Wie funktioniert eine Solaranlage durch Photovoltaik?

Viele Photovoltaik-Interessierte fragen sich: Wie funktioniert eine Solaranlage durch Photovoltaik eigentlich?

Dieser Frage, wie eine Photovoltaik-Solaranlage – auch Photovoltaik-Anlage oder PV-Anlage genannt – funktioniert, gehen wir im folgenden Beitrag nach und stellen die einzelnen Elemente einer Photovoltaik-Solaranlage vor.

Grundlagenwissen: Was ist Photovoltaik?

Bei der Photovoltaik handelt es sich um eine Technologie, mit der Lichtenergie über Solarzellen in elektrischen Strom umgewandelt wird. Als Lichtenergie macht man sich meistens das Sonnenlicht zu Nutze.

Der Oberbegriff von Photovoltaik ist Solarenergie. Bei den Solaranlagen gibt es neben den  Photovoltaik-Solaranlagen, die aus Sonnenenergie Strom erzeugen, auch solche, die aus Sonnenenergie Wärme erzeugen, und zwar die thermischen Solaranlagen.  

Und was bedeutet das Wort Photovoltaik genau? Der Begriff Photovoltaik besteht aus zwei Teilen und leitet sich von zwei verschiedenen Wörtern ab. Der erste Teil leitet sich von «phos» ab, was Griechisch ist und mit «Licht» übersetzt wird. Der zweite Teil leitet sich von «Volt» ab, was die Einheit für elektrische Spannung ist.

Wie funktioniert Photovoltaik?

Die Solarzellen, die in den meisten Photovoltaik-Solaranlagen eingesetzt werden, bestehen aus dem Halbleitermaterial Silicium. Wenn nun das Sonnenlicht auf eine solche Silicium-Solarzelle trifft, werden Elektronen angeregt, die sich in der Folge bewegen. Durch diese Bewegung von Elektronen entsteht ein elektrischer Stromfluss in Form von Gleichstrom (DC). 

Da die meisten Haushaltsgeräte aber Wechselstrom (AC) benötigen, muss der Gleichstrom in einem sogenannten Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt werden. 

Bestandteile einer Solaranlage

Um die Ursprungsfrage «Wie funktioniert eine Solaranlage?» zu beantworten, stellt sich als Nächstes die Frage, welche weiteren Bestandteile für eine Solaranlage nötig sind, um diese auf einem Hausdach betreiben zu können. Solarzelle und Wechselrichter haben wir bereits als Elemente einer Solaranlage kennengelernt, wobei Solarzellen nicht einfach für sich allein auf dem Dach installiert werden, sondern integriert in sogenannte Solarmodule. 

Insgesamt besteht eine Solaranlage in der Regel aus folgenden Bestandteilen, die wir im Anschluss einzeln vorstellen: 

• Solarmodule
• Montagesystem
• Wechselrichter
• Stromspeicher
• Zweirichtungszähler      

Solarmodule

Ein Solarmodul besteht je nach Grösse aus 60 und mehr Solarzellen. Von diesen Solarmodulen werden in der Regel mehrere auf einem Hausdach montiert, entweder als Flachdach-Solaranlage, wenn es sich um ein Flachdach handelt, oder als Indach-Solaranlage bzw. Aufdach-Solaranlage, wenn es sich um ein Schrägdach handelt. 

Und dann gibt es noch die Möglichkeit, Solarmodule an der Fassade zu montieren. Hier spricht man dann von einer Fassaden-Solaranlage.

Die Abmessungen eines Solarmoduls betragen in der Länge üblicherweise zwischen 120 und 170 Zentimeter und in der Breite 60 bis 100 Zentimeter. 

Folgender Artikel könnte Sie auch interessieren:

• «Wie gross muss eine Solaranlage sein?»

Montagesystem

Um Solarmodule auf dem Dach oder an der Fassade montieren zu können, muss man zunächst ein Montagesystem verbauen, das man auch als Befestigungsvorrichtung beschreiben kann, an der die Solarmodule befestigt werden.

Wechselrichter 

Bei den Wechselrichtern, die man zur Umwandlung des von den Solarzellen produzierten Gleichstroms in Wechselstrom benötigt, gibt es sogenannte Stringwechselrichter und sogenannte Modulwechselrichter. Bei einem Stringwechselrichter-System hängen die Solarmodule alle an einem Strang und dieser Strang ist an den Wechselrichter angeschlossen. Bei einem Modulwechselrichter-System hat jedes einzelne Solarmodul einen eigenen Wechselrichter.

Stromspeicher 

Wenn man eine PV-Anlage baut, sollte man eine Solaranlage mit Speicher installieren. Denn auf diese Weise kann man denjenigen selbstproduzierten Solarstrom, den man nicht verbraucht, in einem Bleiakku oder Lithium-Ionen-Akku zwischenspeichern. 

Der gespeicherte Strom ist insbesondere nachts nützlich, wenn die PV-Module mangels Sonne keinen Strom produzieren. Statt in den dunklen Stunden kostenpflichtigen Strom vom Stromanbieter zu beziehen, kann man auf den Speicherstrom zurückgreifen.

Zweirichtungszähler

Wenn man überschüssigen Strom nicht oder nicht nur im eigenen Stromspeicher zwischenspeichern möchte, sondern gegen Vergütung ins Netz des Stromanbieters einspeisen will, muss man häufig einen Zweirichtungszähler (Zweiwegzähler) installieren. Dieser misst sowohl denjenigen Strom, den man vom Stromanbieter bezieht, als auch denjenigen Strom, den man in das Netz des Stromanbieters einspeist.

Bei Altbauten kann es möglich sein, dass man neben dem existierenden Stromzähler noch einen zusätzlichen Einspeisezähler installieren kann. Allerdings muss man das beim Stromanbieter in Erfahrung bringen, welche Art von Stromzähler man tatsächlich einbauen muss.

Weitere Antworten zu «Wie funktioniert eine Solaranlage?»

Wenn Sie weitere Antworten zur Frage «Wie funktioniert eine Solaranlage?» suchen, können Sie gerne unsere Solar-Experten vom Solarteur «Schneitter Weber Solar AG» aus der Region Solothurn für eine Beratung kontaktieren; natürlich völlig unverbindlich.

Die Solar-Firma «Schneitter Weber Solar AG» ist seit 2018 auf die Planung und Installation von Solaranlagen in Solothurn und Umgebung spezialisiert. Sollten Sie mit dem Gedanken spielen, sich eine Solaranlage anzuschaffen, unterbreiten wir Ihnen gerne einen unverbindlichen Kostenvoranschlag. 

Sie erreichen unsere Solar-Experten für Beratung und/oder einen Kostenvoranschlag am besten telefonisch oder per E-Mail:  

• Unsere Telefonnummer: +41 32 334 38 48 
• Unsere E-Mail-Adresse: info@swsolar.ch

Häufig gestellte Fragen (FAQs)