A

• 1.000 Dächer Programm

  Im September 1990 wurde das 1.000 Dächer Programm gestartet. Ziel war es, zu sehen, wie weit die PV-Technik bereits ausgereift war und welcher Entwicklungsbedarf noch notwendig war. So mussten sich die Anlagenbetreiber verpflichten, fünf Jahre lang, monatlich die Zähler bis 1998 abzulesen und die Werte an das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) zu schicken. Es war als bundesweiter, mehrjähriger Breitentest ausgelegt. Im Juli 1991 wurde es auch auf die neuen Bundesländer ausgedehnt. Es wurden nur netzgebundene, auf Dächern von Ein- und Zweifamilienhäusern montierte Photovoltaikanlagen mit einer Gesamtleistung zwischen 1 bis 5 kWp gefördert. Bund und Länder gewährten eine Förderung von 70 % der Investitionskosten. Die 70% Förderung setzte sich zusammen aus 50 % Bund und 20 % Länder. Bis 1995 wurden mehr als 2.000 PV-Anlagen installiert.

• Abschattung

  Eine Abschattung der Photovoltaikmodule z.B. durch Bäume, Sträucher oder Gegenstände wie Schornsteine oder Satellitenschüsseln führt zu Ertragseinbußen der Photovoltaikanlage. Scharfe Schatten, die durch nahegelegene Gegenstände entstehen können zu Schäden am Modul führen, den sogenannten Hot-Spots. Ausführliche Informationen zum Thema Schatten erhalten Sie im Kapitel Dacheignung – Verschattung

• Absorption

  Der Begriff Absorption (lat.: absorptio = Aufsaugung) bezeichnet im Allgemeinen das Aufsaugen, das in-sich-aufnehmen von etwas. Wenn Licht beim Durchgang durch ein Material abgeschwächt wird, wird es absorbiert, man spricht dann von Absorption. In der Photovoltaik werden die Lichtstrahlen durch die Solarzellen absorbiert. Weitere Informationen zum Thema Solarmodule und Wirkungsgrade erhalten Sie im Kapitel Module – Solarmodule – Modularten.

• Absorptionskoeffizient

  Der Absorptionskoeffizient ist das Maß für die Stärke der Absorption. Der Absorptionskoeffizient α bezeichnet in der Photovoltaik den Anteil, um den die eingestrahlte Intensität von Lichtstrahlen beim Durchgang durch eine Solarzelle infolge von Absorption abnimmt.

• AC

  AC ist eine englische Abkürzung (alternating current) und steht für Wechselstrom. Beim Wechselstrom ändert der Strom in regelmäßigen Abständen seine Richtung. In Europa arbeitet der Wechselstrom (AC) mit einer Frequenz von 50 Hz. Das heißt, der Strom ändert 100 Mal in der Sekunde seine Richtung. Gleichstrom dagegen ändert seine Richtung nie. Anfangs standen Gleich- und Wechselstrom in Konkurrenz zu einander. Das sich der Wechselstrom durchsetzte, hat mehrere Gründe: einfache Erzeugung, verlustarme Fernübertragung des hochgespannten Wechselstroms (einfache Transformation der Wechselspannung) und einfache Motoren mit hohem Wirkungsgrad. Dadurch ist Wechselstrom im Betrieb wesentlich billiger als Gleichstrom. Sind Solaranlagen für die Stromeinspeisung in das öffentliche Stromnetz vorgesehen, benötigen sie einen Wechselrichter, der den Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt.

• AC-Nennleistung

  Als Kenngröße eines Wechselrichters gilt die AC-Nennleistung. Diese gibt an, wie hoch das Leistungsvolumen des Inverters (Wechselrichters) beim Umwandeln von Gleichstrom in Wechselstrom ist. Jede netzgekoppelte Solaranlage benötigt einen Wechselrichter, der den produzierten Gleichstrom in Wechselstrom transformiert. Handelsübliche AC-Nennleistungen für Solaranlagen privater Haushalte liegen zwischen 1300 W bis 4300 W. Ein hoher Wirkungsgrad des Wechselrichters erhöht die Leistung der Photovoltaikanlage. Bei modernen Geräten sollte der Wirkungsgrad höher als 95 % sein. Wechselrichter können für den Innen- oder Außenbetrieb konzipiert sein. Des Weiteren werden aktuelle Inverter mit Steckkarten für den PC ausgerüstet, um die Daten jederzeit zur Verfügung zu haben. Dementsprechend lassen sich die Daten besser auswerten und dadurch die Leistung der Solaranlage optimieren.

• AC-seitig

  Unter AC-seitig versteht man den Kabelanschluss vom Wechselrichter zum Einspeisezähler (AC = Alternate Current = Wechselstrom). Das Kabel von den Solarmodulen zum Wechselrichter nennt man DC-seitig (DC = Direct Current = Gleichstrom). Bei der AC-seitigen Verbindung müssen, um die Übertragungsverluste möglichst gering zu halten, die Kabellängen und Kabelquerschnitte optimal berechnet werden. Prinzipiell ist bei einer möglichst kurzen Strecke ein möglichst großer Kabeldurchmesser optimal. Generell sollten die Stromverluste durch das Kabel, bei einer Photovoltaikanlage, nicht größer als 1 Prozent sein. Wie groß der Kabeldurchmesser sein soll, kann mit einer Auslegungssoftware der Wechselrichterhersteller ermittelt werden. Für den Preis der Verkabelung spielen die verwendeten Materialien eine Rolle. So ist Kupfer teurer als Aluminium – es können aber aufgrund des niedrigeren spezifischen Widerstandes kleinere Durchmesser verwendet werden.

• Ackerfläche

  Ertragsschwache Ackerflächen eignen sich für den Aufbau ebenerdiger Solaranlagen. Die sogenannten Freiflächenanlagen sind dabei kosteneffizient und benötigen für ein Megawatt Leistung, zwischen einem und vier Hektar Ackerfläche. Wie viel Fläche benötigt wird, ist abhängig von den verbauten Solarmodulen und ihren Neigungswinkeln. Weiterhin müssen das Verschattungspotential (Bäume) und die Sonnenstunden pro Jahr berücksichtigt werden. 2010 wurde bei der Novellierung des Erneuerbare-Energie-Gesetzes (EEG) die Förderung für Solaranlagen auf landwirtschaftlichen Flächen herausgenommen. Davor galt: Eine förderungsfähige Ackerfläche musste drei Jahre zuvor landwirtschaftlich genutzt worden sein. Derzeit gibt es in Deutschland Photovoltaikanlagen auf circa 2.500 Hektar. Insgesamt sind, laut Aussage der Solarbranche, für die Energiewende 40.000 Hektar notwendig.

• Air Mass (Abk. AM)

  Air Mass (engl. = Luftmasse). Die Luftmasse der Erdatmosphäre, durch die das Sonnenlicht dringt, beeinflusst dessen spektrale Zusammensetzung. Der Zahlenwert bei AM 1.5 ist der Faktor, um den der minimale Weg durch die Atmosphäre bei senkrechtem Einfall verlängert wird. Air-Mass 1,5 ist Bestandteil der STC = Standard-Test-Conditions (Standard-Test-Bedingungen) für Module. Weitere interessante Informationen zu dem Themengebiet können Sie unter der Rubrik Module – Moduldatenblatt finden.

• Amorphe Solarzelle

  Bei der Amorphen Solarzelle handelt es sich um eine Zelle, die mittels Dünnschichttechnologie aus einem auf Glas oder Folie aufgedampften amorphen (unregelmäßigen) Material wie Silizium, CIS oder CdTe hergestellt wird. Weitere Informationen über verschiedene Zelltechnologien finden Sie unter dem Thema Solarmodule – Modularten

• Amorphes Silizium

  Atome in amorphem Silizium (a-Si) sind unregelmäßig angeordnet (amorph: griech. = gestaltlos). Wegen des hohen Absorptionsvermögens können Solarzellen aus amorphem Silizium in Schichtdicken von wenigen µm hergestellt werden. Das Material kommt daher in der Dünnschichttechnolgie zum Einsatz. Nachteilig ist der geringere Wirkungsgrad im Vergleich zu kristallinem Silizium.

• Amortisationszeit

  Unter Amortisationszeit versteht man in der Photovoltaik den Zeitraum, in dem die installierte Photovoltaikanlage die Investitionskosten wieder einspielt. Die Amortisationszeit errechnet sich aus den Anlagekosten, dem erzielten Energieertrag und der daraus resultierenden Einspeisevergütung. Wenn Sie wissen möchten, wie Sie die Amortisationszeit ermitteln können, lesen Sie bitte das Kapitel Finanzierung – Rentabilitaetsberechnung.

• Ampere

  Das Ampere ist die internationale Einheit für die Stromstärke und wurde nach dem französischen Wissenschaftler André-Marie Ampère. Dieser beschäftigte sich in seiner Hochzeit, den 20er Jahren des 18. Jahrhunderts, mit Experimenten zur Wechselwirkung von Elektrizität und Magnetismus und erfand unter anderem den Galvanometer, mit dem er den elektrischen Strom messen konnte.
  Er gilt heute als Begründer der Elektrodynamik, war jedoch auch auf den Gebieten der Chemie und Mathematik bewandert. In einer älteren jedoch noch gültigen Definition würde ein Ampere als Stärke eines zeitlich unveränderlichen elektrischen Stromes, der durch zwei im Vakuum parallel im Abstand von einem Meter angeordnete, geradlinige und unendlich lange Leiter von vernachlässigbar, kleinem Querschnitt fließend, zwischen diesen Leitern je ein Meter Leiterlänge die Kraft 2•10-7 Newton hervorrufen. Da man in der Praxis jedoch keine unendlich langen Leiter besitzt lässt sich die Definition so nicht exakt für die Messung des Stromes verwenden. Nach einer neueren und praktischeren Definition entspricht ein Ampere der Menge von einem Coulomb pro Sekunde, die durch den Leiterquerschnitt fließen, wobei ein Coulomb ein Maß für die Anzahl von Elektronenladungen ist. Bei Solaranlagen beträgt die gemessene Stromstärke in Abhängigkeit von Sonneneinstrahlung und verwendeter Solarzellen, ca. 1-4 Ampere, was in etwa 500 bis 1000 Watt pro Quadratmeter bedeutet.

• Anlagenbetreiber

  Im Sinne des Erneuerbare-Energie-Gesetzes (EEG) ist jeder ein Anlagenbetreiber einer Solaranlage, der diese, unabhängig vom Eigentum, für die Erzeugung von Strom aus Erneuerbaren Energien nutzt. Daraus ergeben sich entsprechende Rechte und Pflichten. Zum einen können Einnahmen aus der Einspeisevergütung erzielt werden. Zum anderen sollte geklärt werden, ob der Betrieb einer Photovoltaikanlage, dem Anlagenbetreiber zu einem Unternehmer, im steuerrechtlichen Sinne, werden lässt. Wäre das der Fall, müsste eine Gewerbeanmeldung erfolgen (Gewerbesteuer). Die meisten Finanzämter sehen eine private Photovoltaikanlage, in einer üblichen Größe, auf den Einfamilienhäusern als steuerrechtliche „Bagatelle“ an. Daher entspricht der Betrieb einer Solaranlage dieser Größe grundlegend nicht dem Gesamtbild einer unternehmerischen Tätigkeit. Das bedeutet, es ist keine Gewerbeanmeldung erforderlich. Falls Unsicherheiten auftreten, kann jedes Ordnungsamt, die regionalen Sichtweisen erläutern.

• Antireflexschicht

  Eine Antireflexschicht ist eine eine Millionstel Millimeter dünne, transparente Schicht, die auf Solarmodulen aufgebracht wird. Somit wird eine Reflexion des Sonnenlichts vom Solarmodul verhindert. Dadurch kann mehr Sonnenlicht von den Solarzellen absorbiert und in Gleichstrom umgewandelt werden. Dies bedeutet für die Antireflexschicht: Je besser diese funktioniert, je höher ist die Lichtausbeute und damit der Wirkungsgrad der Photovoltaikanlage. Die Antireflexschicht besteht meist aus Siliziumnitrid (Si3N4). Das ist eine chemische Verbindung aus den Elementen Silicium und Stickstoff und gehört zur Stoffklasse der Nitride. Antireflexschichten werden mit Hilfe der Dünnschichttechnologie hergestellt. Dabei ist eine gleichmäßige Verteilung der Schicht unerlässlich, um gerade beim Einsatz von mehreren Schichten (Mehrfachvergütung) optimale Reflexionseigenschaften zu erzielen.

• Asbest

  Asbest wurde seit 1820 für die Herstellung von Feuerwehrkleidung verwendet. Im Jahr 1900 erweiterte sich die Produktpalette um Dachschindeln, Dach-Wellplatten, Fassadenverkleidungen, Rohre und Teile für elektrische Geräte aus Asbest. Der Grund für die vielseitige Verwendung von Asbest lag in den Eigenschaften begründet: Große Festigkeit, Hitze- und Säurebeständigkeit, isoliert hervorragend und kann verwoben werden. Zeitgleich wurden die gesundheitsschädlichen Merkmale von Asbest entdeckt. Dies führte 1979 zum Verbot von Spritzasbest und seit 2005 ist die Herstellung und Verwendung von Asbest in Europa verboten. Heutzutage werden viele Dächer, auf denen früher Asbestziegel verwendet wurden, saniert und als Installationsfläche für Solaranlagen genutzt. Gerade viele alte Dächer von Industrieanlagen sind somit für die Photovoltaik nutzbar.

• Aufdachmontage

  Als Befestigungsform für Solaranlagen wird am häufigsten die Aufdachmontage verwendet. Hierbei wird die Solaranlage bzw. die Solarmodule auf ein bestehendes Hausdach montiert. Dabei kommen spezielle Montagesätze zum Einsatz, die aus Aluminium, Edelstahl oder verzinktem Stahl bestehen können. Die speziellen Schienen für die Montage der Solaranlage werden mittels extra dafür konzipierten Dachhaken auf den Dachziegeln befestigt, wo dann die Sonnenkollektoren bzw. -module eingehangen werden können, was den Vorteil hat, das bestehende Dach möglichst wenig zu beschädigen und somit dessen Dichtigkeit sowie die Stabilität des Daches zu erhalten. Durch diese relativ kostengünstige Alternative, im Gegensatz zur vollständigen Integration einer Solaranlage in ein bestehendes Hausdach, ist die Aufdachmontage auch bei nicht neu gebauten Häusern eine alternative zur Energiegewinnung, wenn auch die Dachintegration wesentliche ästhetische Vorteile besitzt.
  Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Anlage für die optimale Ausbeute entsprechend passend ausgerichtet werden kann und nicht komplett von der Dachausrichtung abhängig ist, da durch die Schienen der Azimutwinkel für die Sonneneinstrahlung unabhängig vom Dach eingestellt werden kann. Daher kann die Aufdachmontage sogar für Flachdächer verwendet werden, was häufig auch in dicht besiedelten Großstadtgebieten angewendet wird. Zusätzlich zur einfachen festen Ausrichtung kann zudem eine automatische mechanische Ausrichtung der Anlage je nach Sonnenstand in Richtung der optimalen Ausbeute vorhanden sein.

• Ausrichtung

  Die Ausrichtung beschreibt die Orientierung eines Baukörpers nach der Himmelsrichtung und damit vor allem der Sonne, aber auch die Ausrichtung auf dem Grundstück im Verhältnis zu der Umgebung. Weitere Informationen, speziell im Hinblick auf das Thema Photovoltaik erhalten Sie unter dem Lexikon-Eintrag Optimale Ausrichtung einer Solaranlage oder im Kapitel Dacheignung – Dachausrichtung.

• Azimut

  In der Photovoltaik wird die Abweichung der PV-Module von Süden (180°) als Azimut bezeichnet. Minus-Grade bedeuten dabei eine Abweichung nach Osten, Plus-Grade nach Westen. Interessante Informationen zum Thema Ausrichtung einer Photovoltaikanlage erhalten Sie im Kapitel Dacheignung – Dachausrichtung.

