Das Prinzip
Photovoltaik wandelt Sonnenlicht direkt in elektrischen Strom um. Die Grundlage dafür ist der photoelektrische Effekt: Lichtpartikel, sogenannte Photonen, treffen auf Halbleitermaterial, meist Silizium, und setzen dabei Elektronen in Bewegung. Dieser Elektronenfluss erzeugt Gleichstrom, der anschließend nutzbar gemacht wird.
Photovoltaik oder Solarthermie?
Die beiden Technologien werden häufig verwechselt, funktionieren aber grundlegend anders.
Photovoltaikanlagen erzeugen elektrischen Strom aus Sonnenlicht.
Solarthermische Anlagen nutzen Sonnenwärme zur Warmwasserbereitung oder als Heizungsunterstützung.
PV-Anlagen sind auf Stromerzeugung ausgelegt: für den Eigenverbrauch im Haushalt, für die Einspeisung ins Netz oder für die Kombination mit Wärmepumpe und Speicher. Solarthermie bleibt im Bereich Warmwasser.
Wie eine PV-Anlage funktioniert
Solarmodule fangen das Sonnenlicht ein und erzeugen Gleichstrom. Ein Wechselrichter wandelt diesen Gleichstrom in haushaltsüblichen Wechselstrom (230 V) um. Der Strom fließt dann direkt zu den Verbrauchern im Haus. Was übrig bleibt, wird ins Stromnetz eingespeist oder, wenn ein Speicher vorhanden ist, darin zwischengespeichert.
Mit einem Batteriespeicher lässt sich die Eigenverbrauchsquote deutlich steigern: Überschüssiger Mittagsstrom steht dann auch abends oder nachts zur Verfügung.
Die Komponenten einer PV-Anlage
- Solarmodule Das eigentliche Herzstück. Bestehen aus einzelnen Solarzellen, die Sonnenlicht in Gleichstrom umwandeln. Werden je nach Dachfläche und Ausrichtung zu größeren Modulfeldern zusammengeschaltet.
- Wechselrichter Wandelt den erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom um und stellt die Verbindung zum Hausnetz und zum Stromnetz her. Moderne Geräte liefern auch Monitoring-Daten über Produktion, Einspeisung und Verbrauch.
- Batteriespeicher (optional) Sammelt überschüssigen PV-Strom für die spätere Nutzung. Sinnvoll für Haushalte, in denen tagsüber kaum jemand zu Hause ist, oder wenn der Eigenverbrauch maximiert werden soll.
- Montagesystem Befestigt die Module auf dem Dach, der Fassade oder dem Boden. Die Qualität des Montagesystems entscheidet über Stabilität und Langlebigkeit der gesamten Anlage.
- Zähler und Monitoring Erfasst Erzeugung, Verbrauch und Einspeisung, oft über eine App oder ein Online-Portal abrufbar. Gibt einen guten Überblick, wann die Anlage wie viel produziert und wie der Eigenverbrauch aussieht.
