Solar-Glossar

siehe Solarzelle

Ampere ist die internationale Einheit der Stromstärke, also der Strommenge, die fließt.

Bei der Aufdachmontage werden die Solarmodule mittels spezieller Montageschienen auf ein bestehendes Hausdach montiert. Die extra für deren Befestigung konzipierten Dachhaken werden so an den Dachziegeln befestigt, dass Dichtigkeit sowie die Stabilität des Daches keinen Schaden nimmt.

Besitzer von Photovoltaik-Anlagen haben ein generelles Problem: Wenn die Sonne am stärksten scheint, sind sie oft nicht zu Hause, um den Strom direkt zu verbrauchen. Also muss ein Speichersystem her. Denn aufgrund der sinkenden Einspeisevergütung wird der Verkauf des selbsterzeugten Stroms im Vergleich zum Eigenverbrauch immer unrentabler. Die meisten Solar-Batterien nutzen zwei Technologien: Lithium-Ionen oder Blei. Sowohl bei der Lebensdauer (Lithium: 15 Jahre, Blei: max. 10 Jahre) als auch bei der Entladetiefe (Lithium: bis zu 100%, Blei: ca. 50%) schneiden Lithium-Ionen-Batterien deutlich besser ab.

Der Brand einer Photovoltaik-Anlage unterscheidet sich in vielerlei Hinsicht von normalen Bränden. Zum einen werden beim Abbrennen einer Photovoltaik-Anlage giftige Gase freigesetzt, zum anderen können durch einen Brand Teile der Anlage oder Splitterstücke herunterfallen. Das ist für die unmittelbare Umgebung gefährlich und erschwert selbstverständlich auch die Löscharbeiten.

Häufig sind Lichtbögen die Ursache des Brandes an einer Photovoltaik-Anlage. Lichtbögen entstehen zwischen den beiden gegensätzlichen Polen einer Gleichstromspannung, im Falle einer Photovoltaik-Anlage ist das die Spannung zwischen den Modulen und dem Wechselrichter. Sind hier Kabelisolierungen beschädigt oder Stecker lose – d. h. der Stromkreis unterbrochen – kann es zu Lichtbögen und somit zu Brandstellen kommen. Trifft nun Löschwasser auf diese Brandstellen, wird das Wasser zum Leiter, sobald es in Kontakt mit zwei Punkten mit hohem Spannungsgefälle gerät. Das Resultat: Der Brand vergrößert sich durch die Löschmaßnahmen.

Wirklich verlässlich ist nur eine Maßnahme: die Photovoltaik-Anlage abschalten. Doch diese existiert im Sinne einer kompletten Abschaltung jeglichen Stromflusses nicht. Zwar liefert der Wechselrichter nach seiner Abschaltung keinen Strom mehr, jedoch fließt in den Leitungen zwischen den Solar-Modulen und dem Wechselrichter weiterhin Strom, sofern die Sonne (direkt oder indirekt) scheint. Die Anlage muss also direkt an den Solar-Modulen abgeschaltet werden, damit alle Leitungen im Haus keinen Strom mehr führen. Generell gilt:

Alle Kabelwege sollten möglichst kurz gehalten, regelmäßig überprüft und sicher verstaut werden. Marder beispielsweise nagen die Kabel gerne an, wenn sie offen herumliegen. Ein Drahtgitter kann hier Abhilfe schaffen.

Die Bundesnetzagentur heißt genau genommen Bundesnetzagentur für Elektrizität, Gas, Telekommunikation, Post und Eisenbahnen – und dadurch erklären sich dann auch bereits ihre Haupttätigkeitsfelder: Sie ist für die Regulierung der Elektrizitäts-, Gas-, Telekommunikations-, Post- und Eisenbahninfrastruktur zuständig und im Rahmen dessen auch Ansprechpartner für Betreiber von Photovoltaikanlagen. Diese müssen der Agentur Standort und Leistung ihrer Anlage mitteilen.

Die diffuse Strahlung entsteht beim Sonnenlicht dadurch, dass die Strahlen auf ein Hindernis treffen, beispielsweise bei bewölktem Himmel oder Nebel. Dies wirkt sich für Photovoltaikanlagen, trotz bereits speziell optimierter Solartechnik, leicht negativ auf die Energieausbeute aus.

Bei wolkenlosem Wetter profitieren Photovoltaik-Anlagen-Betreiber von der direkten Sonnenstrahlung. Sie führt im Gegensatz zur diffusen Strahlung zu einer besseren Ausbeute der Sonnenenergie.

Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) regelt unter anderem die Anschlussbedingungen und Vergütungen für Photovoltaik-Anlagen-Besitzer, die ihren erzeugten Strom ins öffentliche Netz einspeisen möchten.

Den Strom, den Du nicht selbst nutzt, kannst Du ins öffentliche Netz einspeisen und dafür eine Einspeisevergütung erhalten. Diese ist als konstante Summe auf 20 Jahre festgelegt. Wie hoch diese Einspeisevergütung momentan ausfällt und welche Voraussetzen dafür genau erfüllt werden müssen, wird im Erneuerbare Energien Gesetzt (EEG) geregelt und kann bei der Bundesnetzagentur eingesehen werden. Die EEG-Umlage, also eine Abgabe für Deinen Ökostrom, musst Du nur zahlen, wenn Du bei einer Photovoltaik-Anlage mit einer Leistung von maximal 10 kWp über 10.000 kWh Solarstrom im Jahr selbst verbrauchst.