B

• Backsheet

  Als Backsheet wird die witterungsbeständige Rückseite von einem Photovoltaikmodul bezeichnet. Dieses besteht normalerweise aus einer dreischichtigen Verbundfolie, bei der eine Polyesterfolie zwischen zwei Lagen Tedlar eingebettet ist.

• Bandlücke

  Als Bandlücke wird der energetische Abstand zwischen Valenzband und Leitungsband eines Halbleiters bezeichnet. Sie ist im wesentlichen für das optische Absorptionsverhalten eines Halbleiters verantwortlich. Bei Einfall von Licht muss die Energie eines Photons größer als die Bandlücke sein damit es vom Halbleiter durch Erzeugung eines Elektron-Loch-Paares absorbiert (aufgenommen) werden kann. Das Absorptionsverhalten eines Halbleiters wird durch die Bandlücke bestimmt. Die Größe der Bandlücke wird in Elektronenvolt (eV) angegeben. Dabei haben Halbleiter eine Bandlücke im Bereich von 0 bis ca. 3 eV, Nichtleiter haben eine Bandlücke größer als 3 eV und Leiter haben gar keine Bandlücke.

• Bebauungsplan

  Ein Bebauungsplan regelt die Art und Weise der möglichen Bebauung von Grundstücken. Weiterhin regelt der Bebauungsplan (B-Plan), welche Flächen von einer Bebauung frei zu halten sind und wie zu bebauende Flächen verwendet werden dürfen. Dies ist besonders für den Bau einer Solaranlage auf einem Grundstück wichtig, denn sie dürfen den Nachbarn nicht stören und müssen zu dem architektonischen Stil der Gemeinde passen (städtebauliche Ziele laut BauGB und Landesbauordnung). Generell besteht ein B-Plan aus zwei Teilen: Teil A ist die Planzeichnung und Teil B ist der dazugehörige Text. Mit Hilfe eines Bebauungsplanes werden Baugenehmigungen erteilt. So sollten zukünftige Besitzer gerader größerer Solaranlagen sich mit dem Bauamt der Gemeinde in Verbindung setzen und gemeinsam das Vorhaben nach städtebaulichen Gesichtspunkten absprechen.

• Bifacial-Zelle

  Eine Bifacial-Zelle ist eine Solarzelle, die Licht sowohl von oben wie auch von unten (z.B. durch Reflexionen) verarbeiten kann. Bifacial kommt aus dem Englischen und bedeutet wörtlich übersetzt “zwei Gesichter” (Face = Gesicht). Der bessere Ausdruck ist jedoch beidflächige oder beidseitige Zelle.
  Weitere Informationen zu den einzelnen Zelltypen erhalten Sie im Kapitel Solarmodule – Modularten – PV

• BIPV

  Die Abkürzung BIPV kommt aus dem englischen und bedeutet: Building Integrated Photovoltaik. In Deutschland hat sich der Begriff „Gebäudeintegrierte Photovoltaik“ (GiPV) ausgeprägt. Der Bundesverbandes für Bausysteme e. V. versteht unter GiPV nicht nur Solaranlagen auf dem Dach, sondern eine Einheit aus bauphysikalischen, architektonischen und konstruktiven Einbindungen von Photovoltaik-Elementen in die Gebäudehülle. Dabei sollen auch die multifunktionalen Eigenschaften von PV-Modulen berücksichtigt werden. Diese sind unter anderem: Wärmedämmung, Sichtschutz, Schalldämmung und Witterungsschutz. Für den Einsatz in der BIPV sind kristalline oder Dünnschicht-Module geeignet. Gebäude mit GiPV werden als besonders geeignet angesehen, die 20-20-20-Ziele der europäischen Union zu erfüllen. Die 20-20-20-Ziele besagen, dass die europäische Union bis zum Jahr 2020: 20 % weniger Treibhausgasemissionen als 2005, 20 % Anteil an erneuerbaren Energien und 20 % Anteil an erneuerbaren Energien erreichen will.

• Blei-Akkumulatoren

  Der Blei-Akkumulator ist ein Gerät, das elektrische Energie chemisch speichern kann. Dieser zeichnet sich durch seine relativ hohe Lebensdauer und gute Zuverlässigkeit aus, bei richtiger Wartung und Pflege ist er fünf Jahre und länger haltbar. Der Aufbau im Inneren besteht zunächst einmal aus mehreren Zellen, die jeweils einen Block bilden, wovon wiederum mehrere Blöcke in einem Blei Akkumulator vorhanden sind. Die Zellen sind wiederum aus positivem Bleioxid- und negativen Bleischwammplatten zusammengesetzt. Es wird dann jeweils die positive Pol einer Zelle mit dem negativen der nächsten Zelle verbunden. Im inneren der Zellen dient Schwefelsäure als Elektrolyt. Zusätzlich befindet sich zwischen den Elektrodenplatten ein Separator wie beispielsweise Polyvinylchlorid.Bei Solaranlagen dienen die Blei Akkumulatoren dazu, den erzeugten Strom der Anlage zwischen zu speichern, damit dieser in Zeiten wo wenig Strom erzeugt werden kann, also beispielsweise am Abend oder Nachts, zur Verfügung steht. Der Vorteil des aus der Automobilindustrie bekannten Blei Akkumulators gegenüber den ebenfalls häufig in der Solartechnik verwendeten Nickel-Cadmium Akkus oder anderen Vertretern besteht darin, das dieser statt der Spannung von 1,2 Volt das zehnfache, also 12 Volt liefern kann. Allen Akkumulatoren gleich ist jedoch das sie nur Gleichstrom liefern, weshalb bei der Verwendung von Wechselstromgeräten ein zusätzlicher Wechselrichter am Akkumulator angeschlossen werden muss.

• Blindleistung

  Allgemein gesagt, entsteht Blindleistung durch das Konzept des Wechselstroms und bei dessen Übertragung. Wie beim Gleichstrom wirken auch beim Wechselstrom Kondensatoren (dicht beieinander liegende Leiter) und Spulen (in Transformatoren und Elektromotoren) als Widerstände (Blindwiderstände). Blindleistung kann entgegen einer Wirkleistung nicht, zum Betrieb eines elektrischen Gerätes, genutzt werden. Bis 2008 war die von Photovoltaikanlagen eingespeiste Energie generell nur Wirkenergie. Mit der Novellierung des EEGs 2008 wurde das Einspeisemanagement ein wichtiger Bestandteil des EEGs. Demnach muss eine Photovoltaikanlage in der Lage sein, sowohl Wirk- als auch Bildleistung in das öffentliche Energienetz einzuspeisen. Mit Hilfe neuer Wechselrichter soll dies erreicht werden. Sie besitzen die Fähigkeit, kontrolliert induktive oder kapazitive Blindleistung bereitzustellen. Somit können PV-Wechselrichter die nutzbare Übertragungskapazität des Netzes vergrößern und dabei helfen, die Netzspannung jederzeit in den vorgegebenen Grenzen zu halten (Spannungsqualität nach EN 50160).

• Blindstrom

  Als Blindstrom wird der Stromanteil eines Wechselstromkreises bezeichnet, der keine nutzbare Arbeit verrichtet. Elektrische Endgeräte und Verbraucher können Blindstrom nicht nutzen oder in irgendeine Form elektrischer Leistung umwandeln. Obwohl Blindstrom keinen Nutzen hat, fällt er bei der Herstellung und Transport von elektrischer Energie an. Die meisten Privatkunden müssen den Blindstrom nicht bezahlen – viele Großkunden dagegen schon. Wird Strom durch Erneuerbare Energien, wie zum Beispiel Solarenergie, erzeugt, fällt automatisch Blindstrom an, der auch in das öffentliche Netz eingespeist wird. Daher müssen Wechselrichter mit diesem Phänomen umgehen können. Um Blindstrom effektiv zu verbrauchen, benötigt man Blindstromkompensation. Dabei wird der Blindstrom mittels Kondensatoren verringert.

• Blitzschutz

  Solaranlagen auf dem Dach eines Gebäudes erhöhen nicht die Gefahr eines Blitzschlages. Allerdings sollte bei einer nachträglichen Installation das Konzept für einen Blitzschutz überarbeitet werden. Im Allgemeinen geht die Gefahr für die Solaranlage von einem Direkteinschlag aus. Dabei können besonders die Solarmodule in Mitleidenschaft gezogen werden. Bei den indirekten Einschlägen sind eher die elektronischen Elemente der Photovoltaikanlage betroffen. Dazu zählen die Kabelanlage, Wechselrichter und PV-Generatoren. Moderne Anlagen sind meist mit einem ausreichenden Blitzschutz ausgestattet. Eine günstige Vorsichtsmaßnahme stellt die Erdung der Solarmodulrahmen und weiterer Konstruktionselemente dar. Weiterhin ist der Abschluss einer Versicherung zu empfehlen. Der durch einen Blitzeinschlag verursachte Schaden ist im Vergleich zu den Kosten, für eine ausreichende Blitzschutzversicherung, um einiges höher und kann im Extremfall den Totalausfall der Anlage bedeuten

• Blockgussverfahren

  Das Blockgussverfahren dient zur Herstellung von polykristallinen Silizium und damit polykristallinen Solarmodulen. Bei dem Verfahren ist es wichtig, eine mikrokristalline Struktur von säulenförmigen Mikrokristalliten zu erzeugen. Das Ziel wird mit einer speziellen Abkühlungstechnik erreicht. Das Reinstsilizium wird in einer sogenannten Kokille (quadratische Blöcke), mit einer Kantenlänge von 50 cm, durch eine Induktionsheizung erhitzt und dann von unten nach oben kontrolliert abgekühlt. Der so entstandene Block wird senkrecht zur Wachstumsrichtung zersägt. Insgesamt können 70 Prozent eines Blocks verwendet (Wafer) werden. Die restlichen 30 Prozent fallen den Säge- und Schneidprozessen zum Opfer. Die Universität Karlsruhe gibt den Energieverbrauch mit mit rund 600 kWh/ kg Silizium an.

• Bridgman-Verfahren

  Das Bridgman-Verfahren (auch Bridgman-Stockbarger-Verfahren) ist eine physikalische Methode zur Herstellung von großen Einkristallen, wie polykristallinem Silizium oder Gallium-Arsenid. Es handelt sich demnach um eine Methode der Kristallzucht, die häufig bei der Herstellung von Solaranlagen eine wichtige Rolle spielt. Bei dem Verfahren wird Reinsilizium in einem Tiegel geschmolzen und dann in einem kontrollierten Abkühlungsprozess zur Kristallisation am Tiegelboden gebracht. Die entstandenen Kristallgitter bilden dann einen Siliziumblock. Das so hergestellte polykristalline Silizium wird zu 60% für die Herstellung von Solarzellen verwendet. Das mit dem Bridgman-Verfahren hergestellte polykristalline Silizium für Solarzellen ist hierbei günstiger als jenes aus monokristallinem Silizium.

• Bundesnetzagentur

  Die Bundesnetzagentur (kurz: BNetzA) trägt den vollständigen Namen Bundesnetzagentur für Elektrizität, Gas, Telekommunikation, Post und Eisenbahnen. Es handelt sich um eine Bundesbehörde mit Sitz in Bonn, die für die Regulierung der Elektrizitäts-, Gas-, Telekommunikations-, Post- und Eisenbahninfrastruktur zuständig ist. Zudem informiert die Agentur Bürger über rechtliche Grundlagen und Verbraucherrechte in den oben genannten Bereichen. Ziel der Bundesnetzagentur ist die Förderung und Erhaltung der Wettbewerbsfähigkeiten in den Netzmärkten. Im Bereich der Elektrizität ist die Bundesnetzagentur für den Betrieb von Photovoltaikanlagen zuständig. Das heißt, dass Betreiber einer Photovoltaikanlage der Agentur seit Anfang 2009 den Standort und die Leistung der betreffenden Anlage melden müssen.

• Bypass-Diode

  Eine Bypass-Diode ist ein Halbleiterbauteil welches in Photovoltaikmodulen verbaut ist, um den elektrischen Strom bei Teilverschattungen eines Moduls an der betroffenen Stelle umzuleiten. Dadurch werden Ertragsverluste der Photovoltaikanlage sowie Beschädigungen des PV-Moduls reduziert beziehungsweise vermieden.
  Weiterführende Informationen erhalten Sie unter anderem im Kapitel Verschattung Photovoltaik

C

• Cadmiumtellurid (CdTe)

  Cadmiumtellurid (CdTe) ist eine kristalline Verbindung aus der Gruppe der Telluride und wird zur Herstellung von Dünnschichtmodulen verwendet. Es ist preiswerter als Silizium, hat aber einen geringeren Wirkungsgrad. Cadmiumtellurid ist giftig. Als CdTe ist das Cadmium eine feste Verbindung mit dem Tellur eingegangen und dadurch wesentlich ungefährlicher. Er sollte trotzdem weder eingenommen noch sein Staub inhaliert und nicht ohne passende Handschuhe angefasst werden. Die chemische Verbindung aus dem hochgiftigen Schwermetall Cadmium und der ebenfalls toxischen seltenen Erde Tellur wird vor allem von der Solarfirma First Solar verbaut. Weitere Informationen über verschiedene Zelltechnologien finden Sie unter dem Thema Solarmodule – Modularten

• CIGS – CIGSS – CIS

  CIGS (oder auch CIGSS oder CIS) ist die Abkürzung für Copper Indium Gallium Sulfur Selenium, auf deutsch Kupfer-Indium-Gallium-Schwefel-Selen. Bei CIGS handelt es sich um eine amorphe Modultechnik, besser bekannt als Dünnschichttechnologie. Wenn Sie mehr über diese Technologie in Erfahrung bringen möchten, besuchen Sie bitte den Beitrag Solarmodule – ModulartenClearingstelle
  Die Clearingstelle zum Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) wurde im Jahr 2007 vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit eingerichtet. Es handelt sich hierbei um eine neutrale Einrichtung, deren Aufgabe es ist Streitigkeiten und Fragen rund um das Erneuerbare-Energien-Gesetz zu klären, zu schlichten und zu beantworten. Ziel ist es hierbei, dass Schwierigkeiten schnell, effizient und günstig gelöst werden. Die Dienste der Clearingstelle zum EEG stehen allen Anlagen- und Netzbetreibern zur Verfügung, vorausgesetzt beide Parteien sind an einer Schlichtung interessiert. Wichtig hierbei ist der neutrale Charakter der Stelle, und die kompetente Beratung von Experten aus Technik und Justiz.

• CO2-Vermeidung

  Im Gegensatz zu anderen Energieformen wird bei dem Betrieb einer Photovoltaikanlage kein Kohlendioxid CO2 freigesetzt, man spricht dann von der CO2-Vermeidung. Bei einer prognostizierten Lebensdauer von mindestens 20 Jahren produziert eine PV-Anlage bei weitem mehr Energie, als für die Herstellung der Komponenten benötigt wird. Die Leistungsbilanz ist also äußerst positiv. Bereits nach ca. 1 – 3 Jahren ist die aufgewendete Energie amortisiert, bei Dünnschichtmodulen schneller, bei kristallinen Modulen langsamer. Insgesamt wird durch den Betrieb einer Fotovoltaikanlage sehr viel CO2-Austoß vermieden. Die Anlage High-Light mit einer Leistung von 10,08 kWp hat bei einer Laufzeit von 23 Monaten bereits 16,77 Tonnen CO2 eingespart. Das sind pro Jahr und kWp ca. 0,87 Tonnen. In 20 Jahren wird die Anlage die Umwelt mit ca. 175 Tonnen CO2 weniger belasten. Das entspricht in etwa dem Gewicht eines Flugzeuges mit einer Länge eines Fußballfeldes und einer Spannweite von 85 Metern. Die aktuellen Werte können Sie der Solarlogseite der Anlage High-Light entnehmen (Der Wert ist unter der Ertragstabelle der Tages-, Monats- oder Jahresübersicht zu finden): CO2-Vermeidung der Anlage High-Light.

