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Photovoltaik - Wie man die Sonne anzapft

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Solaranlagen liegen mehr und mehr im Trend, weil sie für den Nutzer einen finanziellen Vorteil bringen. Wichtig ist die Dimensionierung der Photovoltaikanlage. Was braucht der Haushalt durchschnittlich an Strom? Was möchte man ausgeben? Kann man mit einer kleinen Photovoltaik Anlage beginnen? 

Was ist Photovoltaik? 

Das Wort kommt von Licht und Volt, das heißt, das Sonnenlicht erzeugt direkt eine elektrische Spannung, mit der im Haushalt Geräte und Beleuchtung versorgt werden. Es ist beachtlich, was die Sonne leistet. Die Energie ist perfekt für den Haushalt nutzbar. 

Die Funktion ist recht einfach erläutert. Das Element Silizium kommt am häufigsten auf der Erde vor. Es lässt sich zur Stromerzeugung aus Sonnenenergie optimal nutzen. Verunreinigt man das Silizium (Dotieren) in unterschiedlichen Schichten und es fällt Licht auf ein solches Modul, liegt eine elektrische Spannung an. Schließt man den Kreis, fließt Strom Die Silizium-Module, die jeweils 0,5 Volt liefern, werden zusammengeschaltet. Mit mehr Modulen kann auch mehr Strom fließen und die Leistung ist entsprechend größer.   

Wie sieht die Photovoltaik-Anlage aus? 

Eine Photovoltaik-Anlage braucht zuerst die Photovoltaik-Paneele. Die sind flach und rechteckig und können mit einem Rahmen auf dem Hausdach oder einer freien Fläche montiert werden.   

Es gibt verschiedene Modularten mit unterschiedlicher Leistung und Effizienz. Sehr häufig bieten die Firmen die Polykristallinen Module an, die etwa 12 -14 % Wirkungsgrad haben. Etwas teurer sind Monokristalline Module, die bei gleichen Abmessungen etwas mehr Output bringen und mit 14 - 20 % einen besseren Wirkungsgrad aufweisen. Des Weiteren sind sie bei Bewölkung effizienter. In der Regel geben die Module eine Gleichspannung von 12 oder 24 Volt ab. Die Leistung der Module hängt von:   

  • Solarstrahlung 
  • Modulart 
  • Wirkungsgrad 
  • Umgebungstemperatur (am besten 25 Grad) 
  • Verschattung 
  • Dachneigung und der Ausrichtung ab   

Ein 100 W Monokristallines Modul bringt am Tag bei voller Einstrahlung beispielhaft rund 400 Ah. Die Anzahl der Module ist später erweiterbar.   

Das Ergebnis sind ein rotes (-) und ein schwarzes (+) Kabel, die mit einem Ladekontroller verbunden werden. Er ist so zu dimensionieren, dass er später die komplette Photovoltaik-Anlage bedienen kann. Wenn später die Batterie zum Beispiel mit 90 Ampere geladen werden soll, muss der Kontroller das leisten können. Die Mppt-Kontroller sind derzeit State-of-the-art und bieten die flexibelsten Anschluss- und Einstellmöglichkeiten. Sie lassen sich effizient mit 24 V anschließen und laden die Batterien am besten.   

Die Batterien sind mit 6 V am preiswertesten, und werden gern zu 12 V oder 24 V hintereinandergeschaltet. Komfortabel sind wartungsfreie Batterien. Da hier tief entladbare Gel- AMG- oder Lithium Batterien benutzt werden, ist kann der abschließende Inverter (Wechselspannungsumrichter für den Haushaltsstrom) zuerst klein gewählt werden, z.B. 2.000 W und später je nach Budget aufgerüstet werden auf beispielhaft 6kW. Der kleinere Umsetzer ist immer noch beim Camping zu nutzen. 

Ein automatischer Umschalter sollte zum Netz umschalten, wenn die Batterie zur Neige geht und der Inverter abschaltet. Wenn man ins Netz einspeisen möchte, sollte das ebenfalls vorgesehen werden.


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