Solarmodule wandeln Sonnenlicht in elektrische Energie um. Das geschieht ohne Brennstoff, geräuschlos und mit geringem Wartungsaufwand.
Grundbegriffe
- Solarzelle: dünne Siliziumschicht, die bei Licht Gleichstrom (DC) erzeugt.
- Modul (Panel): mehrere Zellen in Glas/Rahmen verschaltet.
- String: mehrere Module zu einer Einheit verbunden.
- Wechselrichter: wandelt DC in Wechselstrom (AC) für Haushaltsgeräte oder das Netz.
So entsteht Strom
Photonen lösen in der Zelle Elektronen aus (Photovoltaik-Effekt). Das Modul liefert DC-Spannung und -Strom. Der Wechselrichter macht daraus AC 230 V. Überschüsse gehen in eine Batterie oder ins Netz, je nach System.
Zentrale Komponenten
- Module: mono oder polykristallin; heute meist monokristallin wegen höherer Effizienz.
- Wechselrichter: String, Hybrid oder Mikro-Wechselrichter. Hybrid arbeitet auch mit Batterien.
- Montagegestell: für Dach oder Boden. Stabilität und korrekter Neigungswinkel sind entscheidend.
- Schutz und Verkabelung: DC/AC-Sicherungen, Überspannungsschutz, qualitätsgerechte Stecker.
- Batterien (optional): speichern Energie für Nacht und Stromausfälle.
Leistung und Ertrag
- Modulleistung (Wp): Nennleistung unter Standardbedingungen.
- Energie (kWh): tatsächlich gelieferte Arbeit über die Zeit.
- Beispiel: Eine 5-kWp-Anlage kann je nach Standort und Ausrichtung etwa 4.500–6.500 kWh pro Jahr liefern.
Einflussfaktoren
- Ausrichtung und Neigung: Süden und 25–35° sind ein guter Mittelwert.
- Verschattung: Kamine, Bäume, Antennen reduzieren den Ertrag deutlich.
- Temperatur: Hitze senkt die Leistung; kalt und sonnig ist ideal.
- Verschmutzung: Staub und Laub mindern den Lichteinfall; gelegentliche Reinigung hilft.
- Degradation: jährlicher Leistungsrückgang ~0,3–0,8%; Ertragsgarantien oft 20–25 Jahre.
Vorteile und Grenzen
Vorteile: niedrigere Stromkosten, planbare Energiepreise, leise, geringer Wartungsbedarf, geringerer CO₂-Fußabdruck.
Grenzen: wetterabhängig, benötigt schattenfreie Fläche, Anfangsinvestition, im Winter geringerer Ertrag.
Sicherheit und Lebensdauer
Korrekt dimensionierte Leitungen, Sicherungen und fachgerechte Montage sind Pflicht. Module widerstehen Regen, Schnee, Wind und Hagel gemäß Zertifizierung. Regelmäßige Sichtprüfung und Reinigung genügen meist.
Für wen es sinnvoll ist
Für Gebäude mit nach Süden ausgerichtetem, schattenfreiem Dach und Tagesverbrauch oder mit Batterie. Details folgen im nächsten Blog.