• Czochralski-Verfahren

  Das Czochralski-Verfahren wurde 1916 entdeckt und verdankt seinen Namen dem Physiker Jan Czochralski. Es handelt sich bei dem Verfahren um eine Methode der Kristallzüchtung, die heute meist zur Herstellung von monokristallinen Silizium verwendet wird. Der Kristall wird hierbei in einem Tiegel aus einer Silizium-Schmelze gezogen. Hierfür wird ein Keim der zu gewinnenden Substanz in die Schmelze getaucht, welche das Kristallgitter fort setzt und somit einen einkristallinen Werkstoff bildet. Der so hergestellte Silizium Einkristall wird in der Computerindustrie aber auch in der Solarindustrie verwendet. In der Herstellung von Solarmodulen wird das monokristalline Silizium für Photovoltaik Solarzellen eingesetzt.

D

• Dachausrichtung

  Die Dachausrichtung ist ein sehr wichtiger Faktor für den Ertrag einer Solaranlage, das heißt einer Photovoltaik- oder einer Solarthermie-Anlage. Generell gilt, dass ein Dach, das nach Süden ausgerichtet ist die höchsten Energieerträge einbringt, da die Anlage so von der besten und intensivsten Sonneneinstrahlung profitiert. Aber auch bei einer Dachausrichtung nach Süd-Westen oder Süd-Osten kann eine rentable Solaranlage installiert werden. Hierbei gilt, dass bei einer Abweichung von etwa 45° nach Westen oder Osten noch gut 90% der Leistung der Solarmodule genutzt werden können. Wichtig ist immer, dass die Module nicht durch Bäume, Berge o.ä. im Schatten liegen. Zudem spielt die Dachneigung noch eine entscheidende Rolle für den Ertrag einer Anlage.

• Dachdurchdringung

  Bei einer Dachdurchdringung handelt es sich, wie es der Name bereits sagt um Stellen im Dach, an denen Schornsteine, Antennen, Leitungen o.ä. durch die Dachdeckung hindurch führen. Dies ist unter anderem auch der Fall bei der Installation einer Solaranlage auf einem Dach. Hierbei ist es besonders wichtig, dass die Dachhaut nicht schwerwiegend beschädigt und somit undicht wird. Um eine gute Dachdurchdringung zu garantieren bieten immer mehr Hersteller besondere Dachziegel an, die die Dichtheit garantieren sollen. Auch auf dem Markt der Solaranlagen entstehen immer neue Innovationen um die Dachdurchdringung zu vermeiden. So haben zum Beispiel immer mehr Hersteller von Flachdach-Solaranlagen Aufständerungen im Angebot, die eine Dachdurchdringung nicht mehr notwendig machen.

• Dachhaken

  Dachhaken werden benötigt, um die Unterkonstruktion bzw. die Aluminiumschienen einer Photovoltaikanlage auf einem Ziegeldach zu montieren. Die Dachhaken bestehen aus Edelstahl oder vereinzelt auch aus Druckgussaluminium. Ein ausreichender Querschnitt der Haken ist äußerst wichtig, da die Haken die Last des gesamten Generators tragen müssen. Eine Stärke von mindestens 6mm sollte vorgesehen werden, bei zusätzlichen Belastungen (Schnee!) sind 8mm anzustreben. Für schwierige Dächer gibt es höhen- und/oder seitenverstellbare Haken. Die Dachziegel können auch gegen passende Befestigungsplatten aus Stahlblech oder Kupfer ausgetauscht werden, diese gibt es mit und ohne integrierten Haken.

• Dachintegration

  Die Dachintegration von Solarmodulen wird von immer mehr Herstellern angeboten. Es handelt sich hierbei um eine neue Technik, bei der die Photovoltaik Solarmodule die herkömmliche Dacheindeckung ersetzen und somit perfekt in die Optik des Hauses integriert werden. Ein Gestell, das die einzelnen Module anbringt ist somit nicht mehr nötig. In der Fachsprache wird auch der Begriff Building Integrated Photovoltaics (BIPV) verwendet. Die Methode der Dachintegration eignet sich vorallem für den Bau von neuen Häusern, aber auch bei der Modernisierung und Erneuerung von Dächern bieten die integrierten Solarmodule eine sinnvolle Lösung. Im Gegensatz zu herkömmlichen Solaranlagen sind Modelle mit Dachintegration jedoch noch teurer.

• Dachlastreserve

  Bei der Dachlastreserve handelt es sich um eine Angabe zur Tragkraft eines Daches. Beim Bau eines Hauses ist es sehr wichtig, dass die Dachkonstruktion so gewählt ist, dass nicht nur das Eigengewicht, sonder auch Schneemassen o.ä. von dem Dach getragen werden können. Die Lasten sind hierbei besonders groß, wenn es sich um ein Flachdach handelt. Jede Konstruktion verfügt hierbei über eine Reserve. Diese kann zum Beispiel zur Begrünung des Daches genutzt werden. Eine andere Nutzungsoption dieser Dachlastreserve ist die Installation einer Solaranlage. Diese verfügt über ein Eigengewicht, das bei der Planung und der Installation unter keinen Umständen vergessen werden sollte. Es ist deshalb sehr wichtig, dass die Dachlastreserve genügend Kapazität für die Installation der Anlage hat.

• Dachneigung

  Die Dachneigung beschreibt die Steilheit oder die Neigung einer Dachfläche in Grad oder seltener auch in Prozent.
  Weitere Informationen, speziell im Hinblick auf das Thema Photovoltaik erhalten Sie unter dem Lexikon-Eintrag Optimale Dachneigung einer Solaranlage oder im Kapitel Dacheignung – Dachneigung.

• Dachpacht

  Eine Dachpacht zur Installation von Solaranlagen wird von immer mehr Energie Unternehmen angeboten. Eigentümer einer Immobilie, die sich keine eigene Solaranlage leisten können oder wollen, haben somit eine weitere Option Solarstrom zu produzieren und Geld damit zu generieren. Der Verpächter der Dachfläche wird dann anteilig an den Einnahmen, die die Anlage bringt beteiligt. Diese Entlohnung kann in verschiedenen Weisen geschehen. Einige Hersteller bietet den Verpächtern eine prozentuale Beteiligung an dem Ertrag an. Andere Anbieter haben eine Pauschale, die pro installiertem Kilowatt oder pro genutzten Quadratmeter gezahlt wird. Eine dritte Variante ist eine Einmalzahlung, die nach der Installation bereits gezahlt wird.

• Dachparallel

  Als Dachparallel werden Solaranlagen bezeichnet, die ohne Aufständerungen direkt an das Dach angebracht werden. Das bedeutet, dass die Anlage parallel zum Dach verläuft und somit die gleiche Neigung hat. Dies macht vorallem dann Sinn, wenn die Neigung des Daches effektiv für die Solaranlage genutzt werden kann. Idealerweise hat das Dach eine Neigung zwischen 30 und 35°. Dachparallele Solaranlagen eignen sich nicht für die Installation auf Flachdächern, da der Einfallswinkel der Sonnenstrahlen in diesem Fall nicht groß genug wäre und die Anlage nicht effektiv arbeiten kann. Ab einer Neigung von 15° ist jedoch ein dachparalleles Montage System eine Option, die ausreichend Erträge einfährt.

• Dachvermietung

  Inhaber einer Immobilie können ihre Dachfläche an Energie Konzerne für die Installation einer Solaranlage zur Verfügung stellen, wenn sie sich selbst keine Solaranlage leisten können oder wollen. Immer mehr Unternehmen bieten eine Dachvermietung bzw. Anmietung für private und gewerbliche Kunden an. Der Vermieter des Daches erhält dann einen Mietbetrag für die Fläche oder wird an dem Gewinn der Anlage beteiligt. Wichtig für Interessenten ist es jedoch zu wissen, dass viele Unternehmen klare Anforderungen an das Dach haben. So sollte in den meisten Fällen nach Süden ausgerichtet sein, nicht durch Schatten verdeckt sein und eine Fläche von mindestens 100qm haben.

• Datenlogger

  Ein Datenlogger ist ein Aufzeichnungsgerät, welches die Daten von einem Wechselrichter aufzeichnet und für längere Zeit abspeichert. Meistens ist eine Anlagenüberwachung integriert, durch die der Betreiber bei Fehlfunktionen der Photovoltaikanlage per E-Mail oder SMS informiert wird.
  Ausführliche Informationen über Datenlogger bzw. Geräte zur Anlagenüberwachung finden Sie im Kapitel Anlagenüberwachung mit Datenlogger – Vorteile – Nachteile – Funktion.

• DC

  Der englische Ausdruck DC ist eine Abkürzung für direct current, was Gleichstrom bedeutet. Gleichstrom ist eine Stromart, die ihre Richtung und ihre Stärke nicht ändert und ist somit das Gegenstück zum Wechselstrom. Gleichstrom wird unter anderem auch von Solaranlagen produziert. Da dieser so allerdings nicht in das öffentlich Stromnetz eingespeist werden kann, ist es wichtig, dass eine Solaranlage auch über einen Wechselrichter verfügt, welcher den erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom (AC) umwandeln kann. In der Fachsprache wird dieser Wechselrichter auch Inverter genannt. Der Prozess der Umwandlung von Gleich- zu Wechselstrom wird auch als Umwandlung von DC in AC bezeichnet.

• DC-Nennleistung

  Die DC-Nennleistung (engl. direct current) beschreibt einerseits die Leistung, mit der Solarmodule Gleichstrom produzieren. Andererseits ist die DC-Nennleistung einer von mehreren Faktoren, die die Effektivität eines Wechselrichters anzeigen. Die auf dem Dach eines Gebäudes befestigten Solarmodule produzieren Gleichstrom (DC). Dieser muss, damit er brauchbar wird, mit Hilfe eines Wechselrichters zu Wechselstrom (AC, engl. alternating current) umgewandelt werden. Erst hiernach kann er für den Haushalt genutzt oder ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden. Nach der AC- und DC-Nennleistung des Wechselrichters sollte sich auch die Größe der Solaranlage richten. Entspricht die DC-Nennleistung eines Wechselrichters nicht der Generatorleistung einer Solaranlage, kann dieser den produzierten Gleichstrom nicht in dem entsprechenden Maße in Wechselstrom umwandeln.

• DC-seitig

  DC-seitig sind bei einer Solaranlage alle Komponenten, die vor den Wechselrichter installiert sind. „DC-seitig“ bezeichnet daher alle Bestandteile einer Solaranlage, die auf der Gleichstromseite liegen. Die Komponenten, die bei einer Solaranlage für die Produktion von Gleichstrom sorgen, sind vor allem die Solarmodule. Diese speichern die Sonnenenergie in ihren Solarzellen und wandeln diese in Gleichstrom um. Dieser wird mit Hilfe von Solarstromkabeln zum Wechselrichter geleitet. Erst hier wird der Gleichstrom zu brauchbarem Wechselstrom umgewandelt. Der Wechselrichter ist somit die Schnittstelle zwischen den DC-seitigen Komponenten einer Solaranlage und den AC-seitigen Komponenten einer Solaranlage. Auf der AC-Seite befindet sich für die Einspeisung des Wechselstroms ins öffentliche Stromnetz hauptsächlich nur noch der Solarstromzähler.

• Degradation

  Unter Degradation (von lat. degrado „herabsetzen“), auf gut deutsch “Alterung” versteht man in der Photovoltaik eine Leistungsminderung der Solarzellen über die Zeit. Vor allem Dünnschichtmodule besitzen eine hohe Anfangsdegradation, die aber in den Leistungsangaben der Hersteller bereits berücksichtigt ist. Module, die auf kristalliner Technik basieren weisen in der Regel über eine Laufzeit von 20 Jahren eine Degradation von weniger als 10% auf. Wichtig ist die Berücksichtigung der Degradation im Zusammenhang mit der Wirtschaftlichkeits- bzw. Rentabilitätsberechnung einer PV-Anlage.

• Degression

  Degression beschreibt das relative oder absolute Sinken eines Werts in Abhängigkeit des Steigens eines korrelierten Wertes. Die Degression der Photovoltaik Einspeisevergütung laut EEG ist auf jährlich 13 Prozent festgesetzt. Dabei hängt der Degressionswert der Photovoltaik Einspeisevergütung, das heißt die Kürzung der Einspeisevergütung, von den jährlichen Zubauzahlen neuer Photovoltaik-Klein- und Großanlagen ab. Der Kürzungs-Prozentsatz steigt daher je mehr Solaranlagen im Vorjahr installiert worden sind. Da die Degression offiziell festgeschrieben ist, bemühen sich die meisten Photovoltaik-Interessierten, ihre Solaranlagen zu installieren, bevor die neuen Degressionssätze in Kraft treten. Denn der Einspeisevergütungssatz, der bei der Installation der Solaranlage galt, bleibt für den Solaranlagenbetreiber für die folgenden 20 Jahre bestehen. Dies ist gesetzlich im EEG festgeschrieben.

• Diffuse Strahlung

  Die diffuse Strahlung ist der Anteil der Globalstrahlung, der durch Brechung, Streuung oder Reflexion der direkten Strahlung entsteht. In Mitteleuropa beträgt der Anteil der diffusen Strahlung im Durchschnitt ca. 50%, was im Vergleich zu weiter südlich gelegenen Gebieten sehr hoch ist. Im Winter ist der diffuse Strahlungsanteil höher, im Sommer niedriger. Den Anteil diffuser Strahlung an der Globalstrahlung kann Ihnen beispielsweise PVGIS liefern. Hierzu muss unter dem Reiter Montly Radiation das Häkchen unter Dif. / global radiation gesetzt werden. Als Ergebnis erhalten Sie den Anteil der diffusen Strahlung unter der Spalte D/G. Der Anteil der diffusen Strahlung an der Globalstrahlung errechnet sich als: D (Diffus) * 100%. Wenn Sie mehr über PVGIS erfahren möchten, lesen Sie bitte das Kapitel PVGIS – das optimale Tool für Ihre Ertragsermittlung.

• Direkte Strahlung

  Direkte Strahlung ist der Anteil der Globalstrahlung, der ungestreut, also ungehindert durch Wolken, Bäume etc. auf die Photovoltaikmodule trifft. Der Anteil der direkten Strahlung beträgt in Mitteleuropa ca. 50%, in südlicheren Ländern ist der Anteil wesentlich höher. Den Anteil direkter Strahlung an der Globalstrahlung kann Ihnen beispielsweise PVGIS liefern. Hierzu muss unter dem Reiter Montly Radiation das Häkchen unter Dif. / global radiation gesetzt werden. Als Ergebnis erhalten Sie den Anteil der diffusen und der direkten Strahlung unter der Spalte D/G, wobei D für die diffuse Strahlung steht und G für die globale Strahlung. Die direkte Strahlung in Prozent berechnet sich also als: (G (Global) -D (Diffus)) * 100%. Wenn Sie mehr über PVGIS erfahren möchten, lesen Sie bitte das Kapitel PVGIS – das optimale Tool für Ihre Ertragsermittlung.

• Dotierung

  Dotierung bedeutet die gezielte Veränderung von einem Material durch die Einbringung von Fremdatomen in geringer Konzentration. Durch gezielte Zugabe (Dotierung) von geringen Mengen sogenannter Dotieratome kann die elektrische Leitfähigkeit von Halbleitern erheblich gesteigert werden. Dotierte Halbleiter finden bei der Herstellung von Solarzellen und elektronischen Bauteilen Verwendung.

• Dünnschichtmodul

  Ein Dünnschichtmodul ist eine Sorte von Solarzellenmodul, das zur Stromerzeugung innerhalb einer Solaranlage mit Hilfe von Sonnenenergie verwendet wird. Dünnschichtmodule bestehen im Gegensatz zu kristallinen Solarmodulen aus amorphen Solarzellen und sind daher vergleichsweise sehr dünn. Die Schicht aus Silizium, Cadmiumtellurid oder Kupferindiumdiselenid wird bei der Produktion von Dünnschichtmodulen auf ein Trägermaterial (häufig: Glas) aufgedampft. Daher ist die Schicht nur ca. einen Mikrometer dick. Dies bewirkt eine günstigere und schnellere Produktionsweise, was auch die Kosten der Dünnschichtmodule verringert. Allerdings besitzen viele Dünnschichtmodule einen geringeren Wirkungsgrad als mono- oder polykristalline Solarmodule. Dies muss meist mit einer höheren Anzahl an Modulen ausgeglichen werden. Dennoch sind bei Verschattungen oder keiner optimalen Südausrichtung der Module die Wirkungsgradverluste der Dünnschichtmodule geringer als bei den herkömmlichen Solarmodulen.

