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Was ist eine Photovoltaikanlage?

Eine Photovoltaikanlage besteht in den meisten Fällen aus den Komponenten:

  • Solarmodule,
  • einem Wechselrichter für den von den Modulen produzierten Strom,
  • Strom-Zählern,
  • der Verkabelung und
  • einem Montagesystem als tragende Unterkonstruktion zur Befestigung der Solarmodule auf dem Dach.

Hinzu kommt heute immer mehr ein Stromspeicher, der die tagsüber produzierte Energie wie ein Akku speichert.  So kann die Eigenverbrauchsquote der PV-Anlage gesteigert werden – es werden Stromkosten vermieden. Allerdings sind die Stromspeicher noch recht teuer.

Das Funktionsprinzip einer Photovoltaikanlage ist einfach: Das Sonnenlicht fällt auf die einzelnen Solarzellen und erzeugt darüber Gleichstrom. An der Außenhülle der Erdatmosphäre ist die Leistung senkrecht einfallender Sonnenstrahlen im Mittel 1.367 Watt pro Quadratmeter W/m². Die Stromerzeugung einer Solaranlage liegt deshalb immer unterhalb dieses Wertes. Die Solarzellen sind zu mehreren in den Solarmodulen verbaut und elektrisch miteinander verschaltet. Die Solarmodule werden ebenfalls gemeinsam verschaltet, so dass ein sogenannter Solargenerator geschaltet ist. Dieser erzeugt Gleichstrom, der dann mit dem Wechselrichter zu Wechselstrom (das der übliche Strom im Haus ist) umgewandelt. Dieser so umgewandelte Strom kann selbst verbraucht oder ins Stromnetz eingespeist werden.

Als Faustformel für die Dimensionierung einer PV-Anlage in einem Einfamilienhaus kann man sagen:  pro 1.000 Kilowattstunden realem Stromverbrauch sollte mindestens ein Kilowatt peak (kWp) Leistung der PV-Anlage kalkuliert werde. Die Messgröße kWpeak beschreibt die maximale Leistung, Spitzenleistung, die die PV-Anlage leisten kann. Der etwaige Stromspeicher kann mit mindestens 1. Kilowattstunde Speicherkapazität pro Kilowatt peak der Photovoltaikanlage ausgelegt werden. Als Beispiel: Hat ein Haushalt 5.000 kWh Stromverbrauch im Jahr, so sollte die Anlage ungefähr eine Leistung von mindestens fünf Kilowatt peak (kWp) aufweisen und der mögliche Speicher mindestens 5 Kilowattstunden Kapazität haben. Dies sind jedoch nur erste Abschätzungen, für die genaue Auslegung sind noch andere Parameter entscheidend: Himmelsrichtung der Dachflächen, Dachneigung, Gesamtfläche des Daches, mögliche Verschattungen, ist die Dachfläche gleichmäßig usw.

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