Photovoltaik

Wie funktioniert eine Photovoltaikanlage?

Albert Einstein prägte durch seine Beiträge maßgeblich das physikalische Weltbild von heute. Weniger bekannt ist, dass er 1921 den Nobelpreis nicht für die Relativitätstheorie, sondern für seine Deutung des photoelektrischen Effekts erhielt. Ein Genie streich, der heute unter dem Begriff Photovoltaik zur Energieerzeugung dient. Photovoltaik ist die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrischen Strom, die auf einer physikalischen Reaktion basiert. Der Name setzt sich aus „Photos“ – griech. Wort für Licht – und „Volta“ – Alessandro Volta, Pionier der Elektrotechnik – zusammen.

Netzgekoppelt: eine Verbindung, die sich lohnt

In Österreich leisten bereits zahlreiche netzgekoppelte Photovoltaik-Anlagen täglich einen Beitrag zur Stromversorgung. Hierfür leiten die Betreiber einer eigenen Photovoltaik-Anlage ihren erzeugten Strom über einen separaten Einspeisezähler in das lokale Energieversorgungsnetz. Der eingespeiste Solarstrom wird von den Versorgungsunternehmen vergütet. Wer Solarstrom erzeugt, erhält für jede eingespeiste Kilowattstunde vom Netzbetreiber gutes Geld. Somit ist die Investition in eine Photovoltaik-Anlage ein sicheres und lohnendes Geschäft für jedermann.


Die Photovoltaik-Anlage: Was ist was?

In wenigen Tagen ist eine netzgekoppelte Photovoltaik-Anlage für ein durchschnittliches Einfamilienhaus installiert. Die einzelnen Komponenten werden vorgefertigt geliefert und sind auch schnell erklärt:

  • Photovoltaik-Module zur Umwandlung von Licht in elektrischen Strom
  • Montagesystem zur Befestigung der Photovoltaik-Module
  • Wechselrichter zur Aufbereitung des Solarstroms in Netzqualität
  • Einspeisezähler zur Erfassung des Stromertrags

Photovoltaik überall

Photovoltaik-Anlagen sind erfreulicherweise längst selbstverständlich. Sie brauchen keinen Platz, machen keinen Lärm und produzieren keine Abgase. Sie sind einfach für uns da. Bewährt und zuverlässig, selbst unter extremen Bedingungen.

Strom für jeden und für alle

Der Strom, den Photovoltaik-Anlagen erzeugen, kann entweder direkt verbraucht oder ins öffentliche Netz eingespeist werden und der Erzeuger erhält eine Vergütung. Wird der Strom für den Eigenverbrauch genutzt, spricht man von Inselsystemen. In diesem Anwendungsfall wird der von einer Photovoltaik-Anlage erzeugte Solarstrom vor Ort verbraucht oder in leistungsfähigen Akkus zwischengespeichert.

Das Solar-Home-System macht unabhängig

In Europa erfreut sich die autarke Energieversorgung im Freizeitbereich wachsender Beliebtheit. Anschlussprobleme und laute Generatoren ade. Ob Reisemobile, Boote, Gartenhäuser, Skihütten oder Außenbeleuchtungen: Die netzunabhängige Photovoltaik-Anlage stellt eine langfristig ökonomisch sinnvolle Energieversorgung sicher, wo immer Strom benötigt wird.

In der Regel besteht ein Inselsystem aus folgenden Komponenten:

  • Photovoltaik-Module zur Umwandlung von Licht in elektrischen Strom
  • Wechselrichter zur Aufbereitung des Solarstroms in Netzqualität
  • Laderegler zur technischen Kontrolle der Solarbatterie
  • Solarbatterie zur Speicherung des erzeugten Gleichstroms.

Der Wechselrichter: steuern, überwachen, sichern

Durch die Photovoltaik-Module erzeugte Gleichstrom wird über spezielle Kabel zum Wechselrichter geleitet. Dieser ist ungefähr so groß wie ein Mikrowellengerät, wiegt zwischen 12 und 30 kg und wird idealerweise in der Nähe eines Stromzählers installiert. Seine wichtige Aufgabe liegt darin, den Gleichstrom vom Dach in netzkonformen Wechselstrom umzuwandeln. Er sorgt dafür, dass die Photovoltaik-Module optimal arbeiten und den höchst möglichen Ertrag erzielen.

Der Wechselrichter dient auch als „Anlagenpolizei“: Er überwacht alle Funktionen der Photovoltaik-Anlage und schaltet diese ab, wenn das öffentliche Stromnetz ausfällt. Sicher ist sicher. Zu guter Letzt leitet der Wechselrichter den produzierten Strom über den Einspeisezähler in das öffentliche Netz. Zahlreiche Wechselrichter können die erfassten Betriebsdaten für eine Auswertung in einem Datenlogger speichern.

Der Einspeisezähler: zählt jede Stunde

Damit Sie wissen, wie viel Strom Ihre Photovoltaik-Anlage produziert hat und ins Stromnetz eingespeist wurde, genügt ein Blick auf den Einspeisezähler. Dieser arbeitet völlig unabhängig vom Bezugszähler und erfasst jede Kilowattstunde, die Sie von Ihrem Netzbetreiber vergütet bekommen. Der Einspeisezähler wird üblicherweise vom zuständigen Energieversorger zur Verfügung gestellt, jedoch bieten Fachinstallateure auch den Einbau eines eigenen, geeichten Zählers an.

Datenüberwachung: wissen, was läuft

Zur Beobachtung der eigenen Stromproduktion eignet sich die Datenüberwachung und -auswertung per Datenlogger. Diese meist funkbasierten Zubehörgeräte erhalten vom Wechselrichter alle relevanten Informationen. Die Geräte sind etwa so groß wie ein Taschenrechner und können im Wohnbereich installiert werden. Einige Datenlogger sind portabel.

Es gibt eine Vielzahl von Programmen für den PC, die interessante Extradaten zum Stromertrag liefern, sowie Analysen und sogar den Abgleich mit lokalen Wetterdaten ermöglichen.


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