• Dünnschichttechnologie

  Bei der Dünnschichttechnologie werden Materialien wie CIS, CIGS, CdTe oder a-Si mit sehr geringer Schichtdicke auf ein kostengünstiges Trägermaterial wie Glas oder Folie aufgedampft. Die geringeren Material- und Fertigungskosten im Vergleich zur kristallinen Siliziumtechnik ziehen günstigere Modulpreise für eine Photovoltaikanlage nach sich. Weitere Informationen über verschiedene Zelltechnologien finden Sie unter dem Thema Solarmodule – Modularten.

E

• Einkristall

  Als Einkristall wird der im Czochralski-Verfahren gezüchtete Siliziumkristall bezeichnet. Der Einkristall weist eine völlig regelmässige Anordnung der Atome auf. Er kann bis zu zwei Meter lang und bis zu 30 cm im Durchmesser werden. Die Zellen der monokristallinen Module werden aus einem Einkristall-Stab gesägt. Weitere Informationen zu den unterschiedlichen Zelltypen finden Sie unter der Rubrik Solarmodule – Modularten.

• Einsatzmöglichkeiten Solarzellen

  Die Einsatzmöglichkeiten für Solarzellen sind in der heutigen Zeit vielfältig. Jedoch hat es bis zu den Anfängen der Raumfahrt gebraucht, bis die sie sich wegen ihrer damals enormen Kosten durchsetzen konnten. So wurde der amerikanische Satellit Vanguard I zum ersten Mal mit einer aufladbaren Batterie sowie Solarzellen ins All geschickt. Die Langlebigkeit der Energiegewinnung durch die Solarzellen bei diesem ersten Versuch, die Übertragung bestand 6 Jahre lang von 1958 bis 1964, überzeugte Wissenschaftler und Militärs. Seitdem wird die Technik ständig weiterentwickelt und praktisch jedes Gerät im Weltraum mit der Solartechnik ausgestattet. Auf festem Boden gab es anfänglich jedoch aufgrund der hohen Kosten wenig Einsatzmöglichkeiten für die Solarzellen. Erst durch Ölkrisen und Sicherheitsmängel bei Atomkraftwerken, die lange Zeit als Lösung der Energieprobleme galt, änderte sich dies.
  Ein bekanntes Beispiel für die Nutzung für Solarzellen sind heute beispielsweise Taschenrechner, eine andere schon früh entwickelte Möglichkeit sind Armbanduhren die mit Solarenergie angetrieben werden. Auch diverse andere Geräte wie beispielsweise Parkscheinautomaten, Ventilatoren oder ähnliches verwenden diese Technik, eine wenn auch noch nicht völlig alltagstaugliche Möglichkeit besteht bei Kraftfahrzeugen und anderen Fortbewegungsmitteln, die in Prototypen ebenfalls schon mit Solarzellen angetrieben werden. Zudem werden auch immer mehr mobile Geräte wie MP3-Player oder ähnliche sowie Kleidungsstücke mit Solarzellen bestückt, um die vielen technischen Helfer der heutigen Zeit mit Energie zu versorgen.

• Einspeisemanagement

  Das Einspeisemanagement beschreibt die zeitweise reduzierte Einspeiseleistung (Wirkleistung) von Kraft-Wärme-Kopplungs-, Grubengas- oder Erneuerbare-Energien-Anlagen. Laut EEG sind die Stromnetzbetreiber dazu berechtigt, an ihr Stromnetz angeschlossene Anlagen, die Strom über 100 kW erzeugen, in bestimmten Fällen zu regeln. Unter anderem gehört hierzu eine zeitweilige Netzüberlastung des Netzbereiches oder die größtmögliche Abnahme der Strommenge aus Erneuerbaren Energien. Beispielsweise heißt das, dass die Einspeiseleistung der am Einspeisemanagement teilnehmenden Anlagen bei einer Überlastung des Netzes in einer bestimmten Netzregion (z. B. ausgelöst durch Starkwind) abgesenkt wird. Im Falle einer solchen Netzüberlastung ist der Netzbetreiber dazu verpflichtet, den Anlagenbetreiber dennoch für den nicht eingespeisten Strom zu entschädigen.

• Einspeisepunkt

  Ein Einspeisepunkt ist der Ort, an dem der von einer Solaranlage produzierte Strom ins öffentliche Stromnetz eingespeist wird. Ab diesem Punkt verpflichtet sich der jeweilige Netzbetreiber, den eingespeisten Strom abzunehmen und weiter zu transportieren. Vorerst muss der Anlagenbetreiber allerdings seinen Strom mit Hilfe von Solarstromkabeln bis zum Einspreisepunkt transportieren. Dabei muss bei Photovoltaik-Anlagen, die eine größere Nennleistung als 30 kW besitzen, vorab beim Netzbetreiber eine Einspeisezusage eingeholt werden. Hauptsächlicher Grund für die Einspeisezusage ist die Netzverträglichkeitsprüfung. Doch diese wird nur auf Antrag des Anlagenbetreibers vom Energieversorger durchgeführt. Bei kleineren Anlagen kann die Einspeisung über den Hausanschluss geregelt werden.

• Einspeisevergütung

  Im EEG, dem Erneuerbare Energien Gesetz, welches im März 2000 verabschiedet wurde, ist neben vielen anderen Dingen auch die Einspeisevergütung für die Erneuerbaren Energien geregelt. Neben Wasserkraft, Windenergie und anderen befassen sich dabei die Paragraphen 32 und 33 mit der Solaren Strahlungsenergie. So ist für Strom aus Anlagen zur Erzeugung von Strom aus solarer Strahlungsenergie die Vergütung 31,94 Cent pro Kilowattstunde, sofern die Anlage nicht an oder auf einer baulichen Anlage angebracht ist, die vorrangig zu anderen Zwecken als der Erzeugung von Strom aus solarer Strahlungsenergie errichtet worden ist. Ansonsten können für die Anlage gesonderte Bestimmungen für die Einspeisevergütung gelten. Anders verhält es sich bei Anlagen die an oder auf Gebäuden errichtet wurden. So ist für Strom aus Anlagen zur Erzeugung von Strom aus solarer Strahlungsenergie, die ausschließlich an oder auf einem Gebäude oder einer Lärmschutzwand angebracht sind, die Vergütung bis einschließlich einer Leistung von 30 Kilowatt 43,01 Cent pro Kilowattstunde, bis einschließlich einer Leistung von 100 Kilowatt 40,91 Cent pro Kilowattstunde, bis einschließlich einer Leistung von 1 Megawatt 39,58 Cent pro Kilowattstunde und ab einer Leistung von über 1 Megawatt 33,0 Cent pro Kilowattstunde. Ab einer Leistung von über 500 Kilowatt bestehen gesonderte und geringere Einspeisevergütungen.

• Einspeisevertrag

  Ein Einspeisevertrag regelt die Bedingungen für die Einspeisung von Strom ins öffentliche Stromnetz zwischen dem Einspeiser und dem jeweiligen Netzbetreiber. Meist verlangt der Netzbetreiber sofort bei Anschluss einer Solaranlage an das öffentliche Stromnetz, den Abschluss eines solchen Einspeisevertrages. Allerdings sollten Anlagenbetreiber beachten, dass dieser nicht zwingend notwendig ist. Die Einspeisevergütung ist bereits gesetzlich im EEG verankert und bedarf keiner weiteren vertraglichen Regelungen. Daher werden Einspeiser in Einspeiseverträgen meist schlechter gestellt, als das bereits vorhandene EEG vorsieht. Die Netzbetreiber bezwecken hiermit eine Begünstigung ihrer Vorgaben, indem sie sich beispielsweise vorbehalten, bereits gezahlte Vergütungssätze wieder zurückfordern zu können. Solche Einspeiseverträge sollten Anlagenbetreiber keinesfalls unterschreiben und sie gegebenenfalls dem Verbraucherschutz zur Prüfung vorlegen.

• Einspeisezähler

  Ein Einspeisezähler muss seit Einführung des EEG an jede netzgekoppelte Photovoltaikanlage installiert werden. Dabei wird der Einspeisezähler neben dem normalen Verbraucherzähler angebracht. Der Einspeisezähler misst allerdings im Gegensatz zum Verbraucherzähler nicht die Energie, die verbraucht wird, sondern die Energie, die die Solaranlage produziert und ins öffentliche Stromnetz eingespeist hat. So kann dieser vom Netzbetreiber abgelesen werden, um die entsprechenden Vergütungssätze für die Einspeisevergütung zu ermitteln. Außerdem dient der Einspeisezähler dem Anlagenbesitzer zur Überprüfung der Funktionalität und Leistung der Solaranlage. Genauso kann der Anlagenbetreiber durch die Angaben des Einspeisezählers die Rentabilität der Anlage überwachen. Der Einspeisezähler bleibt dabei immer in Besitz des Netzbetreibers und muss mit einer monatlichen Mietgebühr bezahlt werden.

• Einspeisezusage

  Die Einspeisezusage ist notwendig, um für die Einspeisung von Solarstrom ins öffentliche Stromnetz die Erlaubnis zu erhalten. Diese muss für Solaranlagen ab einer Größe von 30 kWp eingeholt werden. Die Einspeisezusage wird meist direkt vom beauftragten Installationsbetrieb bei der Anmeldung der Solaranlage bei dem Netzanbieter angefordert. Diese ist über einen Zeitraum von sechs Monaten gültig. Spätestens nach Ablauf dieser Zeitspanne sollte beim zuständigen Netzbetreiber ein Antrag auf einen Anschluss folgen, damit keine Verzögerungen entstehen. Eine Einspeisezusage wird erteilt, nachdem eine Netzverträglichkeitsprüfung durchgeführt wurde. Damit ermittelt der Netzbetreiber den technisch und wirtschaftlich besten Verknüpfungspunkt zwischen der Anlage und dem Versorgungsnetz.

• Energetische Amortisation

  Die energetische Amortisation beschreibt den Zeitraum, in dem die Solarzellen den Energieaufwand, der für ihre Produktion gebraucht wurde, durch eigene Energieproduktion wieder eingespielt haben. Im Allgemeinen wird gesagt, dass Solarzellen, deren energetische Amortisationszeit größer ist als ihre Lebensdauer, aus energetischer Sicht nicht sinnvoll sind. Doch heutzutage ist die energetische Amortisation von Solarzellen so niedrig, dass eine Solarzelle ihren Energieaufwand oft sogar mehrfach wieder einspielt. Die energetische Amortisation von kristallinen Zellen liegt inzwischen bei polykristallinen Zellen bei 2, 5 Jahren und bei monokristallinen Zellen bei fünf Jahren. Bei Dünnschichtmodulen beträgt die energetische Amortisation sogar nur knapp über ein Jahr.

• Energiedach

  Ein Energiedach ist ein Dach das eine Solaranlage, das heißt zum Beispiel die Solarmodule einer Photovoltaikanlage integriert. Es handelt sich hierbei um eine moderne Variante des herkömmlichen Solardachs. Bei diesem werden die Solarmodule auf die vorhandene Dachbedeckung angebracht und sind nicht fester Bestandteil des Hausbaus. Die Solarmodule wirken deshalb häufig störend für den optischen Gesamteindruck des Hauses. Eine Lösung hierfür ist das Energiedach. Diese neue Technik macht es möglich die Solarmodule beim Bau oder Sanierung eines Hauses direkt in das Dach zu integrieren. Das heißt, dass die Solarmodule die herkömmlichen Dachziegel als Dacheindeckung ersetzen und somit eine doppelte Funktion haben. Man spricht deshalb auch von Solar Dachziegeln oder Photovoltaik Ziegeln.

• Energierücklaufzeit

  Die Energierücklaufzeit beschreibt die Zeit die es braucht, bis eine Anlage zur Energiegewinnung, wie beispielsweise eine Solaranlage aber auch von konventionellen Kraftwerken, die Energie die für ihre Produktion und den Aufbau verbraucht wurden wieder erwirtschaftet hat.
  Bei Solaranlagen beträgt diese Zeit für gewöhnlich 1,5 bis 6 Jahre, wobei in Deutschland der Durchschnitt bei ca. 4-5 Jahren liegt, in südlicheren Regionen von Europa oder in Afrika liegt sie tiefer, in Skandinavien beispielsweise dagegen höher. Die Energierücklaufzeit der Solaranlagen ist dabei vor allem vom Wirkungsgrad der Solarzellen abhängig. Ein weiterer Punkt ist der energetischer Aufwand für die Herstellung der einzelnen Solarzellen und für die Herstellung des dafür benötigten Siliziums. Ferner findet der energetische Aufwand für die Herstellung der Module, also des Aluminiums, des Glases, des Stahls für die Rahmen und die Solarzellen selbst seinen Anteil in der Berechnung. Außerdem benötigt der Transport sowie die Installation auf dem jeweiligen Dach oder anderen Standorten ebenfalls Energie, sowie auch das integrieren der Anlage in das Stromnetz.
  Alle diese Faktoren werden zusammengetragen und ergeben schlussendlich die Energierücklaufzeit, die natürlich kürzer als die Lebensdauer der Anlage sein muss, da sie sonst nicht wirtschaftlich wäre.

• Energieversorger

  Als Energieversorger werden Unternehmen bezeichnet, die Energie jeglicher Form, also Wärme, Strom, Gas, Öl, Kohle oder sonstiges herstellen und an die Verbraucher liefern. In Deutschland kann man sie in überregionale und regionale Energieversorger einteilen. Zu den Größten zählen dabei vor allem die Betreiber der Stromnetze, dies sind beispielsweise E.ON, EnBW, RWE oder Vattenfall Europe. Neben diesen 4 großen Betreibern die auch die Übertragungsnetze stellen gibt es weitere ca. 1100 Unternehmen die sich auf in die Gebiete der Stromerzeugung, regionalen Versorgung, große und kleine Stadtwerken sowie kleine Privatversorger und neue Marktteilnehmern aufteilen. Zu den Stromerzeugern gesellen sich noch weiterer ca. 700 Unternehmen für die Gasversorgung. Diese sind auf dem Gebiet des importieren von Ferngas tätig, wie beispielsweise E.ON Ruhrgas, Wingas oder RWE. Für die Verteilung sind weitere 30 regionale Unternehmen und 700 lokale Endverteiler zuständig. Bei den Unternehmen die Investitionen und Innovationen im Bereich der erneuerbaren Energien tätigen handelt es sich dagegen eher um kleine und mittlere Betriebe. Durch das EEG sind diese verpflichtet, die Einspeisevergütung für den Strom aus den Solaranlagen privater Erzeuger zu zahlen, um somit die Erneuerbare Energie in Deutschland zu fördern.

• ENS – Einrichtung zur Netzüberwachung

  Die ENS ist Bestandteil von einem Netzeinspeisegerät beziehungsweise von einem Wechselrichter. ENS ist die Abkürzung für: “zwei voneinander unabhängige Einrichtungen zur Netzüberwachung mit jeweils zugeordnetem Schaltorgan in Reihe”. Die Aufgabe der ENS besteht darin, die Photovoltaikanlage bei Störungen wie Spannungsabweichungen, Frequenzabweichungen oder Fehlerströmen vom Netz zu trennen. Bei Wechselrichtern bis 4,6 kW, was einer maximalen Anlagenleistung von 5 kWp entspricht, ist eine einphasige ENS ausreichend. Übersteigt die Anlagenleistung diese 5 kWp, so wird eine mehrphasige ENS eingesetzt. Bei PV-Anlagenleistungen über 30 kWp muss zusätzlich noch eine frei zugängliche, manuelle Freischaltstelle vorgesehen werden.
  Weiterführende Informationen zum Thema Wechselrichter erhalten Sie im Kapitel Wechselrichter – Netzeinspeisegerät – Funktion und Arten.

• Erneuerbare-Energien-Gesetz (Abk.: EEG)

  “Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien”, kurz Erneuerbare-Energien-Gesetz (Abk.: EEG) regelt unter anderem Mindestvergütungen und Anschlussbedingungen für die Einspeisung von Strom aus erneuerbaren Energien ins öffentliche Stromnetz.
  Unter dem Punkt Rentabilitätsberechnung – Berechnung der Rendite einer Photovoltaikanlage finden Sie die aktuellen Vergütungssätze und weitere Informationen zum EEG.

