Energieerzeugung durch Photovoltaik - Energieerzeugung durch Photovoltaik

Wann beginnt Ihre
Energiewende

Nutzen Sie die Kraft der Sonne mit Photovoltaikanlagen

Fragen und Antworten

Was ist Photovoltaik?

Unter Photovoltaik versteht man die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie mittels Solarzellen. Die erste Silizium Solarzelle wurde 1954 in den USA hergestellt. Diese Zelle hatte einen Wirkungsgrad von 6%. Heutige Module arbeiten mit einem deutlich höheren Wirkungsgrad. Die meisten handelsüblichen Module sind mit kristallinen Solarzellen ausgestattet. Diese werden als mono- oder polykristalline Solarzellen produziert. Eine Photovoltaikanlage besteht üblicherweise aus den Komponenten Solarmodul, Stringverkabelung, Wechselrichter, Speichermöglichkeit und/oder Netzeinspeisung in das öffentliche Stromnetz.

Sonnenstrahlung

Die Sonne liefert uns Energie in Form von Strahlung. Die Intensität und Verteilung der Sonnenstrahlung ist u.a. abhängig vom Abstand zwischen Sonne und Erde. Da sich dieser Abstand im Laufe des Jahres ändert, schwankt die Bestrahlungsstärke zwischen 1.325 W/m² und 1.412 W/m². Der sich daraus ergebene Mittelwert wird als Solarkonstante bezeichnet.

Winkelbezeichnung in der Solartechnik

Für die Berechnung der Einstrahlungswerte und Ertragsprognose von Photovoltaikanlagen ist das Wissen um den Sonnenverlauf von Bedeutung. Der Stand der Sonne lässt sich durch die Sonnenhöhe und den Azimut beschreiben. Grundsätzlich ist festzustellen, je weniger Abweichung von der Südausrichtung des Daches, desto höher ist der Ertrag aufgrund der optimalen Sonneneinstrahlung.

Wechselrichter

Der Wechselrichter hat die Aufgabe, die erzeugte Gleichspannung in Wechselspannung umzurichten. Dies ist notwendig, weil unsere Verbraucher Wechselspannung benötigen und die Solarmodule nur Gleichspannung zur Verfügung stellen. Die Auswahl und Anpassung der Wechselrichter an die Solarmodule ist von enormer Bedeutung und hat großen Einfluss auf den Ertrag der Solarstromanlage.

MPP

Der Maximum Power Point (MPP) ist der Arbeitspunkt der maximalen Leistung des PV-Generators. Der MPP ist nicht konstant und abhängig von verschiedenen Einflussfaktoren wie der Bestrahlungsstärke, der Umgebungstemperatur und des Solarmoduls. Er ist der Punkt der Strom-Spannungs-Kennlinie, in dessen Bereich das Solarmodul die maximale Leistung erreicht. Moderne Wechselrichter sind mit einem MPP-Tracker ausgestattet. Dieser hat die Funktion, den MPP festzustellen und die optimale Leistung zu erreichen.

Solaranlagen auf flach geneigten Dächern

Photovoltaikanlagen können auf den unterschiedlichsten Flachdächern montiert werden. In der Regel werden die Systeme auf Bitumenabdichtungen, Trapezblechdächern, asbestfreien Faser-Zementdachflächen oder Kunststoffabdichtungen in aufgeständerter Variante installiert. Hier werden entweder mechanische Fixierungen entsprechend Dachabdichtung oder lastverteilende Unterlagen (Kies, Plattenbelag) verwendet. Die Aufständerung dient der Befestigung, der Ausrichtung und dem optimalen Neigungswinkel des Moduls. Bei der Planung sollten die entsprechenden Windlastzonen, Schneelastzonen, Eigenlasten und sonstige Lasten berücksichtigt werden. Die Fachregeln des Deutschen Dachdeckerhandwerkes sind zwingend zu beachten.

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