So verstehen Sie den Aufbau einer Photovoltaikanlage im Handumdrehen
Viele Hausbesitzer montieren sich eine Photovoltaikanlage auf das Dach und verschwenden im Anschluss keinen weiteren Gedanken daran. Warum auch, die Anlage liefert schließlich ganz von alleine günstigen Solarstrom, macht keinen Lärm und ist sehr einfach in der Bedienung. Wer sich allerdings für den Aufbau einer Photovoltaikanlage interessiert, versteht auch die wichtigen inneren Zusammenhänge, welche die energetische Nutzung des Sonnenlichts erst möglich machen. Das Wissen um diese Zusammenhänge macht es dem Hausbesitzer möglich zu verstehen, wo der Strom herkommt und wie er produziert wird. Ein derartiges Hintergrundwissen ist vor allem bei grundlegenden Wartungsfragen und dem Einkauf von Solarmodulen von Nutzen.
Die Solarmodule an sich sind in drei Ausführungen zu haben: Monokristalline Module sind in der Anschaffung am teuersten, bringen aber auch am meisten Leistung. Polykristalline Module sind günstiger aber auch nicht ganz so leistungsstark. Dünnschichtmodule hingegen sind sehr günstig und bringen eine respektable Leistung, sind aber in der Entsorgung sehr teuer.
Der Aufbau einer Photovoltaikanlage hängt zu einem großen Teil mit der Art der Module zusammen: Monokristalline Module sind z. B. gut für dafür geeignet, einen großen Teil des Eigenbedarfs zu decken, wohingegen polykristalline Module oft für kleine Inselanlagen verwendet werden.
Der Aufbau einer Photovoltaikanlage: Die Inneren Zusammenhänge
Eine Photovoltaikanlage nutzt den sogenannten Photoeffekt, um durch die Absorption von Photonen eine elektrische Spannung aufzubauen. Der Aufbau einer Photovoltaikanlage beinhaltet immer den Einsatz von vier speziellen Schichten innerhalb einer gegebenen Solarzelle. Zwei dieser Schichten bestehen aus einem dotierten Halbleiter, sprich einer positiv oder negativ aufgeladen Silikonfläche. Positive und negative Ladungen werden innerhalb der Zelle so schnell wie möglich von einer Grenzschicht getrennt – durch den Prozess der Photovoltaik entsteht so Solarstrom. Um den produzierten Strom nutzen zu können, müssen jedoch noch ein paar wichtige Stationen innerhalb der Anlage durchlaufen werden.
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Der Wechselrichter wandelt den produzierten Gleichstrom in nutzbaren Wechselstrom um. Ein gut durchdachter Aufbau einer Photovoltaikanlage steht und fällt mit der Qualität des Wechselrichters: Wenn die Umwandlungsrate unter 97 % liegt, ist die Anlage kaum noch wirtschaftlich.
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Der Einspeisezähler ist die nächste Station auf dem Weg des Stroms. Er registriert die von der Anlage produzierte Gesamtmenge.
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Der Zweirichtungszähler verteilt den produzierten Ertrag dann, je nach Wunsch des Hausbesitzers, in den hauseigenen Kreislauf oder speist einen Teil in das öffentliche Stromnetz ein. Der Aufbau von Photovoltaikanlagen sollte immer einen Zweirichtungszähler beinhalten – vor allem in den ersten Jahren trägt eine Einspeisung in das öffentliche Netz zu einer schnellen Amortisierung bei.
All das geschieht im Normalfall völlig automatisch. Der Besitzer muss nur die Verteilung des Ertrags einstellen und kann sich daraufhin an günstig produziertem Solarstrom erfreuen. Der Aufbau einer Photovoltaikanlage sollte übrigens mit der Montage der Solarmodule beginnen. Die staatliche Einspeisevergütung sinkt Monat für Monat. Sobald allerdings die Module auf dem Dach sind, bleibt die Vergütung für den Besitzer konstant.
Die Ausrichtung einer Solaranlage ist ebenfalls sehr wichtig. Der Aufbau einer Photovoltaikanlage sollte optimalerweise Richtung Süden und mit einer Neigung zwischen 30 % und 35 % erfolgen. Verschattungen, wie z. B. von angrenzenden Gebäuden, sollten unbedingt vermieden werden.