• Erntefaktor

  Der Erntefaktor beschreibt bei einer Solaranlage das Verhältnis der mit ihr produzierten Energie, also der produzierte Strom, zu der im Anlagenlebenszyklus aufgewandten Energie – von ihrer Produktion, über ihren Betrieb, bis hin zu ihrer Entsorgung. Weitere Faktoren, die in die Rechnung mit aufgenommen werden, sind der Einsatz der einzelnen Materialien, die Brennstoffe, die Energie zum Transport und zur Wartung der Anlage. Mit anderen Worten geht der Erntefaktor der Frage nach, wie oft man bei einer Solaranlage die hineingesteckte Energie wieder herausbekommt. Dabei beschreiben nur Werte über 1 eine positive Gesamtenergiebilanz. Je nach solarem Standort wird der Wert 1 bei monokristallinen Anlagen nach 5, 1 bis 5, 8 Jahren, bei polykristallinen Anlagen nach 4, 2 bis 4, 8 Jahren und bei Dünnschichtanlagen nach 3, 2 bis 4, 1 Jahren erreicht.

• Ertrag

  Der jährliche Ertrag einer Solaranlage in Deutschland liegt bei einem Mittel von ca. 650 bis 1150 kWh pro kWp installierter Leistung der Anlage. Auch bei fest installierten Anlagen ohne Sonnenstandsnachführung können zu 8 kWh pro kWp bei idealen Bedingungen erzeugt werden. Ein Kilowatt peak ist dabei die Nennleistung der Solarmodule der Anlage bei vorher definierten idealen Testbedingungen, und normalerweise sind ca. sieben bis zehn Quadratmeter Solaranlagenfläche für diese Leistung notwendig. Abhängig ist der Ertrag dabei zunächst einmal von der Auslegung. Die in Deutschland üblicherweise leichte Überdimensionierung des Stromgenerators, welche über das Jahr gesehen zu einem höheren Ertrag führt, begrenzt umgekehrt die Höhe eines Spitzenertrages im Sommer. Die Ausrichtung und Montage ist für das Erreichen eines Spitzenertrages ebenfalls essentiell, eine senkrechte Aufstellung zur Sonne wäre im Sommer ideal, würde bei der tiefer stehenden Sonne der anderen Jahreszeiten aber über das Jahr gesehen zu einem Minderertrag führen würde. Außerdem führt eine bessere Hinterlüftung der Module zu einer besseren Kühlung derselbigen und damit zu einer höheren Effizienz und höheren Erträgen. Einen weiteren Einfluss haben die Wetterbedingungen, da zum Erreichen eines Spitzenertrages ist ein wolkenloser, klarer Tag nötig ist. Auch reinigende Regenschauer, die die Luft sowie auch die Solaranlage selbst reinigen können für bessere Erträge sorgen, ein konstanter Wind kann zudem zur Modulkühlung beitragen.

• Europäischer Wirkungsgrad

  Der europäische Wirkungsgrad eines Wechselrichters wird anhand der verschiedenen Teillastbereiche gemäß des zeitlichen Anteils an der gesamten Betriebszeit gewichtet. Diese gewichteten Teillastbereiche entsprechen dem durchschnittlichen Betrieb einer Photovoltaikanlage in Europa. Der maximale Wirkungsgrad gibt nur den optimalen Punkt auf der Kennlinie eines Wechselrichters an. Oft läuft ein Wechselrichter aber im unteren oder oberen Teillastbereich, beispielsweise morgens, abends oder bei bewölktem Himmel. Dies wird beim europäischen Wirkungsgrad nach der Häufigkeit des Auftretens berücksichtigt. Da dies der Realität sehr viel besser entspricht, sollte dem europäischen Wirkungsgrad mehr Bedeutung gegeben werden als dem maximalen Wirkungsgrad. Weitere Informationen zum Thema Wirkungsgrad eines Wechselrichters erhalten Sie im Kapitel Wechselrichter.

F

• Fassadenanlage

  Eine Fassadenanlage ist eine Art und Weise eine Solaranlage an einem Gebäude zu befestigen. Diese lohnt sich vor allem, wenn das Dach des zu bestückenden Gebäudes keinen ausreichenden Sonneneinfallswinkel und das Gebäude eine Südausrichtung besitzt. Für Fassadenanlagen werden meist Dünnschichtmodule verwendet, da diese durch ihre geringe Dicke einfacher zu verbauen sind, meist rahmenlos angebracht werden können und sich so optisch besser in die Architektur des Gebäudes eingliedern lassen. Da Dünnschichtmodule allerdings einen geringeren Wirkungsgrad haben, nehmen Fassadenanlagen meist eine größere Fläche ein, als Solaranlagen, die auf einem Dach installiert worden sind. Dafür besitzen Dünnschichtmodule bei Verschattungen oder Bewölkung einen geringeren Leistungsabfall als kristalline Solaranlagen.

• FAC

  Bei FAC handelt es sich um die Frequenz F (AC = Alternate Current = Wechselstrom) in Herz [Hz] an der Ausgangsseite von einem Wechselrichter.
  Weitere Informationen über Wechselrichter und deren Funktion erhalten Sie im Kapitel Wechselrichter – Wechselrichterarten.

• Farbstoffzelle

  Bei einer Farbstoffzelle handelt es sich um eine Solarzelle, bei der Sonnenenergie nach dem Prinzip der Photosynthese mit Hilfe von Farbstoffen in elektrischen Strom umgewandelt wird. Die Farbstoffzelle wurde bereits 1992 von Michael Grätzel erforscht und wird daher auch Grätzel-Zelle genannt. Die elektrochemische Farbstoff-Solarzelle verwendet zur Absorption von Licht nicht ein Halbleitermaterial wie Silizium, sondern organische Farbstoffe wie z.B. den Blattfarbstoff Chlorophyll. Erste Anwendungen der Technik, z.B. auf Fliesen, die im Außenbereich von Fassaden zum Einsatz kommen oder Zellen, die auf einem Rucksack angebracht werden sind angelaufen. Sony beschäftigt sich ebenfalls mit der Farbstoffzellen-Technologie und hat nach eigener Aussage bereits Wirkungsgrade von 10% erreicht. Wenn Sie sich für weitere Zelltechnologien interessieren, empfehle ich Ihnen den Beitrag Solarmodule – Modularten.

• Finanzierung Photovoltaikanlage

  Zum Thema Finanzierung Photovoltaikanlage: Die Finanzierung der Photovoltaikanlage ist über eine garantierte staatliche Förderung über 20 Jahre abgesichert. Die Photovoltaikanlage als Renditeobjekt ist auch mit einer Kreditfinanzierung durchführbar. Für ein Energie-Förderdarlehen benötigt man lediglich den Nachweis eines regelmäßigen Einkommens und das Angebot des Fachanbieters zur Finanzierung der Photovoltaikanlagen. Die eigene Immobilie muss somit nicht belastet werden, da ein Grundbucheintrag nicht erforderlich ist. Die Zinsen sind meistens ein wenig höher als bei einer Baufinanzierung, aber bleiben über die Laufzeit hinweg konstant. Um eine Photovoltaikanlage zu finanzieren bieten zudem einige Bundesländer einzelne Programme an, die sich direkt auf die Photovoltaik beziehen.

• Finanzierung PV Anlage

  Zusätzlich zur bundesweiten staatlichen Förderung durch das EEG gibt es zur Finanzierung der PV Anlage teilweise Finanzierungsprogramme in den einzelnen Bundesländern. Hierzu gehören Bayern, Niedersachsen, Nordrhein-Westfalen, Rheinland-Pfalz sowie das Saarland. Die Photovoltaikanlagen Finanzierung kann man auch mit Hilfe der KfW-Förderbank durchführen. Die KfW-Programme für die Photovoltaikanlage bezüglich der Finanzierung umfassen fünf Darlehensmöglichkeiten: KfW-erneuerbare Energien-Standard, KfW-Kommunalkredit, BMU-Demonstrationsprogramm, KfW-kommunal investieren. Da es relativ selten ist, dass eine Photovoltaikanlage aus dem Eigenkapital finanziert wird, ist es wichtig sich über die einzelnen Finanzierungsmöglichkeiten zu erkundigen. Einzig ein günstiges Darlehen ist aber nicht das Wichtigste, sondern steuerliche Aspekte sollten auch mit in die Überlegungen wo und wie man das Ganze finanziert mit einbezogen werden. Der Grund dafür liegt in der Möglichkeit der Anlageneigentümer die Kreditkosten den Photovoltaikeinnahmen gegen zu rechnen, wobei die Einnahmen nicht vollständig versteuert werden müssen. Betrachtet man die Photovoltaikanlage als Renditeobjekt sollte die Finanzierung so weit optimiert sein, dass die Rendite und die Steuerersparnis hoch ausfallen. Empfehlenswert ist es in jedem Falle sich mit einem Experten in Verbindung zu setzen und sich die Investition kalkulieren zu lassen. Eine Beratung mit dem Hersteller von Photovoltaikanlagen sowie eine konkrete Angebotsaufstellung helfen dabei die Kosten zu überblicken und die Finanzierung dem entsprechend zu planen.

• Fix Flat

  Fix Flat ist ein Montagesystem für Solaranlagen, das speziell für Flachdächer entwickelt worden ist. Dabei ist das Fix Flat System so entwickelt worden, dass sowohl die Installation der Unterkonstruktion als auch die Montage der Solarmodule in je drei Schritten vonstattengehen kann. Die Besonderheit hierbei ist, dass die komplette Montage völlig ohne Werkzeug durchgeführt werden kann. Das hat den Vorteil, dass Dünnschichtmodule auf diese Weise spannungsfrei installiert werden und keine Gefahr von Glasbruch durch Schnee oder Wind besteht. Auch mit dem Dach muss die Unterkonstruktion nicht verschraubt werden, was langfristige Schäden vorbeugt. Die so installierten Solarmodule werden mit Fix Flat in einem Neigungswinkel von 10 Grad ausgerichtet.

• Flachdachmontage

  Bei der Flachdachmontage werden die Solarmodule und -kollektoren auf Flachdächern über ein Montagesystem schräg aufgestellt.
  Für die Installation auf einem Flachdach muss zunächst geklärt werden, ob die Statik des Daches eine Montage zulässt, also ob tragfähige Flächen, Dachpunkte oder Wände für die zusätzliche Last vorhanden sind. Dies ist nicht selbstverständlich, da Flachdächer prinzipiell nur ihre Eigenlast sowie die Wind- und Schneelast tragen müssen. Ein Statiker muss nicht nur die zusätzliche Belastbarkeit des Daches prüfen, sondern auch die zusätzlichen Belastungen durch Wind und Schnee auf den Kollektoren oder Modulen in die Berechnungen einbeziehen. Außerdem sollte die Dachfläche ausreichend groß und nicht zu stark zergliedert sein, wie beispielsweise durch andere Dachaufbauten, Kaminschlote oder ähnliches, sodass die erforderliche Fläche für das Aufstellen der Anlage ohne Verschattung und großflächig, bereitgestellt werden kann. Da Sanierungsarbeiten nach der Flachdachmontage nur mit erhöhtem Arbeitsaufwand möglich sind oder eventuell die Demontage des Solarfeldes erfordern, sollte die Dachabdichtung neu sein beziehungsweise im Zuge der Montage saniert werden, um Sanierungsmaßnahmen während der langen Lebensdauer der Anlage von über 20 Jahren möglichst überflüssig zu machen. Eine Ausnahme bei der Montage bilden die Vakuumkollektoren, die auch horizontal auf Flachdächern installiert werden können. Bei diesen können die Absorberstreifen so gedreht werden, dass sie im optimalen Winkel zur Sonne stehen.

• Flächenlast

  Die Flächenlast beschreibt eine Einheit, von der hauptsächlich in der Baustatik gesprochen wird. Sie beschreibt eine Krafteinwirkung, die nicht punktförmig oder linienförmig, sondern in einer gesamten Fläche auftritt. Solche Lasten sind beispielsweise Nutzlasten, Schneelasten auf Dächern, Windlasten auf Wänden und Dächern, Lasten von Flüssigkeiten oder Baustoffen. Der Faktor der Flächenlast wird bei einer Solaranlage dann wichtig, wenn diese einerseits auf einem älteren Dach, das die Flächenlast mehrerer Solarmodule gegebenenfalls nicht aushält, oder wenn eine Solaranlage andererseits in einer Region auf einem Dach installiert werden soll, in der es häufig schneit. Die Schneelast könnte bei nicht dafür ausgelegten Solarmodulen zu Schäden an diesen führen

• Foliendach

  Häufig anzutreffen sind Folienbeschichtungen auf Flachdächern. Bei einer Installation von Solaranlagen auf Foliendächern gibt es zwei Arten der Solarmodulanbringung, die man unterscheidet: die Anbringung der Module mit sowie ohne Dachdurchdringung. Frei gelegte Stellen des Foliendaches müssen ordnungsgemäß versiegelt werden, um spätere Bruchstellen bzw. undichte Stellen zu vermeiden. Die Installation einer Solaranlage auf Flachdächern bietet den Vorteil der optimalen Ausrichtung der Module zur Sonne und der damit einhergehenden hohen Leistungsfähigkeit der Anlage. Oftmals werden Foliendächer bekiest, da der Kies vor Wind und UV-Strahlung schützt und zudem zum Brandschutz und zur Dachentwässerung dient. Ein Foliendach bekommt zunächst den Voranstrich, wird dann mit einer Dampfsperre und Dämmschicht aus Styropor verklebt, worauf dann die Dachbahn verschweißt wird. Diese Art der Folienanbringung ersetzt den Kies und seine Eigenschaften.

• Förderung Photovoltaikanlagen 2012

  Wenn es um die Anschaffung einer Photovoltaik-Anlage geht sind viele Hauseigentümer schnell abgeschreckt, da die Kosten für eine solche Anlage bei etwa 15.000€ liegen. Was viele jedoch nicht wissen ist, dass es eine Vielzahl von Photovoltaik Förderungen von Bund und Ländern gibt, die eine Finanzierung der Solaranlage erleichtern soll. Mit dem Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) gab die Bundesregierung dieser Förderung für Photovoltaik im Jahr 2000 einen gesetzlichen Rahmen. Die geförderte Vergütung von eingespeistem Strom, Kredite zu besonders günstigen Konditionen und das zur Verfügung Stellen von Investitionssummen sind nur einige Möglichkeiten. Die Photovoltaik Förderung der KfW (Kreditanstalt für Wiederaufbau) ist hierbei die zuständige Stelle einer öffentlichen Anstalt.

• Forschungsentwicklung Solarzelle

  Bei der Forschungsentwicklung von Solarzellen sind drei Technologien zu nennen, die in den nächsten Jahren weiterentwickelt werden. Dies sind zum einen die Silizium-Wafer-Technik, als zweites die Modultechnik und als letztes die Dünnschichttechnik.
  Bei der Silizium-Wafer-Technik werden die klassischen Solarzellen aus kristallinem Silizium verwendet und ein Großteil der heutigen Photovoltaik-Anlagen basiert auf ihr. Diese Technik wird in den kommenden Jahren vor allem im Hinblick auf die Erhöhung des Wirkungsgrad optimiert, was zunächst einmal durch die Verlustoptimierung bei der Produktion der Zellen erreicht werden soll. Außerdem werden bessere Techniken zur Vermeidung von Abschattungseffekten innerhalb der Solarzellen entwickelt. Bei der Dünnschichttechnik sollen vor allem der Wirkungsgrad, die Verlustraten an Material bei der Produktion sowie eine generelle Energie- und Kostensenkung bei selbiger im Vordergrund der Forschungsentwicklung der Solarzellen stehen. Außerdem sollen Konzepte zur besseren Ausnutzung des gesamten Spektrums des Sonnenlichtes sowie verringertes Degradationsverhalten untersucht werden. An den bisherigen Formen oder Einsatzarten wird sich dagegen relativ wenig ändern. Einzig das Voranschreiten der Dünnschichttechnik wird sicherlich einiges mehr an innovativen Verwendungszwecken hervorbringen, die Einbindung in Alltagsgegenstände ist hier wohl das interessanteste Verwendungsfeld für Solarzellen.

