Komponente

Eine Solaranlage besteht aus den folgenden unverzichtbaren Komponenten: Solarmodule, die dazu erforderliche spezielle Verkabelung, Anschlüsse, der Inverter (Wechselrichter), elektrische Einrichtungen, wie Überspannungssicherungen, Schalter, Metallgestelle, die die Solarmodule auf dem Dach montieren und ihre Klemmen.

Um den Solarstrom im Haushalt nutzen zu können, werden deshalb Wechselrichter benötigt. Die Solarmodule sind an einem Wechselrichter angeschlossen, der in das Netz einspeist und den durch die Solaranlage produzierten Gleichstrom in den für die Nutzung geeigneten Wechselstrom von 230V/50Hz umwandelt. Um den Wechselrichter an das Netz anschließen zu können, wird in jedem Fall eine Genehmigung von dem Stromversorger benötigt. Im Anschlusskasten werden das elektrische System des Hauses und der Wechselrichterausgang verbunden. Die durch die Solaranlagen nicht verwendeten Energie wird in das offentliche Netz eingespeist, die der Netzbetreiber verpflichtet ist, abzunehmen. Wenn die durch die Solaranlage erzeugte Energie nicht ausreicht (z.B. im Winter), dann bezieht das System die notwendige Energiemenge aus dem Netz. Dies wird durch einen Zweirichtungszähler registriert und aufgrund dessen kann man mit dem Netzbetreiber abrechnen.

 

Arten von Solaranlagen

95% der Solaranlagen sind an das öffentliche Netz angeschlossen, aber es gibt auch die sogenannte Inselanlage, wenn der Anschluss an ein öffentliches Stromnetz nicht vorhanden bzw. zu teuer ist. Die Inselanlage wird unabhängig vom öffentlichen Stromnetz betrieben.

 

 

Die Einflussfaktoren auf die Erzeugung

Die Menge der erzeugten Energie wird von zahlreichen Faktoren beeinflusst. Unter diesen sind die wichtigsten wie folgt: die Intensität und Dauer der Sonnenstrahlung, die Ausrüstung und der Neigungswinkel der Paneele, die Lage und die Größe der umliegenden Schattenverursacher, Typ der Module, der den Wirkungsgrad und die Adsoprtionsfähigkeit von diffusem Licht bestimmt, bzw. der Wirkungsgrad des Wechselrichters.

Der Wirkungsrad des Solarmoduls zeigt an, dass wie viel Prozent der eingestrahlten Solarenergie auf ein Quadratmeter in Strom verwandelt. Dies hängt in erster Linie vom Typ des Solarmoduls an. Angesichts der Herstellungstechnologie werden zwei Solarmodule unterschieden: kristallin und amorph.

 

Welche Art von Solarmodulen gibt es?

Die kristalline Solarzellen sind die ältesten und am meisten verbreitete Zellen, die technische ausgereift sind. Das Halbleitermaterial bei kristallinen Solarzellen ist Silizium. Zur Herstellung werden die Ingots aus Silizium in Scheiben gesägt und diese werden voneinander hermetisch gesperrt und die Kanten mit Aluminium verbunden. Die monokristallinen Solarzellen bestehen aus einem einzigen Kristall und das wird in Achteck geschnitten. Die polikristallinen Zellen bestehen aus zahlreichen kleineren Kristallen und sie werden in Viereck geschnitten.

 

Arten von Solarmodulen

Der Wirkungsgrad der monokristallen Solarzellen ist der höchste, 15 bis 20 Prozent, unter den im Handel erhältlichen Silizium-basierten Solarzellen, deshalb sind sie auch teuer. Bei direkter Sonnenstrahlung leisten sie perfekt, aber ihr Wirkungsgrad senkt ein bicchen bei diffuser Strahlung.

Die polykristallinen Solarzellen verfügen über einen ähnlichen Wirkungsgrad (13-15%), aber auch bei diffuser Strahlung leisten sie relativ gut. 55% der gesamten verkauften Solarmodule auf der Welt sind aus polykristallinem Silizium hergestellt. Da sie in großer Stückzahl produziert werden, ist ihr günstigerer Preis wettbewerbsfähiger.

In Mittel-Europa aber ist der Unterschied zwischen den Wirkungsgrade der kristallinen Solarzellen an der jährlichen erzeugten Energiemenge nicht beträchtlich. Deshalb ist es üblich, sie aufgrund dem Hersteller, dem Preis, der Verfügbarkeit und den Aufstellmöglichkeiten zu wählen.

Die Kosten der amorphen Module sind die niegrigsten, allerdings können die Lebensdauer und der Wirkungsgrad (6 bis 8%) mit dem kristalliner Module nicht konkurrieren. Die amorphen Module absorbieren gut das diffuse Licht und verfügen über eine bessere Beständigkeit, aber wegen seinem geringeren Wirkungsgrad haben sie einen großen Flächenbedarf.
Zu den amorphen Solarmodule zählen die Dünnschichtzellen. Dieser Typ wird am schnellsten entwickelt. Hier wird ein Trägermaterial (Glas, Metall oder anderes strapazierfähiges Material) mit dem halbleitermaterial beschichtet, sodass ein flexibeles und mobiles Solarmodul hergestellt werden kann. Im Vergleich zu den vorigen Arten sogar ein Solarmodul mit mehreren Schichten ist einfacher herzustellen, das einen ähnlichen Wirkungsgrad hat, wie die kristallinen Solarmodule. Die aktuellen, gut verfügbaren Dünnschichtzellen verfügen über ienen Wirkungsgrad von 5 bis 8%, deshalb kosten sie auch weniger, als die kristallinen. Gegenüber den anderen Arten, sind sie temperaturbeständig.

 

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