Deine Photovoltaik-Anlage wirkt sich mit ihrem Eigengewicht, aber auch mit möglicher Schnee- oder Windlast spürbar auf die Statik Deines Hauses aus. Detaillierte Berechnungen eines Statikers sind also für die Planung und vor der Installation einer Photovoltaik-Anlage unerlässlich.

Die exakten Gewichtangaben in den technischen Datenblättern der Photovoltaik-Anlagen sind eine gute Basis für diese Berechnung. Auch Schnee- und Windlast kannst Du je nach Lage Deines Hauses ermitteln. Im Schnitt kannst Du bei einem Schrägdach mit einer zusätzlichen Belastung von ungefähr 20 bis 30 Kilogramm je Quadratmeter rechnen.

Elektromagnetische Felder entstehen grundsätzlich bei allen elektrischen Geräten durch das Zusammenwirken von elektrischem Feld und magnetischem Feld. Erreichen diese eine bestimmte Größenordnung (elektrische Feldstärke von 5.000 Volt/Meter und magnetische Flussdichte von 100 Mikrotesla), wird von Elektrosmog gesprochen.

Bei einer Photovoltaik-Anlage sollte beim magnetischen Gleichfeld das magnetische Feld maximal 50 µT aufweisen. Für die Bereiche der Photovoltaik-Anlage im Wechselfeld wird ein maximaler Wert von 0,2 µT empfohlen. Die elektrische Feldstärke sollte im Wechselfeld nicht mehr als 10 V/m in der Nacht bzw. 20 V/m am Tage aufweisen. Generell ist der Elektrosmog Deiner Photovoltaik-Anlage somit eher zu vernachlässigen. Weitaus größere elektromagnetische Felder entstehen typischerweise durch die vielen Alltagsgegenstände wie Induktionskochfelder, WLAN, schnurlose Telefone oder Energiesparlampen.

In den Leitungen zwischen den Solar-Modulen und dem Wechselrichter fließt weiterhin Strom, sofern die Sonne (direkt oder indirekt) scheint. Die Anlage muss im Falle eines Brandes also direkt an den Solar-Modulen abgeschaltet werden, damit alle Leitungen im Haus keinen Strom mehr führen. Feuerwehrschalter, die nah am Modul angebracht sind, könnten dieses Problem lösen und stehen momentan in der Erprobung.

Es gibt noch immer eine Reihe von zinsgünstigen Krediten sowie finanzielle Zuschüsse für energieeffizientes Sanieren oder Erneuerbare Energien. Besonders die attraktiven Kredite einiger Banken, unter anderem der Umweltbank sowie der KfW-Bankengruppe, für die Erzeugung und das Speichern von Strom aus Sonnenenergie sollten hierbei nicht außer Acht gelassen werden. Zusätzlich kannst Du bei der KfW von Zuschüssen für energieeffizientes Sanieren profitieren. Und auch manche Stadtwerke bezuschussen Photovoltaikanlagen – entweder mit kleineren Einmalzahlungen oder mit Zulagen bei der Einspeisevergütung.

Ist unser Körper Stromstärken ab etwa 250 Milliampere ausgesetzt, wird es lebensgefährlich. Eine Photovoltaik-Anlage unter direkter Sonneneinstrahlung erzeugt allerdings deutlich höhere Stromstärken – hier ist also bei jeglichem Kontakt äußerste Vorsicht geboten. Über diese direkte Gefahr für den Menschen hinaus, bringt Deine Photovoltaik-Anlage drei weitere Gefahrenquellen mit sich, die Du im Vorfeld nicht unbeachtet lassen solltest:

Die Brandgefahr Deines Hauses erhöht sich.

Während des Betriebs entstehen elektromagnetische Felder.

Bei unsachgemäßer Planung steigt die Einsturzgefahr Deines Hauses.

Im Generatoranschlusskasten können die Stränge mehrerer Solarmodule abgesichert zusammengeführt werden.

Eine Inselanlage ist nicht an das öffentliche Stromnetz angeschlossen und weist daher beim Aufbau einige Unterschiede zu netzgekoppelten Anlagen auf. Beispielsweise spielt bei Inselanlagen der Energiespeicher für den Eigenverbrauch eine sehr große Rolle, der hingegen bei einer netzgekoppelten Anlage eher vernachlässigt werden kann.

siehe Solarzelle

Die Bezeichnung kWh ist die Abkürzung für die Einheit Kilowattstunde (= 1.000 Wattstunden). Verbraucht oder erzeugt ein Gerät also 1.000 Watt in einer Stunde, kann von 1 kWh Energie gesprochen werden. Bei Photovoltaik-Anlagen spricht man von einer Leistung von 10 kWh, wenn diese Anlage pro Stunde 10 kW Energie erzeugen kann.