• Freifläche

  Eine Freifläche beschreibt ein kleines Gebiet oder einen Platz, der innerhalb eines besiedelten Gebietes liegt. So zählen Parkanlagen, Gärten, Friedhöfe oder ähnliches zu solchen Freiflächen. Diese sollen nicht nur stadtentwicklungstechnisch einen vorteilhafteren optischen Eindruck schaffen, sondern auch der Natur die Möglichkeit zur Wiederherstellung und Belebung der Flächen geben. Im Bereich der regenerativen Energien wird diese Freifläche auch zur Installation von so genannten Freilandanlagen genutzt. Die Solarmodule werden demnach auf kein Dach oder Hausfassade montiert, sondern stehen direkt auf der Freifläche.
  Die Installation einer Freilandanlage setzt zwar einen Bebauungsplan voraus, wird aber ebenso wie standardisierte Solaranlagen durch das EEG gefördert. Die Vergütung durch das EEG liegt 2011 bei 21 bis 22 Cent pro Kilowattstunde. Der Marktanteil der Freilandanlagen bezogen auf die Photovoltaik liegt bei ca. 10%.

• Füllfaktor

  Der Füllfaktor gibt im wesentlichen die Güte und Qualität einer Solarzelle an. Er wird aus dem Quotienten, der maximalen Leistung der spezifischen Solarzelle an deren Maximum Power Point (MMP) und aus dem Produkt zwischen Leerlaufspannung und Kurzschlussstrom errechnet. Der ideale Füllfaktor für eine Solarzelle hat einen Wert von 1. Dieser theoretische Idealwert wurde noch nicht praktisch umgesetzt. Zur Zeit werden bei kristallinen Solarzellen Füllfaktoren zwischen 0,75 und 0,85 und bei amorphe Solarzellen Werte zwischen 0,5 und 0,7 erreicht. Der Füllfaktor sagt auch etwas über den Wirkungsgrad einer Solarzelle aus: Je niedriger der Füllfaktor ist, desto niedriger ist der Wirkungsgrad einer Solarzelle. Grund hierfür ist, dass bei kleinen Füllfaktoren, am Innenwiderstand der Zelle, ein Teil der erzeugten Leistung verloren geht.

• Funktionsweise – Stromspeicher

  Die Funktionsweise des Stromspeichers für Solar- bzw. Photovoltaikanlagen ist davon abhängig, ob die Anlage netzgekoppelt oder netzfern ist. Bei der netzgekoppelten Anlage wird der in den Solarmodulen erzeugte Gleichstrom mittels eines Wechselrichters zunächst in Wechselstrom umgewandelt und danach zumeist direkt in das vorhandene Stromnetz der Energieversorger eingespeist. Sofern die Netzqualität dabei ausreichend gut ist entstehen normalerweise keine Verluste und somit dient das Stromnetz direkt als Speicher für die erzeugte Energie. Möchte man neben dieser externen Lösung für die Speicherung zusätzlich Strom für den Eigengebrauch speichern so kommen in der Regel Akkumulatoren zum Einsatz. Dies gilt auch und vor allem für die netzfernen Anlagen, welche wegen ihrer außergewöhnlichen Lage des Hauses, dies könnten zum Beispiel eine Skihütte oder andere abseits der normalen Zivilisation gelegenen Gebäude sein, keinen Zugang zum Stromnetz eines Energieversorgers haben. Die Funktionsweise des Stromspeichers, hier also des Akkumulators, unterscheidet sich dabei im wesentlichen nicht von den bekannten Exemplaren. Zum Einsatz kommen zumeist Bleiakkumulatoren, eine Alternative sind sogenannte Panzerplatten-Batterien. In der Erforschung befinden sich zwar noch weitere Techniken, diese sind jedoch weit entfernt von einer Serienproduktion. Um die Akkumulatoren aufzuladen muss außerdem ein Laderegler verwendet werden, für die Nutzung des Akkustroms ist zudem ein Wechselrichter erforderlich.

• Funktionsweise Solarzelle

  Solarzellen bestehen aus Halbleitermaterialien und sind prinzipiell wie großflächige Photodioden aufgebaut. Sie werden jedoch nicht als Detektor für Strahlung sondern zur Energiegewinnung eingesetzt. Die Besonderheit von Halbleitern ist, dass sie durch zugeführte Energie in Form von elektromagnetischer Strahlung freie Ladungsträger erzeugen. Damit aus diesen Ladungsträger in Form von Elektronen ein elektrischer Strom erzeugt wird, ist ein internes elektrisches Feld im inneren der Solarzelle nötig, um die erzeugten Elektronen in unterschiedliche Richtungen zu lenken. Dieses interne elektrische Feld wird durch einen sogenannten p-n-Übergang erzeugt, wobei in diesem Bereich innerhalb des Halbleiters unterschiedliche Spannungen herrschen, einmal positiv und einmal negativ. Um das gewünschte Profil für die richtige Funktionsweise der Solarzellen zu erzeugen, wird gewöhnlich eine dünne Oberflächenschicht stark n-dotiert, die dicke Schicht darunter schwach p-dotiert. Das hat eine weitreichende Raumladungszone zur Folge. Wenn in dieser Übergangszone nun Photonen einfallen und Elektronen-Loch-Paare erzeugen (Photoeffekt), so werden durch das elektrische Feld die Löcher zum untenliegenden p-Material beschleunigt und umgekehrt die Elektronen zum n-Kontakt auf der (sonnenzugewandten) Oberseite. Die so beschleunigten Ladungsträger erzeugen dabei zum einen Wärme und zum anderen den erwünschten Strom, der direkt vom Verbraucher genutzt bzw. gespeichert werden kann.

G

• Geld sparen

  Um mit und bei Solaranlagen Geld zu sparen gibt es mehrere Möglichkeiten. Zunächst besteht die Möglichkeit die Anlage in Eigenregie zu errichten, um die Kosten für die Anlage zu senken. Dafür müssen jedoch die entsprechenden handwerklichen Kenntnisse und Fähigkeiten, die für den Aufbau notwendig sind, vorhanden sein. Ist dies der Fall, so kann man die für den Bau erforderlichen Komponenten wie zum Beispiel Solarpaneele, Gleichrichter und Spannungswandler im Fachhandel erwerben. Die Anbindung an das örtlichen Stromnetz für die Abnahme des Stromes im Sinne des EEG muss jedoch von einem Fachmann vorgenommen werden. Anders sieht es bei Solaranlagen aus, die zur Warmwassererzeugung oder Heizungsergänzung eingesetzt werden. Diese können bei genug technischem und handwerklichen Wissen und Geschick ohne jegliche fremde Hilfe gebaut werden, da keine speziellen gesetzlichen Vorschriften eingehalten werden müssen. Zu diesem Zweck finden sich zudem entsprechende Bauanleitungen im Internet, die den Aufbau und die Installation einer solchen Solaranlage beschreiben. Aus diesen beiden Möglichkeiten schon beim Aufbau und der Installation Geld zu sparen ergeben sich dann auch die zusätzlichen Möglichkeiten, denn durch die Eigennutzung des selbst erzeugten Stromes bzw. der Wärme können die eigenen Energiekosten erheblich gesenkt werden.
  Sollte für die Solaranlage ein Kredit nötig sein, so ist als letztes noch die Möglichkeit zum Geld sparen über die KfW-Kredite zu nennen, die deutlich günstigere Zinsen als normal bieten.

• Gemeinschaftsanlagen

  Bei Gemeinschaftsanlagen zur Stromerzeugung handelt es sich zumeist um großflächige Anlagen, die auf Häusern oder Flächen der jeweiligen Gemeinde installiert werden, aber auch auf normalen Mietshäusern mit mehreren Parteien kann eine solche Lösung angestrebt werden. Diese Art der Stromerzeugung sowie des Umweltschutzes durch die Einsparung von vielen Tonnen CO2 jährlich erfreut sich immer mehr Beliebtheit. Eine Gemeinschaftsanlage bietet dabei einige Vorteile. So sind die Kosten pro kWp installierter Leistung pro Person geringer als bei einer Anlage die in Eigenregie gebaut wurde. Die Kosten werden dabei so aufgeteilt, dass jedes Mitglied der Gemeinschaft den gleichen Investitionsaufwand hat, der sich bei ca. fünf bis zehntausend Euro bewegt. Der von der Anlage produzierte Strom wird dann nach Inbetriebnahme an den örtlichen Netzbetreiber verkauft und bringt der Gemeinschaft die durch die EEG geregelte Einspeisevergütung ein, welche wiederum jährlich auf die Mitglieder ausgezahlt wird. Die Anlage amortisiert sich auf diese Art bei den Mitgliedern in etwa im selben Zeitraum wie auch privat errichtete, es kann davon ausgegangen werden, dass nach ca. zehn Jahren ein Gewinn in finanzieller Hinsicht erfolgt, ökologisch tritt dies jedoch schon weitaus früher in Kraft. Auch Menschen ohne ein eigenes oder mit ungeeignetem Hausdach können so mittels Sonnenenergie Strom erzeugen.

• Generatoranschlusskasten (GAK)

  Im Generatoranschlusskasten werden die Stränge der Solarmodule an String-Sammelklemmen zusammengeführt. Oft ist dort auch der Hauptschalter (Lasttrennschalter) untergebracht, mit dem man den Generator, also die Module vom restlichen System trennen kann. Als weitere Komponenten können Überspannungsableiter sowie die Strangsicherungen verbaut sein.

• Gestattungsvertrag

  Der Gestattungsvertrag beschreibt das Verhältnis von Gestattungsnehmer und dem Eigentümer von Grundstück bzw. Dachfläche. Im Sinne der regenerativen Energien versteht sich unter dem Gestattungsnehmer der Mieter einer Dachfläche, der die Erlaubnis des Eigentümers erhält seine Photovolatikanlage zu installieren sowie zu betreiben. Die Anlage zur Stromgewinnung wird vom Mieter gestellt. Die Nutzung der Dachfläche durch den Mieter wird von diesem finanziell mit Hilfe eines Gestattungsentgelds an den Eigentümer der Immobilie abgegolten.Der Grundstückseigentümer erlaubt somit dem Nutzer bzw. Mieter der Dachfläche die Installation und den Betrieb der Photovolatikanlage auf dem Dach des Gebäudes. Der Nutzer ist jedoch der Eigentümer der Anlage so lange der Vertrag es zusagt. Das Nutzungsentgelt wird pro installiertem kWp und Jahr in € an den Grundstückseigentümer ausgezahlt. Die rechtliche Haftung für die Photovolatikanlage trägt der Mieter der Dachfläche.

• GIPV

  Die Abkürzung GIPV steht für die Gebäudeintegration von Photovoltaik. Darunter versteht man die Integration bzw. Anpassung von Solarmodulen an die Architektur der Bauwerke. Unterschieden wird bei der GIPV zwischen der Dach- und der Fassadenintegration. Neben dem Erscheinungsbild bietet diese Art der Montage der Module neue Lösungen in Hinblick auf die Leistung der Photovoltaikanlagen.Die gebäudeintegrierten Module können durch Ausrichtung auf das einfallende Tageslicht das selbige besser absorbieren und zudem sind sie den Witterungen teilweise geringer ausgesetzt, da sie durch das Gebäude selbst geschützt werden. Aufgrund der vielen Farben, Formen und Größen der Module bieten diese ein breites Spektrum an Einsatzmöglichkeiten. Die Architektur kann so mit dem Nutzen der Energiegewinnung zu einem sinnvollem und ästhetischem Ganzen verbunden werden.

• Gleichrichter

  Neben Batterien und Akkumulatoren, die von sich aus schon eine Gleichspannung erzeugen, kann als Alternative ein Gleichrichter eingesetzt werden, der aus einer Wechselspannung eine Gleichspannung macht.
  Damit dies gelingen kann benutzt man Halbleiterdioden und dessen Ventilwirkung des p-n-Übergangs. Bei den meisten separaten Netzteilen von Haushaltsgeräten, vor allem zum Aufladen von Akkumulatoren, beispielsweise von Mobilgeräten jeglicher Art, werden die Gleichrichter verwendet. Sie sind jedoch auch in fast jedem anderen Gerät wie Fernsehern, Radios oder Kaffeemaschinen integriert. Die einfachste Version ist die Einweg-Gleichrichterschaltung. Diese besteht aus einer einzelnen Diode, welche bestimmt, ob am Ausgang ein negativer oder positiver Spannungswert anliegt. Dadurch sperrt die Diode die zweite Halbwelle des Wechselstrom, da sie den Strom nur in die eingestellte Richtung hindurch lässt. Neben dieser einfachsten Lösung gibt es zudem noch andere kompliziertere Gleichrichter, die jedoch einen weitaus besseren Wirkungsgrad besitzen als der Einweg-Gleichrichter, Beispiele wären der Mittelpunktgleichrichter, der Brückengleichrichter und andere. Zudem findet in Hinblick auf die Steuertechnik eine Unterscheidung statt, also ob die an den Halbleiterdioden angelegte Spannung dynamisch eingestellt werden kann während des Prozesses oder nicht. Bei Solaranlagen ist jedoch im Normalfall kein Gleichrichter nötig, da diese von sich aus Gleichstrom erzeugen, der dann direkt in etwaigen Akkumulatoren gespeichert werden kann.

• Gleichstrom (DC)

  Die Solarzellen bzw. Photovoltaikmodule erzeugen Gleichstrom (DC engl. direct current). Dieser fließt im Gegensatz zu Wechselstrom (AC engl. alternate current) immer in eine Richtung. Bevor der erzeugte Strom ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden kann, muss er von einem Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt werden.

• Globalstrahlung

  Unter Globalstrahlung versteht man die Energiemenge, die in Form von solarer Strahlungsenergie auf eine horizontale Fläche trifft. Sie wird normalerweise auf einen Quadratmeter und einem Zeitraum von einem Jahr angegeben. [kWH/m2].

• Grätzel-Zelle

  Bei der Grätzel-Zelle handelt es sich um eine Farbstoffzelle, die nach ihrem Erfinder Michael Grätzel benannt ist. Weitere Informationen zu der Technik finden Sie unter dem Begriff Farbstoffzelle.

• Grid

  Grid teilt sich in zwei Kategorien ein, den On-Grid-Systemen und den Off-Grid-Systemen. Sobald die gewonnene Energie in das öffentliche Stromnetz eingespeist wird spricht man von On-Grid-Systemen. Off-Grid-Systeme stehen für sich, d.h. die erzeugte Energie wird direkt vor Ort bereitgestellt und konsumiert. Die Off-Grid-Systeme sind auch besser bekannt als Inselanlagen. Dies sind mobile oder fest installierte Anlagen. Die Stromversorgung wird darüber dezentralisiert und ist somit unabhängig vom öffentlichen Stromnetz. Bekannt sind diese Anlagen beispielsweise bei Parkscheinautomaten.Generell sind die vorhandenen Stromnetze zentral organisiert. Dezentralisierung ist aber das verfolgte Ziel, welches durch Grid ermöglicht werden soll und kann. So genannte Smart Grids sind automatisierte Ablesesysteme für Stromzähler. Die Steuerung der Stromerzeugung durch ein Kontrollsystem soll Netzüberlastungen und Stroamausfälle vermeiden. Grid stellt ein Gesamtsystem dar, welches die Stromerzeugung, – speicherung, das Netzmanagement sowie den Stromverbrauch organisiert. Allerdings gibt es noch keine allgemein gültigen Mess- sowie Übertragungsmethoden, so dass die Ergebnisse in jedem Land unterschiedlich ermittelt werden.

• Grundschuld

  Die Finanzierung einer Photovoltaikanlage kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Zum Einen gibt es den Ratenkredit, der die einfachste Form der Finanzierung darstellt. Jedoch ist dieser oft nur mit hohen Zinsen abzuschließen. Der Vorteil allerdings ist, dass der Ratenkredit keine Sicherheiten oder Grundschuld – Einträge verlangt. Des Weiteren gibt es Modernisierungsdarlehen, die auch ohne Grundbucheintrag auskommen. Die bekannteste Form der Finanzierung ist wohl das KfW-Darlehen, das bezüglich der erneuerbaren Energien gezahlt wird. Gefragt sind Sicherheiten in jedem Falle, aber auch ohne Grundschuld ist es möglich eine Photovoltaikanlage zu installieren. Erkundigen können bei dem eigenem Kreditinstitut oder beim jeweiligem Anbieter eingeholt werden.

