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Wie funktioniert eine Photovoltaikanlage

Wie funktioniert eine Photovoltaikanlage?

Einleitung: Wie funktioniert eine Photovoltaikanlage?

Photovoltaik nimmt bei der nachhaltigen Energieerzeugung eine zentrale Rolle ein. Durch Photovoltaikanlagen haben auch Privathaushalte die Möglichkeit, selbstständig Strom zu erzeugen. Doch wie funktioniert eine Photovoltaikanlage überhaupt? Welche Komponenten werden bei privaten PV-Anlagen benötigt und welche Arten der Nutzung gibt es?

Wie wird mit Photovoltaik Strom erzeugt?

Elektrischer Strom ist die Bewegung von freien, geladenen Teilchen. Solarzellen wandeln die Energie des Sonnenlichts im sogenannten photoelektrischen Effekt in Strom um: Sobald das Sonnenlicht auf die Solarzelle trifft, lösen die im Sonnenlicht enthaltenen Photonen die in der Solarzelle enthaltenen Elektronen. Die Elektronen bewegen sich und erzeugen dadurch einen Gleichstrom. Mithilfe eines Kabels wird dieser Gleichstrom ins Haus abtransportiert und in einem Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt. Dieser kann dann direkt im Haushalt genutzt oder für eine Vergütung ins Stromnetz eingespeist werden. Wer eine Solarbatterie besitzt, kann den Strom auch für spätere Zeitpunkte speichern.

Was ist der Unterschied zwischen Solarzellen und Solarmodulen?

Der photoelektrische Effekt findet in den Solarzellen statt. Die einzelnen Solarzellen werden zu Solarmodulen verbunden und meist in Form rechteckiger Platten verkauft und verbaut. Solarmodule sind also der Zusammenschluss mehrere Solarzellen. Die Leistung der einzelnen Solarmodule hängt von mehreren Faktoren ab, besonders von der Größe und dem Wirkungsgrad. Dabei bestimmen der Rohstoff und die Art der Fertigung den Wirkungsgrad.

Aus welchen Komponenten besteht eine Photovoltaikanlage?

Die Grundlage einer Photovoltaikanlage bilden die Solarmodule mit den Solarzellen. Mithilfe eines Montagesystems werden die Solarmodule am Hausdach befestigt. Zum Abtransport des Stroms von den Solarmodulen sind Kabel notwendig. Zudem ist ein Wechselrichter erforderlich, um den erzeugten Solarstrom für die Verwendung im Haushalt in Wechselstrom umzuwandeln.

Neben diesen Grundkomponenten verfügen ans öffentliche Netz angeschlossene PV-Anlagen über einen Einspeisezähler, um die eingespeiste Strommenge zu erfassen. Außerdem können Sie die Photovoltaikanlage um einen Stromspeicher und eine Power-to-Heat-Lösung ergänzen. Ein Stromspeicher ermöglicht die Speicherung von ungenutztem selbst erzeugtem Solarstrom für spätere Zeitpunkte (z.B. abends oder nachts). Power-to-Heat dient der Wärmeerzeugung mithilfe des eigenen Solarstroms, beispielsweise für die Warmwasserbereitung.

Welche Nutzungsarten gibt es bei PV?

Grundsätzlich gibt es zwei verschiedene Arten der Nutzung von Photovoltaikanlagen. Zum einen gibt es netzgekoppelte Anlagen, bei denen der Strom auch ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden kann. Zum anderen gibt es Inselanlagen, die autark und nicht an das Stromnetz angeschlossen sind. Die häufigere Nutzungsart sind netzgekoppelte Anlagen. Bei diesen Anlagen kann der Strom selber genutzt, in einer Solarbatterie gespeichert oder für eine Vergütung ins Stromnetz eingespeist werden.

Lohnt sich Photovoltaik überhaupt noch?

Viele Privathaushalte und Unternehmen fragen sich, ob die Installation einer Photovoltaikanlage in Zeiten einer niedrigen Einspeisevergütung überhaupt noch lohnenswert ist. Es stimmt, dass ältere Anlagen eine höhere Einspeisevergütung erhalten. Die Investition in eine eigene PV-Anlage lohnt sich aber nach wie vor – lediglich das Hauptziel der Anlage hat sich verändert. Während es bei alten Anlagen wirtschaftlich ist, möglichst viel Strom ins öffentliche Stromnetz einzuspeisen, ist bei neueren Anlagen ein möglichst hoher Eigenverbrauch von Vorteil. Denn während die Einspeisevergütung gesunken ist, sind die Strompreise immer weiter gestiegen. Wer seinen eigenen Strom produziert, muss weniger öffentlichen – und damit teuren – Strom beziehen.

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