So funktioniert eine Photovoltaikanlage
Fragt man Passanten auf der Straße, was eine Photovoltaikanlage ist, wissen sicherlich nahezu alle, dass eine solche Anlage Strom aus Solarenergie erzeugt. Die meisten wissen sicherlich auch, dass diese Energie wesentlich günstiger ist als der aus dem öffentlichen Netz bezogene Strom. Und ganz sicher weiß auch jeder, dass dafür Photovoltaikmodule auf dem Dach eines Hauses montiert werden und eine solche Anlage in Sachen Klimaschutz ebenfalls ganz weit oben ist. Aber wie genau eine PV-Anlage funktioniert, aus welchen Komponenten sie besteht und wie man unter bestimmten Voraussetzungen sogar bis zu 100 % stromunabhängig werden kann – das weiß noch lang nicht jeder. Wir bringen Sonnenlicht ins Dunkle und haben einen Beitrag darüber verfasst.
Das Prinzip einer PV-Anlage: aus Licht wird Gleichstrom wird Wechselstrom
Das Funktionsprinzip einer PV-Anlage ist schnell erklärt: Licht trifft die Solarzellen und wird über einen physikalischen Vorgang – dem so genannten photovoltaischen Effekt – in Gleichstrom umgewandelt. Elektronen werden durch die Energie von Photonen (z. B. bei Lichteinfall) aus ihrem Verbund herausgelöst. Dadurch ändert sich die Verteilung der vorhandenen, negativ geladenen Elektronen – es entsteht elektrische Ladung, die mittels des Wechselrichters in Wechselstrom umgewandelt wird.
Vier grundsätzliche Komponenten einer Solaranlage
Grundsätzlich besteht eine Solaranlage aus diesen vier Komponenten: Solarmodule, spezielle Solarkabel, einer Unterkonstruktion sowie dem oben genannten Wechselrichter. Die Solarmodule bilden neben dem Wechselrichter den Hauptbestandteil einer Solaranlage und variieren in ihrer Anzahl natürlich abhängig von der zur Verfügung stehenden Dachfläche. Je größer die Dachfläche, desto mehr Solarmodule können installiert und desto mehr Solarenergie kann schließlich in elektrischen Strom umgewandelt werden. Die Unterkonstruktion ermöglicht eine sichere Montage der Module auf dem Hausdach. Mittels des Wechselrichters wird dieser Gleichstrom – nomen est omen – schließlich in Wechselstrom umgewandelt. An dieser Stelle ist besonders hervorzuheben, dass alle Komponenten präzise aufeinander abgestimmt werden müssen. Gerade hier ist ein kompetenter Partner gefragt.
Aufdach-Montage am häufigsten bei privaten Haushalten
Neben Aufdach- und Indach-Montage sowie Fassadeninstallation und den Freiflächenanlagen findet die Aufdach-Montage der Solarmodule bei privaten Haushalten die häufigste Anwendung. Hierfür werden die Solarmodule einfach mit einer Unterkonstruktion auf dem Hausdach montiert. Diese Installationsart bietet sich vor allem bei Gebäuden an, bei denen eine Dachseite in Richtung Süden zeigt und über einen Neigungswinkel von 30 bis 50 Grad verfügt.
Eine besonders lohnende Investition
Wie viel man derzeit für den ins öffentliche Netz eingespeisten Strom erhält, ist im EEG (Erneuerbare Energien Gesetz) geregelt. Zwar sinkt die Einspeisevergütung stetig (ab 2021 wird es schließlich gar keine Vergütung mehr geben), aber eine eigene Photovoltaikanlage rechnet sich trotzdem – sie ist nämlich vor allem dann attraktiv, wenn man den Strom komplett selber nutzen möchte. Dies wird Tag und Nacht sowie im Sommer wie im Winter mit einem so genannten Batteriespeicher und einer Strom-Cloud möglich.
Batteriespeicher und Strom-Cloud
Mit dem im Keller platzierten Batteriespeicher kann der überschüssig produzierte Strom so lange gelagert werden, bis man ihn verbraucht. Dadurch wird der Ökostrom zu jeder Tages- und Nachtzeit abrufbar, was eine Stromunabhängigkeit von bis zu 70 % bedeutet. Komplett unabhängig vom öffentlichen Stromnetz macht schließlich die Strom-Cloud. Der Clou: Die Strom- oder auch Solar-Cloud genannt funktioniert wie ein Sparkonto, von dem aus der im Sommer produzierte Strom als Guthaben gelagert und auch im Winter abgerufen werden kann. Beispielsweise auch für E-Auto.
Viele Varianten möglich
Ob „lediglich“ zur Unterstützung, oder mit Batteriespeicher für eine ganztägige Strom-Nutzung oder sogar mit einer Strom-Cloud für die ganzjährige Stromversorgung – es gibt viele Möglichkeiten, von Solarenergie zu profitieren. Welche PV-Lösung für welche Ansprüche die ideale ist, ermitteln wir in einem persönlichen Gespräch und einer Begutachtung der individuellen Rahmenbedingungen der Immobilie.