• Grünfläche

  Eine Grünfläche beschreibt eine Freifläche, die sowohl privat als auch öffentlich zur Erholung und Verbesserung der Stadtentwicklung dient und gestalterisch einem Garten entspricht. Auf einer Grünfläche können auch Freiflächenanlagen installiert werden. Freiflächenanlagen sind Anlagen, die weder auf einem Gebäude noch an einer Fassade montiert werden. Sie werden ebenerdig aufgestellt und sind entweder fest oder als Tracker-System, d.h. dem Sonnenstand folgend, montiert. Freilandanlagen bzw. Photovoltaik-Großanlagen werden gefördert so lange sie per Bebauungsplan vor dem 25.3.2010 beantragt wurden. Die Schwierigkeit dabei ist, dass die Fläche bereits zuvor drei Jahre lang reines Ackerland sein muss. Zudem muss die Anlage vor dem 1.1.2011 ans Netz gegangen sein.

H

• Halbleiter

  Halbleiter sind Festkörper, die unter Zufuhr von Licht oder Wärme elektrisch leitfähig werden, während sie bei tiefen Temperaturen isolierend wirken, also nicht leitend sind. In der Nähe des absoluten Temperaturnullpunkts bei – 273,15 °C bzw. 0 Kelvin sind Halbleiter Isolatoren. Bei Raumtemperatur sind sie je nach materialspezifischem Abstand von Leitungs- und Valenzband leitend oder nicht leitend. Die Leitfähigkeit eines Halbleiters kann durch Dotierung, das heißt Einbringung von Fremdatomen gezielt beeinflusst werden und macht ihn daher für die Herstellung von Solarzellen interessant. In der Solarindustrie finden Halbleiter in einkristalliner (monokristalline Module), polykristalliner (polykristalline Module) und amorpher Form (amorphe bzw. Dünnschichtmodule) Verwendung.

• Hinterlüftung-PV

  Unter Hinterlüftung versteht man in der Photovoltaik, dass Module in einem bestimmten Abstand zur Dachfläche montiert werden. Da sich die Leistung der Module mit zunehmender Temperatur reduziert, ist auf einen Mindestabstand von ca. 10cm zu achten.

• Hotspot (Hot-Spot)

  Ein Hotspot oder auch Hot-Spot entsteht durch Abschattung eines Teiles eines PV-Moduls oder einer einzelnen Zelle. Die Solarzelle wird durch Hitzeentwicklung, die durch hohe Stromstärken entsteht beschädigt. Weitere Informationen zum Thema “Hot-Spots” finden Sie in diversen Beiträgen: Websitesuche “Hot-Spot”.

I

• I-U-Kennlinie

  Die I-U-Kennlinie stellt das charakteristische Verhalten einer Solarzelle dar. Dabei wird der Solarzellenstrom (I in Ampere) über der angelegten Zellspannung (U in Volt) aufgetragen. Die I-U-Kennlinie gibt Aufschluss über alle wichtigen Kenngrößen einer Solarzelle. Aus ihr können beispielsweise der Wirkungsgrad, der Kurzschluss-Strom, die offene Klemmenspannung oder der Füllfaktor bestimmt werden.

• IAC

  Bei IAC handelt es sich um die anstehende Wechselstromstärke I (AC = engl. Alternate Current = Wechselstrom) in Ampere [A] an der Ausgangsseite von einem Wechselrichter.

• Inbetriebnahmeprotokoll

  Das Inbetriebnahmeprotokoll fasst die einzelnen Positionen wie Solarregelung, Solarkreislauf, Kollektoren etc. zusammen und ist somit ein Nachweis für die Inbetriebnahme der Anlage. Die Bestandsaufnahme der Photovoltaikanlage ist wichtig, da die momentane Funktionsleistung der Anlage nachgewiesen und für spätere Wartungsarbeiten aufgenommen werden muss. Der Elektriker, der die Netzanbindung herstellt, muss die Inbetriebnahme per Inbetriebnahmeprotokoll festhalten. Anlagenbetreiber sind gesetzlich dazu verpflichtet den Standort und die Leistung der Anlage bei der Bundesnetzagentur zu melden. Bei Nichteinhaltung kann der Netzbetreiber die Stromvergütung verweigern. Die Regelung gilt seit dem 1.1.2009 laut §16 Abs.2 S.2 des EEGs. Zu melden sind jedoch nur verbindlich gesetzte Inbetriebnahmen.

• Inbetriebnahmezeitpunkt

  Seit Oktober 2007 existiert eine Clearingstelle, die bei Streitigkeiten und Fragen rund um das EEG und somit auch um den Inbetriebnahmezeitpunkt kostenfrei weiterhilft. Das Bundesumweltministerium hat die Clearingstelle eingesetzt, um beispielsweise Anlagen- oder Netzbetreibern in Rechtsfragen zum Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) beratend oder schlichtend zur Seite zu stehen und unnötige Gerichtsverfahren zwecks des Inbetriebnahmezeitpunktes so zu verhindern. Das EEG 2009 wird zum 1.Januar 2012 aufgehoben und durch das EEG 2012 abgelöst. Der Inbetriebnahmezeitpunkt ist laut EEG dann gegeben, wenn die Anlage in Betrieb und sobald Betriebsbereitschaft hergestellt ist, d.h. die Photovoltaikanlage ist installiert und funktionstüchtig, um Strom zu liefern. Das bedeutet nicht, dass ein Netzanschluss notwendig ist. Der Strom muss somit zwar nicht ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden, aber die Anlage muss den Strom bereits liefern (Eigenverbrauch).

• Indach

  Bekannt ist vor allem die Aufdach-Montagetechnik, aber optisch ansprechender ist die Variante Indach. Dabei handelt es ich um dachintegrierte, meist rahmenlose Module, die an Stelle der Dacheindeckung montiert werden. Oftmals werden die Indach-Module bei Neubauten oder Dachsanierungen verwendet, da man die Kosten für die Dacheindeckung spart. Sicherlich sind Indach-Module etwas kostenintensiver, können sich aber an die architektonischen Gegebenheiten anpassen und zudem gibt es Indach-Lösungen, die dem Betrachter kaum auffallen, da sie sich optisch so perfekt ins Gesamtbild einfügen. Die Hinterlüftung der Module sowie der Wirkungsgrad sind umstritten, da der Wirkungsgrad mit steigender Temperatur abnimmt. Schräg- bzw. Satteldach, ein Flachdach, an der Fassade sowie Lichtdächer eignen sich zur Installation mit Solarmodulen. Mit Ausnahme der Fassadenkollektoren sind alle genannten Flächen sowohl per Aufdach- als auch per Indachkonstruktion montierbar.

• Inselanlage

  Eine Inselanlage speist den Strom nicht ins öffentliche Stromnetz ein, sondern liefert ihn entweder sofort an Verbraucher oder er wird in Batterien zwischengespeichert.

• Intersolar

  Die Intersolar ist die größte Fachmesse zum Thema Solartechnik weltweit. Alles fing im kleinen Kreis an, so handelte es sich 1991 um eine eintägige Veranstaltung mit 5 Solaranbietern. 1993 waren es dann 25 Anbieter und 1995 wuchs das Ganze bereits auf 84 Unternehmen an. Die Fachmesse Intersolar wird zu einer der wichtigsten Informationsquellen und Verbreitungsorgane für die Solarenergie. 2011 waren es 2.280 Aussteller aus 47 verschiedenen Nationen. Der Standort der Intersolar liegt seit 2008 in München. Der Intersolar Europe folgten 2008 die Intersolar North America in San Francisco und 2009 die Intersolar India in Mumbai. Die Messe findet im jährlichen Rhythmus statt.

• Inverter

  Der Begriff Inverter bezeichnet einen Wechselrichter, wobei es sich um ein elektrisches Utensil handelt, welches Gleich- in Wechselspannung oder Gleich- in Wechselstrom umwandelt. Inverter mit Siliziumhalbleitern können Wirkungsgrade bis zu 98 % erreichen. Normalerweise werden die Solar-Module auf dem Dach so ausgerichtet, dass genügend Fläche mit den Modulen ausgestattet werden kann. Bei kleinen Anlagen sind die Module dementsprechend unterschiedlich aufgestellt. Dazu gibt es Inverter, die über bis zu drei Eingänge verfügen, um eine optimale Energieausbeute zu erringen (Individualschaltung). Bei größeren Anlagen sind die Module oftmals gleichmäßig ausgerichtet und die Energie wird per Parallelschaltung erfasst. Je nach dem, ob Parallel- oder Individualschaltung müssen die Wechselrichter angepasst werden, aber es gibt auch solche die das System selbstständig erkennen und auf die notwendige Betriebsart umschalten. Sozusagen ein Wechselrichter für alle Typen, der sich automatisch umstellt, um die beste Energiegewinnung zu erzielen.

• Investitionskosten

  Die Investitionskosten einer Solaranlage hängen von mehreren Faktoren ab, betragen im Durchschnitt jedoch ca. 3000 bis 6000 € pro installiertem kWp der Anlage. Als Faktoren für den Preis der Anlage ist zunächst einmal dessen installierte Gesamtleistung entscheidend, wobei gilt, dass größere Anlagen günstiger in der Anschaffung sind als kleinere. Zudem muss einkalkuliert werden, ob es sich um eine Installation beim Neubau oder der ohnehin anstehenden Sanierung eines Daches handelt oder ob ein eigentlich intaktes Dach nachträglich für den Auf- oder Einbau der Solaranlage bearbeitet und angepasst werden soll. Bei ersterem sind die Investitionskosten gegenüber der nachträglichen Installation als geringer einzustufen. Die eigentliche Montage macht dabei im Preis den geringeren Teil aus, wobei es auch fertige Anlagen zur Selbstmontage gibt, der Anschluss an das örtliche Stromnetz des Versorgers muss jedoch in jedem Fall vom Fachmann vorgenommen werden. Zu den festen einmaligen Kosten der Anlage kommen zusätzliche jährliche Posten für Versicherung, Wartung und Pflege die mit ca. 1 bis 2 Prozent der Investitionskosten veranschlagt werden. Bei den derzeitigen Erlösen über das EEG sowie einer Finanzierung über einen KfW-Kredit zum Beispiel ergibt sich zumeist ab einer Laufzeit von 10 bis 14 Jahren ein Gewinn durch die Anlage, dies muss jedoch im Einzelfall vorher geprüft werden.

• IPV

  Bei IPV handelt es sich um die anstehende Gleichstromstärke I (PV = PV-seitig = Modulseitig) in Ampere [A] an der Eingangsseite von einem Wechselrichter.

• IZAC

  Bei IZAC handelt es sich um die zulässige Wechselstromstärke I (AC = engl. Alternate Current = Wechselstrom) in Ampere [A] an der Ausgangsseite von einem Wechselrichter.

J

• Jahresgang

  In der Photovoltaik beschreibt der Jahresgang die Entwicklung der Leistungsabgabe im Jahresverlauf. Diese kann beispielsweise anhand eines Datenloggers graphisch aufbereitet dargestellt werden. Noch detaillierter, nämlich wie der Name schon sagt, werden die Daten anhand des Tagesgangs aufgezeigt.

• Joule

  1. SI Einheit der Energie, Arbeit und Wärmemenge. Benannt ist sie nach James Prescott Joule (1818 -1889). 1J = 1W x 1sec
  2. Joule – Fachmagazin für Land- und Energiewirte. Informationen zu Fragen der Agrar-Energie wie Biogas, Solarenergie, Wind und Holz, Markt und Wirtschaftlichkeit, Trends und neue Techniken
  3. Elektroauto Joule aus Südafrika

K

• Kabelstärke

  Zum Thema Kabelstärke: Bei der Installation einer Solaranlage sind nicht nur die Solarmodule und Sonnenkollektoren ein wichtiger Bestandteil, sondern auch die Kabel einer Anlage spielen eine entscheidende Rolle. Es ist darauf zu achten, dass die gewählten Kabel den strengen Sicherheitsbestimmungen entsprechen. Da Photovoltaikanlagen Gleichstrom produzieren und Feuchtigkeit sowie Hitze ausgesetzt sind, müssen die Kabel doppelt isoliert und einadrig sein. In der Regel sollte die Kabelstärke bei mindestens 4mm im Querschnitt liegen und speziell für die Installation von Solaranlagen gemacht sein. Es ist nicht nur aus Sicherheitsgründen wichtig auf eine gute Qualität der Kabel zu achten. Auch die Leistung und Funktionstüchtigkeit einer Solaranlage kann durch qualitativ schlechte Kabel beeinträchtigt werden.

• Kabelverluste

  Unter dem Begriff Kabelverluste versteht man in der Solaranlagen Technik, die Leistungsverluste, die durch die verwendeten Solarkabel entstehen. Für die Höhe des Kabelverlustes gibt es im Allgemeinen zwei Faktoren: Zum einen spielt die Kabelstärke bzw. der Kabeldurchmesser eine große Rolle, zum anderen ist die Kabellänge entscheidend. Es ist deshalb wichtig darauf zu achten, dass die Kabel so dick und so kurz wie möglich sein sollten. Das bedeutet auch, dass der Weg von den Modulen zum Wechselrichter so kurz wie möglich gehalten werden sollte. Es gilt zudem, dass die Leistungsverluste einer Solaranlage durch die verwendeten Solarkabel nicht über einem Prozent liegen sollten.

• Kilowattpeak (kWpeak, kWp)

  Kilowattpeak (auch kWpeak oder kWp) ist die Maßeinheit für die Nennleistung von einem Modul oder einer Solarzelle unter genormten Bedingungen (STC engl. = Standard-Test-Conditions = Standard-Test-Bedingungen)

• Kilowattstunde

  Kilowattstunde (Abkürzung kWh), 1 Kilowatt (kW) sind 1.000 Watt. Eine Kilowattstunde ist die Maßeinheit für die elektrische Energie.Die Energie von einer Kilowattstunde entspricht einer Leistung von 1.000 Watt, die konstant eine Stunde lang eingespeist wird..

• Knubix

  Knubix ist ein Unternehmen aus dem baden-württembergischen Bodnegg-Rotheidlen, dass sich auf die Herstellung von Montagesystemen für Solaranlagen spezialisiert hat. Der Hersteller konzentriert sich hierbei auf die Produktion von Unterkonstruktionen für Großanlagen im Bereich der Photovoltaik Technik. Auf Grund der Dimension der Konstruktionen eignen sich diese vorallem für die Nutzung auf Gewerbe- und Industrie-Gebäuden. Die beiden wichtigsten Systeme heißen hierbei Knubix 80 und Knubix 100 und sind für die Montage von Solarmodulen auf Flachdächern geeignet. Trotz ihrer leichten Handhabung durch eine Aluminium-Leichtbauweise ist bei der Installation der Module keine Dachdurchdringung notwendig, was einen einfachen und schnellen Aufbau ermöglicht.

• Kollektor

  Der Kollektor (auch Sonnenkollektor gennant) einer thermischen Solaranlage ist eines der Kernelement der Anlage. Er wandelt die Sonnenstrahlung mit Hilfe eines Absorbers in Wärme um. Diese Wärme kann dann zum Heizen oder als Brauchwasserwärme genutzt werden. Die Kollektoren einer thermischen Solaranlage haben hierbei meistens sehr hohe Wirkungsgrade, die bei bis zu 75% liegen. Um die gute Leistung der Kollektoren zu garantieren, werden diese meistens mit einer dunklen, schwarzen oder blauen, Oberfläche hergestellt. In den meisten Fällen werden Sonnenkollektoren für private Solarthermieanlagen verwendet. Die Kollektoren ermöglichen somit eine umweltbewusste und CO2 freie Energieproduktion, die ihre Besitzer unabhängig von Energiekonzernen leben lässt.