Das Kilowatt Peak bezeichnet die maximale Leistung einer Photovoltaik-Anlage, deren Spitzenleistung also, beispielsweise 1 kWp (= max. 1.000 kW).

Der Laderegler sorgt dafür, dass Akkumulatoren ordnungsgemäß geladen werden. Er verhindert das Überladen und schützt vor Tiefentladung der Batterien.

siehe Solarzelle

Der Neigungswinkel einer Solaranlage entscheidet gemeinsam mit anderen Faktoren (Material der Solarmodule, Ausrichtung der Anlage) über deren Leistung. In Deutschland hat sich ein Neigungswinkel von circa 30 Grad als optimal erwiesen. Bei dieser Neigung können im Tagesmittel die meisten Sonnenstrahlen direkt auf die Solarmodule auftreffen.

Eine netzgekoppelte Photovoltaik-Anlage ist an das öffentliche Stromnetz angeschlossen. So kann überschüssiger erzeugter Strom in dieses eingespeist werden, wofür der Staat die sogenannte Einspeisevergütung zahlt.

Aktuell können wir die Kraft der Sonne (Solar- oder Sonnenenergie) auf zwei verschiedene Arten nutzen: für die Erzeugung von Strom (Photovoltaik) und für die Erzeugung von Wärme (Solarthermie) zur Warmwasserbereitung oder zur Unterstützung der Heizungsanlage.

Ein Photovoltaikmodul besteht aus mehreren miteinander verbundenen Solarzellen. Es wandelt das auftreffende Sonnenlicht direkt in elektrische Energie um.

siehe Solarzelle

siehe Photovoltaik-Modul

siehe Photovoltaik-Modul

siehe Batteriespeicher

Aktuell können wir die Kraft der Sonne (Solar- oder Sonnenenergie) auf zwei verschiedene Arten nutzen: für die Erzeugung von Strom (Photovoltaik) und für die Erzeugung von Wärme (Solarthermie) zur Warmwasserbereitung oder zur Unterstützung der Heizungsanlage.

Mit Hilfe der Solarzellen lässt sich Sonnenenergie in elektrische Energie umwandeln. Es gibt unterschiedliche Solarzellen mit jeweils unterschiedlichen Wirkungsgraden – beispielsweise kann man Dickschicht- und Dünnschichtzellen unterscheiden. Zu den Dickschichtzellen zählen die monokristallinen Siliciumzellen sowie die polykristallinen Zellen. Monokristalline Module bestehen aus einem homogenen Kristallgitter, wohingegen sich polykristalline Module aus mehreren Kristallen zusammensetzen. Der Wirkungsgrad von monokristallinen Solarzellen ist auf Grund dieser einheitlichen Struktur mit 15-20 % höher als der von polykristallinen Solarzellen (13-15%), dementsprechend sind sie auch etwas teurer. Dünnschichtsolarzellen sind, wie der Name bereits sagt, dünner als die Dickschichtzellen und daher auch leichter. Zudem ist ihre Verbindung so eng, dass ein sehr homogenes Erscheinungsbild entsteht, beispielsweise bei den amorphen Solarzellen. Ihr Wirkungsgrad liegt zwar dennoch nur bei 5-10%, allerdings gleichen sie das durch geringere Energie- und Produktionskosten aus: Auf dünnen Folien aufgebracht können sie jeder Oberfläche optimal angepasst werden.

Der Spannungswandler überträgt die zu messende hohe Spannung proportional auf geringere Spannungswerte, meist auf circa 100 V. Diese geringere Spannung kann dann beispielsweise zu Messzwecken an Energiezähler oder zu Schutzzwecken an elektrische Steuereinrichtungen weitergegeben werden.

siehe Batteriespeicher

In Volt wird die elektrische Spannung wiedergegeben, also der Druck, mit dem der Strom fließt.

Die Wallbox ist eine spezielle Steckdose zum Aufladen eines Elektroautos in der heimischen Garage. Sie lädt nicht nur schneller, sondern auch sicherer als eine normale Haushaltssteckdose. Bei dieser kann der Dauerbetrieb beim Aufladen nämlich zu Überhitzung und Brandgefahr führen.

Elektrische Leistung wird in Watt angegeben. Sie ergibt sich aus Volt, dem Stromdruck, und Ampere, der Strommenge.

Der Wechselrichter wandelt den durch die Solarmodule erzeugten Gleichstrom in netzüblichen Wechselstrom um. Dieser kann dann entweder direkt vor Ort genutzt oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden.

Bei einer Photovoltaik-Anlage bezeichnet man den Prozentsatz an Sonnenenergie, der in elektrischen Strom umgewandelt werden kann, als Wirkungsgrad. Entscheidend für die Höhe des Wirkungsgrades sind die Materialien der Solarmodule, die Ausrichtung der Anlage zur Sonne sowie der Neigungswinkel der Anlage. Auch eine Teilbeschattung der Anlage zu bestimmten Tageszeiten (bspw. durch nah stehende Bäume) kann den Wirkungsgrad negativ beeinflussen. Derzeit können gute Anlagen einen Wirkungsgrad von bis zu 20% erreichen.