3. Aus welchen Komponenten besteht eine Photovoltaik Anlage?
Eine Photovoltaikanlage besteht aus mehreren zentralen Komponenten, die zusammenarbeiten, um Sonnenenergie in elektrischen Strom umzuwandeln.
Solarmodule (Photovoltaik-Module)
Die Solarmodule sind das Herzstück der Anlage und bestehen aus Solarzellen, die Sonnenlicht in Gleichstrom (DC) umwandeln. Sie werden meist aus Silizium gefertigt. Es gibt drei Haupttypen:
- Monokristalline Module – Höchster Wirkungsgrad, teuer, gut für kleine Flächen
- Polykristalline Module – Günstiger, geringerer Wirkungsgrad, gut für größere Anlagen.
- Dünnschichtmodule – Flexibel, günstiger, aber meist weniger effizient.
Wechselrichter
Da Haushalte und das öffentliche Stromnetz mit Wechselstrom (AC) arbeiten, ist ein Wechselrichter notwendig, um den von den Modulen erzeugten Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) umzuwandeln.
Wechselrichter haben oft zusätzliche Funktionen:
- Überwachung der Anlageneffizienz.
- Schutz vor Spannungsschwankungen.
- Netzanbindung oder Inselbetrieb (autarke Anlagen)
Unterkonstruktion
Die Solarmodule müssen sicher auf einem Dach oder einer Freifläche befestigt werden. Die Montagesysteme bestehen häufig aus Aluminium oder Stahl, angepasst an den Dach-Typ und die Standortbedingungen. Hierbei gibt es verschiedene Befestigungssysteme:
- Dachmontage (Aufdach- oder Indach-Systeme)
- Bodenmontage (Freiflächenanlagen)
- Nachführsysteme (bewegliche Module, die der Sonne folgen)
Verkabelung und Anschlüsse
Speziell isolierte Solarkabel verbinden die Module mit dem Wechselrichter und leitet den Strom weiter. Wetterfeste und robuste, hochwertige Kabel sorgen für geringe Energieverluste und Sicherheit.
Stromspeicher (optional)
Ein Batteriespeicher ermöglicht es, überschüssigen Strom für den späteren Gebrauch zu speichern, anstatt ihn ins Netz einzuspeisen. Gängige Speichertechnologien sind:
- Lithium-Ionen-Batterien – Hohe Effizienz und lange Lebensdauer.
- Blei-Säure-Batterien – Günstiger, aber kürzere Lebensdauer.
Energiemanagement & Überwachung
Moderne PV-Anlagen verfügen über digitale Überwachungssysteme, die Daten zur Stromproduktion und Netzeinspeisung liefern. Diese überwachen schützen auch vor Überspannung, Blitzeinschlägen oder Bränden
Stromzähler
Der Stromzähler erfasst den erzeugten und eingespeisten Strom und ist notwendig für die Abrechnung mit dem Energieversorger.
Zusätzliche Komponenten:
- Leistungsoptimierer – Erhöhen den Ertrag bei Verschattung einzelner Module.
- Laderegler – Notwendig für Inselanlagen mit Batterie