Was ist eigentlich …?
Amorphe Solarzellen
Amorphe Solarzellen werden durch das Aufdampfen von gasförmigem Silan hergestellt (Dünnfilmtechnik). Sie unterscheiden sich von mono- und multikristallinen Zellen, indem sie keine kristalline Struktur besitzen. Der Wirkungsgrad dieser Solarzellen ist geringer als der kristalliner Zellen. Sie können allerdings diffuses Licht besser verwerten.
Aufdach-Anlagen
Eine Montageart für PV-Anlagen ist die Befestigung auf dem Dach mittels einer Metallkonstruktion. Bei den Aufdachlösungen werden die Module oberhalb der Dachhaut befestigt. Aufdachanlagen sind schnell und kostengünstig zu montieren. Neben Schienen und Aufständerungsmodelle aus feuerverzinktem Stahl oder Aluminium gibt es auch Aufständerungswannen aus PVC, die für Flachdächer geeignet sind.
Einspeisevergütung
Diese im Erneuerbare Energien-Gesetz (EEG) festgeschriebene Vergütung erhalten alle Stromerzeuger für den von ihnen ins Netz gespeisten Strom. Eine Solaranlage ist ein langlebiges Investitionsgut, dessen Lebensdauer weit über den Zeitpunkt der Amortisation hinausgeht. Weitere Informationen des Bundesumweltministeriums zur Einspeisevergütung und zum EEG unter http://www.erneuerbare-energien.de/ .
Erneuerbare Energien-Gesetz (EEG)
Das deutsche „Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien“, in der geläufigen Kurzfassung „Erneuerbare-Energien-Gesetz“ (EEG) genannt, soll die Weiterentwicklung von Technologien zur Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Quellen fördern. Es dient dem Klima- und Umweltschutz und gehört zu einer ganzen Reihe gesetzlicher Maßnahmen, mit denen die Abhängigkeit von fossilen Energieträgern wie Erdöl, Erdgas oder Kohle und Kernkraftwerken verringert werden soll. Eine vom deutschen Bundestag am 6. Juni 2008 beschlossene neue und erweiterte Fassung ist am 1. Januar 2009 in Kraft getreten. Weitere Informationen des Bundesumweltministeriums zum EEG unter http://www.erneuerbare-energien.de/ .
Freilandanlagen
Freilandsolaranlagen sind in der Regel Großanlagen mit mehreren Megawatt Leistung. Hier kommen große Modultypen (bis 330 Watt) zum Einsatz, wobei der Abstand zwischen der Unterkante des Moduls und der Erdoberfläche ca. 1 m betragen sollte, um Zirkulation zu gewährleisten und vor allem Verschattung durch Pflanzenwuchs zu erschweren. Eingesetzte Gestellmaterialien sind Holz oder Edelstahl. Häufig kommen nachgeführte Gestellsysteme zum Einsatz, die stets die optimale Ausrichtung des PV-Moduls zur Sonne gewährleisten.
Indach-Anlagen
Bei dieser Montageart sind die PV-Module Teil des Dachs und Übernehmen neben der Funktion der Stromerzeugung Aufgaben wie Wetterschutz, Sonnenschutz oder Dämmung. Durch die Dachintegration ersetzten die Module die Dachziegel oder Dachplatten. Dachintegrierte PV-Anlagen sind ca. 1/3 teurer als Aufdach-Anlagen, rechnen sich aber, wenn sowieso eine Dacherneuerung ansteht.
Inselanlagen
Autonome, nicht mit dem Stromnetz verbundene Inselanlagen bestehen aus Solarmodul, Speicherbatterien und dazwischen geschaltetem Laderegler, der für den richtigen Ladestrom sorgt und die Batterie vor Über- und Tiefentladung schützt. Als elektronische Verbraucher können Geräte auf 12 V Gleichstrombasis angeschlossen werden. Bei Verwendung eines Wechselrichters funktionieren alle gängigen 220 V Apparate, die in der Regel billiger sind als ihre 12 V Pendants. Auf Energie fressende Geräte wie elektrische Kochherde, Heizlüfter, Boiler, Fön etc. sollte bei Inselanlagen unbedingt verzichtet werden.
Laderegler
Laderegler kommen nur bei Inselanlagen zum Einsatz. Der Laderegler überwacht ständig den Ladezustand der Akkus. Damit diese vor Tief- oder Überladung geschützt werden, wird ein Laderegler vorgeschaltet, um perfekte Lademuster zu erzielen.
Netzgekoppelte Anlagen
Netzgekoppelte Photovoltaikanlagen speisen Strom ins öffentliche Netz, das hier statt Batterien als Speicher dient. Der Gleichstrom wird durch einen Wechselrichter in den vom Netz benötigten Wechselstrom umgewandelt. Im Gebäude selbst wird ein zweiter Stromzähler installiert, der die eingespeiste Energie misst.
Monokristalline Solarzellen
Monokristalline Solarzellen, die aus reinstem Silizium hergestellt werden, werden höchst langsam aus der Silizium-Schmelze herausgezogen. Dieses Verfahren ist sehr aufwändig, man züchtet dabei einen so genannten Einkristall oder Monokristall. PV-Module mit monokristallinen Zellen kommen dort zum Einsatz wo wenig Platz zur Verfügung steht denn sie haben den höchsten Wirkungsgrad.
