Von der Gleichspannung zur Wechselspannung

Definition Solarstrom

Die Photovoltaik ermöglicht es, Sonnenlicht direkt in elektrischen Strom umzuwandeln. Diese Umwandlung erfolgt durch den photovoltaischen Effekt, der Wechselwirkung zwischen einstrahlendem Sonnenlicht und dem Basismaterial der Solarzelle. Die heutigen netzgekoppelten Anlagen bestehen aus einem oder mehreren Solarmodul(en), Wechselrichter mit Schutz- und Sicherheitseinrichtungen sowie Zähler für die Einspeisung ins Netz. Nur bei einer fachkundigen Planung und Installation durch entsprechend geschulte Handwerksbetriebe wird der gewünschte Stromertrag gewonnen.

Eine Solarzelle besteht aus einer dünnen Schicht eines Halbleitermaterials (meist Silizium mit Fremddotierungen). Fällt Sonnenlicht auf dieses Material, werden Elektronen durch die einstrahlende Energie in Bewegung versetzt. Es entsteht eine Spannung und somit an den Anschlusskontakten ein nutzbarer Gleichstrom. Dieser lässt sich durch einen nachgeschalteten Wechselrichter in netztauglichen Wechselstrom umwandeln. Neben kristallinen und amorphen Solarzellen kommen heute auch Dünnschichtsolarmodule zum Einsatz.

Photovoltaikanlagen können als so genannte Inselanlagen oder netzgekoppelt betrieben werden. Als Inselanlage bezeichnet man Anlagen, welche über einen Speicher eine Stromversorgung unabhängig vom Stromnetz aufrecht erhalten. Als Beispiel sei hier die Stromversorgung von Parkscheinautomaten genannt. Die Größe des Solarmoduls und die dadurch am jeweiligen Standort erwarteten Energieerträge müssen mit dem Energiebedarf des Verbrauchers und der Speicherkapazität der Batterie abgestimmt werden.

Bei den netzgekoppelten Photovoltaik-Anlagen wird der gesamte gewonnene Solarstrom in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Herzstück der Anlage sind die Solarmodule, in denen einzelne Solarzellen miteinander verbunden sind. Pro Modul sind Leistungen von 80 bis 150 Watt möglich. Um den gewünschten jährlichen Stromertrag zu bekommen, müssen daher mehrere Module zu größeren Einheiten zusammengefasst werden. Der Wirkungsgrad der Module beträgt etwa 6 bis 15 Prozent. Der gewonnene Gleichstrom wird durch Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt. In den Wechselrichter sind auch die notwendigen Schutz- und Sicherheitseinrichtungen integriert. Zur getrennten Erfassung des gewonnenen Solarstroms ist ein zweiter Stromzähler erforderlich, der sowohl zum Netz als auch zum Wechselrichter durch Sicherungen abgegrenzt ist.

Diese technisch hochwertigen Einzelkomponenten können nur wunschgemäß funktionieren, wenn zuvor eine optimale Planung der Anlage mit schattenfreier Ausrichtung möglichst nach Süden sowie eine technisch saubere Installation erfolgt ist. Daher ist die Zusammenarbeit mit einem solartechnisch versierten Handwerksunternehmen unbedingt zu empfehlen.