celsius Temperaturerhöhung abnehmen.
Bei steigender Temperatur sinkt die Leistung des Moduls insgesamt. Je kleiner der Temperaturkoeffizient, umso weniger geringer fällt die Veränderung des Wirkungsgrads und der damit einhergehende Leistungsabfall aus.
U
Umrichter
Ein Umrichter kann die Frequenz von Wechselstrom verändern. Im Zusammenhang mit Solartechnik wird der Wechselrichter manchmal fälschlicherweise als Umrichter bezeichnet. Diese kann jedoch, im Gegensatz zum Umrichter, Gleichstrom in Wechselstrom umwandeln.
V
Verschattung
Unter dem Begriff der Verschattung wird das Auftreten von Schatten auf Ihrer Photovoltaikanlage verstanden, wie sie z.B. durch eine Gaube, einen Schornstein, Bäume oder ein Nachbargebäude entstehen können. Diese Verschattung kann zu weitreichenden Ertragsverlusten führen und sollte daher unbedingt bei der Planung einer Solaranlage berücksichtigt werden.
Vergütung
Da Solaranlagen in der Regel mehr Strom erzeugen, als Sie selbst verbrauchen können, wird die überschüssig produzierte Energie in das Stromnetz eingespeist. Da Sie somit zu einem Stromerzeuger werden, steht Ihnen für den eingespeisten Strom eine Vergütung, die sogenannte Einspeisevergütung, zu. Die Höhe dieser Vergütung wird durch das „Gesetz zur Förderung der erneuerbaren Energien (EEG)“ geregelt.
W
Wafer
Wafer ist ein Begriff aus dem Englischen und heißt so viel wie „dünne Scheibe“. In Photovoltaik wird der Begriff für etwa ein Millimeter dicke, runde oder eckige Scheiben aus Silizium verwendet, die aus mono- oder polykristallinen Siliziumblöcken herausgeschnitten werden. Solarzellen bestehen in der Regel aus Silizium-Wafern.
Watt
Mit Watt (W) wird die Leistung, also der Energieumsatz innerhalb einer gewissen Zeitspanne bezeichnet. Meist findet man diese Einheit als Nennleistung auf Elektrogeräten. In der Photovoltaik wird die Nennleistung in Watt Peak (Wp) oder Kilowatt Peak (kWp) angegeben.
Wechselrichter
Ein Wechselrichter wandelt den Gleichstrom (DC), welchen eine Photovoltaikanlage erzeugt, in Wechselstrom (AC) um. Dieser kann dann in das öffentliche Netz oder – bei einer Inselanlage – in das Hausnetz beziehungsweise in Batterien eingespeist werden.
Der Wechselrichter ist allerdings nicht nur für die Umwandlung des Stroms zuständig, er muss gleichzeitig dafür sorgen, dass die Energie regelkonform in das öffentliche Netz eingespeist wird. Um das zu gewährleisten, müssen zahlreiche Parameter laufend überprüft werden. Bei einer Störung trennt der Wechselrichter die Photovoltaikanlage sofort vom Netz.
Wechselstrom
Als Wechselstrom (auch AC bzw. „Alternating Current“ genannt) wird ein elektrischer Strom bezeichnet, dessen Richtung und Stärke (Polarität) sich zeitlich in Form einer Sinusschwingung ändert. Dieses Merkmal unterscheidet Wechselstrom von Gleichstrom, dessen Richtung und Stärke stets gleich bleiben.
Zur Energieversorgung wird in Europa Wechselstrom mit einer Frequenz von 50 Hz (Hertz) verwendet. Dies bedeutet, dass der Strom in einer Sekunde 100 Mal seine Richtung ändert – also 50 Mal einen negativen und 50 Mal einen positiven Wert annimmt. Solarmodule erzeugen Gleichstrom, der vor der Einspeisung in das öffentliche Netz durch einen Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt wird.
Wirkungsgrad
Der Wirkungsgrad beschreibt grundsätzlich das Verhältnis der nutzbaren Leistung zur zugeführten Leistung. In Bezug auf eine Photovoltaikanlage wird dabei gemessen, welcher Anteil der eingestrahlten Sonnenenergie durch eine Solarzelle bzw. ein Solarmodul in für Sie nutzbaren Solarstrom umgewandelt wird.
Z
Zyklus
In Bezug auf eine sekundäre Batterie, meist als Akkumulator oder Akku bezeichnet, entspricht eine Entladung und eine darauffolgende Aufladung einem Zyklus. Dabei wird zwischen Voll- und Teilzyklen unterschieden.
Ein Vollzyklus bedeutet, dass eine Batterie bis auf eine Restkapazität von 0 Prozent entladen wird (vollständige Entladung) und sie anschließend zu 100 Prozent aufgeladen wird. Wird nur unvollständig entladen, spricht man von einem Teilzyklus.