Netzunabhängige Anlagen
Siehe Inselanlagen
Photovoltaik
Unter Photovoltaik (oder Fotovoltaik) versteht man die direkte Umwandlung von Strahlungsenergie, vornehmlich Sonnenenergie, in elektrische Energie mittels Solarzellen.
Siehe auch unter Solarzelle.
Photovoltaikmodul (PV-Modul)
Ein Photovoltaikmodul oder Solarmodul wandelt das Licht der Sonne direkt in elektrische Energie um. Als wichtigste Bestandteile enthält es mehrere Solarzellen. Solarmodule werden einzeln oder zu Gruppen verschaltet in Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen). Es gibt PV-Modulen mit monokristallinen, polykristallinen oder amorphen Solarzellen. Die handelsübliche Nennleistungen der PV-Module sind 50, 100, 160 Watt bis zu 330 Watt.
Wichtig ist die Wahl des passenden Moduls für die geplante Anwendung: Wo wenig Platz zur Verfügung steht, sind monokristalline PV-Module die beste Wahl denn sie haben den höchsten Wirkungsgrad. Wo Flächenverbrauch kein Thema ist, kommen oft die in der Fabrikation günstigeren polykristallinen Zellen zum Einsatz. Auch amorphe Zellen weisen mittlerweile eine erfreuliche größere Brauchbarkeitsdauer auf.
Polykristalline Solarzellen
Ähneln in ihrem Aufbau den monokristallinen Zellen, bestehen aber aus vielen Kristallen und zeigen den typischen "Eisblumeneffekt" oder Flitter. Wo Flächenverbrauch kein Thema ist, kommen oft Module mit diesen in der Fabrikation günstigeren polykristallinen Zellen zum Einsatz.
Solarkit
Unsere Standardzusammenstellungen für netzunabhängige Anlagen, so genannte "Kit-Lösungen", dienen als Anhaltspunkt und sind auf bestimmte Anwendungsbeispiele zugeschnitten. Diese reichen von Anlagen für den Betrieb von Solarpumpen oder Straßenlaternen bis hin zu Anlagen für Elektrifizierung von abgelegenen Ferienhäusern etc. Vor allem in vielen Ländern Afrikas und Asiens stellen diese Inselanlagen oft die einzige Möglichkeit einer geregelten Stromversorgung dar. Die Solarkits sind bedarfsorientierte Lösungen, die sich zu vernünftigen Preisen realisieren lassen.
Solarmodul
Siehe Photovoltaikmodul
Solarpumpen
Was sich im heimischen Gartenteich eher als Spielzeug präsentiert, bewährt sich in vielen Ländern im professionellen Einsatz: die solarbetriebene Pumpe. Die Photovoltaik eignet sich besonders für den Antrieb von Wasserpumpen, um Trinkwasser aus Tiefbrunnen zu fördern. Eine Standardanlage mit 2 kW Leistung kann an sonnigen Tagen etwa 30 m3 Wasser aus 30 m Tiefe pumpen und somit den Trinkwasserbedarf von 1200 Einwohnern decken oder 1-2 ha Ackerland bewässern.
Solarstrom
Siehe Photovoltaik
Solarthermie
Unter Solarthermie versteht man die Umwandlung der Sonnenenergie in nutzbare Wärmeenergie.
Solarzelle
Für die direkte Umwandlung von Strahlungsenergie, vornehmlich Sonnenenergie, in elektrische Energie benötigt man so genannte Solarzellen. Die meisten am Markt erhältlichen Solarzellen sind aus Silizium gefertigt. Silizium, das zweithäufigste chemische Element auf der Erde, findet als Halbleiter in der Elektronik breite Anwendung.
Für die Herstellung der Solarzellen benötigt man aufwendig gereinigtes Silizium. Eine Solarzelle besteht im Prinzip aus zwei kristallinen Siliziumschichten. Diese Schichten werden positiv bzw. negativ dotiert, das bedeutet mit einer genau festgelegten Anzahl Fremdatome gezielt verunreinigt, um einen Photoeffekt zu erzeugen.
Der französische Physiker Becquerel entdeckte den Effekt schon 1839, aber die Siliziumzelle ist eine Erfindung, die ursprünglich aus der Raumfahrt stammt. Seit den 60er Jahren werden Forschungen für immer leistungsfähigere Zellen vorangetrieben. Die Technik gilt als ausgereift, was sich auch in den hohen Garantien auf die Lebensdauer von Solarmodulen spiegelt.
Solarzellen funktionieren auch bei bedecktem Himmel, denn neben dem direkten Strahlungsanteil wird auch das diffuse Licht in Elektrizität umgewandelt.
Wechselrichter
Jede PV-Anlage, die Strom in das öffentliche Netz einspeist, benötigt einen Wechselrichter. Unter anderem synchronisiert er in Phase und Frequenz den Betrieb mit dem Verbundnetz und schaltet die Anlage bei Netzstörungen ab. Zur Leistungssteigerung der Anlage eignet sich ein Wechselrichter mit Maximum Power Tracker, der die Solarzellen ständig im optimalen Betriebszustand Pmax arbeiten lässt.
Bei netzunabhängigen PV-Anlagen werden Wechselrichter nur dann benötigt, wenn 220 V Wechselstromgeräte betrieben werden sollen. Sie wandeln den 12 V, 24 V oder 48 V Gleichstrom der Batterie um in 230 V.