• Konversionsflächen

  Der Begriff Konversion steht für Umnutzung oder auch Nutzungsänderung. Bei Konversionsflächen handelt es sich um ehemalige, jetzt brach liegende Militär-, Industrie- oder Gewerbeflächen, die zum Zweck der baulichen Wiedernutzung eine Umwandlung erfahren. Im Bereich der Photovoltaik werden häufig Konversionsflächen zum Bau von Freilandanlagen genutzt. Wichtig ist dabei die Definition einer Konversionsfläche:
  Eine Konversionsfläche liegt laut EEG 2009, § 32, Abs. 3 bzw. EEG 2004, § 11 Abs. 4 Nr. 2 nur dann vor, wenn die Auswirkungen der vormaligen Nutzungsart noch fortwirken. Eine lange zurückliegende Nutzung, die keine Auswirkungen mehr auf den Zustand der Fläche hat, ist nicht ausreichend. Maßgeblich für die Beurteilung, ob eine Fortwirkung der ehemaligen wirtschaftlichen Nutzung vorliegt ist, ob die vormalige Nutzung den Charakter des Gebietes weiterhin prägt und eine anderweitige Nutzung nicht stattfindet.Umfangreiche Informationen zu den zulässigen Flächen für Freilandanlagen, unter anderem auch zu den Konversionsflächen habe ich im Kapitel Photovoltaik-Großanlagen – zulässige Flächen für Freilandanlagen zusammengetragen. Mehr Informationen zu den Vergütungssätzen von Photovoltaikanlagen auf Konversionsflächen erhalten Sie im Kapitel Finanzierung – Rentabilitätsberechnung.

• Kristalline Solarzelle

  In der Solartechnik wird zwischen zwei großen Typen der Solarzellen unterschieden. Zum einen gibt es Dünnschichtmodule, zum anderen kristalline Solarzellen. Bei letzteren handelt es sich um eine seit Jahrzehnten verwendete Technik, die sich in ihrer Qualität bewiesen hat. Dünnschichtmodule hingegen sind eine neuere Erfindung auf dem Markt. Kristalline Solarzellen werden meist aus Silizium hergestellt und welches in folgenden Varianten verarbeitet ist: monokristallin, polykristallin und mikrokristallin. Hersteller von kristallinen Solarzellen geben häufig eine Garantie von etwa 20 Jahren auf ihre Module. Kristalline Solarzellen sind besonders für kleine, private Anlagen geeignet und können schon ab einer Größe von acht Quadratmetern den Strombedarf eines Einfamilienhauses decken.

• Kurzschlussstrom

  Unter Kurzschlussstrom (Isc) versteht man den Strom, den eine Solarzelle bzw. ein Solarmodul liefert, wenn beide Klemmen ohne jeglichen Widerstand miteinander verbunden werden und damit ein Kurzschluss entsteht. Fällt nun Licht auf diese unbelastete Solarzelle bzw. das unbelastete Solarmodul, kann mit einem Messgerät der Kurzschlussstrom ermittelt werden. Beim Kurzschlussstrom handelt es sich um die größte Stromstärke die eine Solarzelle oder ein Photovoltaikmodul erbringen kann.

• kWh

  Die Bezeichnung kWh ist eine Abkürzung für die Einheit Kilowattstunde, die wiederum eintausend Wattstunden entspricht.
  Eine Wattstunde ist dabei die Einheit in der Energie und Arbeit angegeben werden, wobei Energie der Leistung multipliziert mit der Zeit entspricht. Ein Gerät, das in einer Stunde die Leistung von 1000 Watt verbraucht oder abgibt benötigt oder erzeugt dabei also genau 1 kWh Energie. Dies bedeutet zum Beispiel, das man mit dieser Energiemenge einen Staubsauger mit der Leistung von 1000 Watt eine Stunde lang durchgehend betreiben kann. Im Bezug auf Solaranlage wird die erzeugte Energie ebenfalls häufig in kWh angegeben. Hat zum Beispiel eine Anlage eine Leistung von 10 kW, so erzeugt sie bei durchschnittlich guten Bedingungen pro Stunde die Energie von 10 kWh. Der genaue Wert kann jedoch mittels geeigneter Messvorrichtungen ermittelt werden und somit beispielsweise die über das EEG zu erhaltene Einspeisevergütung errechnet werden, da diese je nach erzielter Anzahl an Kilowattstunden variiert, wobei sehr große Mengen an Energie mit geringeren Beträgen vergütet werden.

• kWp

  Das Kilowatt Peak bezeichnet die unter normierten Bedingungen erreichbare maximale Leistung eines Gerätes<. Dabei ist die eigentliche Leistungsangabe das Kilowatt, der aus dem englischen übernommene Ausdruck Peak steht für Spitze, es handelt sich also um die Spitzenleistung. Die gebräuchliche Abkürzung Kilo für eintausend ergibt dann also für 1 kWp die Leistung von 1000 Watt Peak. Bei stromerzeugenden Solaranlagen wird für gewöhnlich die Leistung in dieser Größenordnung angegeben, wobei in großen Anlagen auch mühelos Werte von vielen MWp, also Millionen Watt Peak erreicht werden können. Um die Leistung einer Solaranlage in kWp auszumessen, müssen zuvor jedoch die Standard-Testbedingung (im englischen Standard Test Conditions, daher STC abgekürzt) hergestellt werden. Die Solarzellen müssen dafür eine Zellentemperatur von 25 Grad Celsius besitzen bei einer Sonneneinstrahlung von eintausend Watt pro Quadratmeter und einem Einfallswinkel des Lichtes von 48 Grad. Da die Stärke der Sonneneinstrahlung in europäischen Ländern jedoch so gut wie nie vorkommt kann man von der angegebenen Leistung in Kilowatt Peak nicht direkt auf die zu erwartenden Erträge einer Solaranlage schließen. Das gleiche gilt für die relativ geringe Zellentemperatur von 25 Grad Celsius, da gerade an energiereichen Sommertagen die Temperaturen der Anlagen zumeist erheblich höher sind und somit ein nicht unerheblicher Teil der Leistung wegfällt.

L

• Laderegler

  Der Laderegler ist für die ordnungsgemäße und meist genormte Durchführung des Ladeverfahrens von Akkumulatoren zuständig.
  Seine Aufgaben sind zum einen das Verhindern des Überladens der aufzuladenden Akkumulatoren, was durch eine Begrenzung der Ladespannung erreicht werden kann. Statt der Spannung kann jedoch auch der Ladestrom geregelt werden, da zu hohe oder niedrige Werte ebenfalls schädlich für die angeschlossenen Akkumulatoren sein können. Die zweite Aufgabe des Ladereglers ist der Schutz vor Tiefentladung der Batterien. Die Tiefentladung entsteht dabei, wenn der Akku soweit entladen wird, das die Spannung unter die Entladeschlussspannung absinkt. Diese Entladeschlussspannung ist wiederum vom gewählten Akkumulatortyp abhängig, Lithium-Ionen-Akkus haben hier beispielsweise einen höheren Wert wie die klassischen Bleiakkus. Die für Solaranlagen verwendeten Laderegler werden im Normalfall über eine interne Mikroprozessorsteuerung exakt für die jeweils verwendeten Batterien eingestellt und kann weitere Sicherheits- sowie Kontrollfunktionen für die Anlage übernehmen. So sind beispielsweise eingebaute Diebstahlsicherungen für die Solarmodule möglich, des Weiteren ist auch die Datenerfassung für die Strommessung oder auch die Internetverbindung zur Sammlung dieser Daten integrierbar. Der Einsatz des Gerätes erfolgt zumeist bei Inselanlagen, wo zusätzlich eine Rückstromsperre verbaut sein kann, damit die Solarmodule nicht als Verbraucher die Batterie entladen, außerdem kann über Temperatursensoren der Zustand der Batterien überwacht werden.

• Lärmschutzwand

  Lärmschutzwände entlang von Autobahnen, Bahnstrecken und anderen Verkehrswegen gibt es in großer Zahl in Deutschland. Mit ihrer kilometerweiten Länge bieten sie häufig eine große und somit sinnvolle Fläche für Solaranlagen. Immer mehr Kommunen und Länder entscheiden sich deshalb die Larmschutzwände sinnvoll und produktiv zu nutzen und installieren Photovoltaikanlagen auf diesen. Dies macht natürlich vorallem Sinn, wenn eine Seite der Lärmschutzwand nach Süden, Süd-Osten oder Süd-Westen ausgerichtet ist und somit eine gute Sonneneinstrahlung erfährt. Die Photovoltaik Solarmodule auf den Lärmschutzwänden bestehen meistens auch Dünnschichtmodulen und stellen keine Beeinträchtigung und kein Risiko für die Autofahrer dar.

• Laminat

  Bei einem Laminat handelt es sich um ein Material, das aus mehreren flächig verklebten Schichten eines oder mehrerer verschiedener Stoffe besteht. In der Photovoltaikbranche wird der Begriff Laminat für den Werkstoff verwendet, der zur Kapselung der Solarmodule dient. Das Laminat besteht meist aus Ethylenvinylacetat (EVA, eine transparente Kunststoffschicht), Silikongummi oder Tedlar (für die Rückseite), in der die Solarzellen eingebettet sind.

• Lebensdauer – Photovoltaikanlage

  Die Lebensdauer einer Photovoltaikanlage ist vor allem von den verwendeten Komponenten abhängig.
  Hierbei ist zunächst die einwandfreie Verarbeitung der Solarmodule ein wesentlicher Faktor für die Langlebigkeit, da dies auch der größte Kostenfaktor bei der Finanzierung der Photovoltaikanlage ist. Sollten also zu viele Module durch fehlerhafte Montage oder schlechte Qualität ausfallen ist ein weiterbetrieb wenig sinnvoll, daher ist auch stets auf die richtige Wartung zu achten, denn Verschmutzung der Module oder Verstopfung der Hinterlüftung können schwerwiegende Folgen haben. Üblicherweise wird auf die Solarmodule jedoch eine Herstellergarantie von 20 bis 25 Jahren, so dass zumindest die Amortisation der Anlage gesorgt ist. Dabei tritt nach neueren Messungen von Modulen diesen Alters auch nach 25 Jahren noch keine Degradation auf und bei optimalen Bedingungen werden für die Lebensdauer der Photovoltaikanlage Zeiten von 40 Jahren oder mehr angenommen. Hier wird vor allem der Schutz der Module durch Glas und Folien als entscheidender Faktor der Haltbarkeit genannt, die Siliziumzellen selbst gehen nur bei Beschädigung des äußeren Schutzes kaputt. Als zweiter Faktor sind zudem noch die Wechselrichter der Anlage zu nennen, bei denen die Lebensdauer zumeist auf ca. 10 Jahre garantiert ist. Das Ersetzen lohnt sich jedoch, zumal hier die Laufzeiten mit der Zeit besser und die Preise geringer werden werden.

• Leistung einer Solar Anlage

  Würde man die Energie, die die Sonne in einem Jahr freisetzt komplett mit Solaranlagen speichern, könnte man die gesamte Menschheit für 9000 Jahre mit Strom versorgen. Dies ist natürlich nicht realistisch, dennoch kann man sagen, dass Solaranlagen besonders umweltfreundlich sind, da sie die Kraft der Sonne, einer regenerativen Energie, nutzen. Besitzern einer Solaranlage ist es somit möglich unabhängig von Ölvorkommen und Energieunternehmen zu leben und zu arbeiten. Die Anlagen können bis zu 25 Jahre genutzt werden und bedürfen in der Regel keiner Wartung, was eine relativ schnelle Refinanzierung des Systems möglich macht. Solaranlagen weisen zudem einen immer höheren Wirkungsgrad auf und werden deshalb immer rentabler. Wie hoch die Leistung einer Solaranlage allerdings konkret ist, hängt von vielen Faktoren ab. Zum einen spielt die Region, in der die Anlage installiert ist natürlich eine große Rolle. Je sonnenintensiver das Klima in den Breitengraden der Anlage ist, desto effektiver kann die Anlage Sonnenenergie in elektrische Energie umwandeln. Aufgrund dieser Tatsache ist es zudem besonders ratsam, die Solaranlage nach Süden auszurichten um so eine größtmögliche Sonneneinstrahlung zu erlangen. Weitere wichtige Faktoren für die Leistung einer Anlage sind zudem:
  • Größe der Solaranlage
  • Typ der Solarmodule
  • Qualität der verwendeten Materialien
  • Steigung des Daches, auf welchem die Anlage montiert sein kann

• Leerlaufspannung (UOC, UL)

  Unter Leerlaufspannung versteht man die Spannung von einem Photovoltaikmodul, wenn kein Verbraucher angeschlossen ist. Bei der Leerlaufspannung handelt es sich um die maximale Spannung eines Moduls. Sie wird als UOC in Volt [V] angegeben und sollte auf dem Moduldatenblatt aufgeführt sein. Während der Inbetriebnahme einer Photovoltaikanlage werden die Leerlaufspannungen einzelner Module oder ganzer Modulstränge gemessen. Die Leerlaufspannung eines Solarmoduls ist abhängig von der Temparatur der Module. Dies spiegelt sich im Temperaturkoeffizienten wider.

• Leistungsgarantie Photovoltaikmodul

  Die Hersteller von Photovoltaikmodulen geben eine Leistungsgarantie auf ihre Module, z. B. 10 Jahre auf 90% und 20 Jahre auf 80% der Nennleistung. Diese Leistungsgarantie ist eine zusätzliche Garantieleistung zur Produktgarantie. Die Produktgarantie bezieht sich aber nur auf das Modul selber und die verbauten Komponenten. Sollte nun in den genannten Zeiträumen die Leistung eines oder mehrerer Module unter diese garantierten Werte fallen, so ist der Hersteller verpflichtet, dies auszugleichen. Der Ausgleich kann erfolgen, indem entweder die schlechten Module gegen neue PV-Module ausgetauscht werden, oder weitere Module geliefert werden, um die Leistungsdifferenz auszugleichen. (Falls Platz auf dem Dach vorhanden ist) Man muss sich aber im Klaren darüber sein, dass es äußerst schwierig sein kann, eine Leistungsminderung der Module nachzuweisen. Ein solcher Nachweis ist oft nur möglich, indem Module an ein Prüflabor geschickt werden, was mit entsprechenden Kosten verbunden ist. Hilfreich bei dem Nachweis einer hohen Leistungsminderung (Degradation) der Module kann ein Datenlogger sein.

• Lieferzeit

  Die Lieferzeit für Photovoltaikanlagen ist stark davon abhängig, welche Komponenten für den konkreten Fall benötigt werden. Außerdem ist natürlich entscheidend welchen Händler bzw. Lieferanten man wählt. Da die neuesten Entwicklungen in der Technik zudem eine Umstellung der Produktion bedeuten und außerdem höhere Verluste im Herstellungsprozess neuer Solarzellen zu erwarten sind, kann hier die Lieferzeit mehrere Monate betragen. Das selbe lässt sich über die anderen Bauteile einer Photovoltaikanlage sagen, für Wechselrichter und andere sind bei den neuesten oder stark nachgefragten Produkten einige Wochen oder Monate einzukalkulieren. Bei älteren Solarmodulen kann es sogar vorkommen, das diese ganz aus der Produktion genommen wurden, da neuere Artikel diese Ersetzen. Hier muss im konkreten Fall ermittelt werden, wie der Austausch beispielsweise defekter Module geschehen kann. Dies ist bei Wechselrichtern oder Ladereglern jedoch eher weniger ausschlaggebend, diese sollten eine hohe Kompatibilität zu älteren Anlagen bei einer verbesserten Leistung bieten. Grundsätzlich bewegt sich die Lieferzeit in einem Zeitraum von sofort bis ca. 10 Monaten, wobei im Einzelfall beim Absprung von Interessanten auf der Warteliste eine Verkürzung eintreten kann. Für genaue Daten muss jedoch der jeweilige Lieferant befragt werden.

• Linienlast

  Der Begriff der Linienlast kommt aus dem Feld der Statik und beschreibt die Belastung einer Fläche entlang einer Linie. Eine Linienlast steht somit in Kontrast zu einer Flächen- oder Punktlast. Beim Bau oder Umbau eines Gebäudes ist es demnach wichtig für die Statik, dass die Linienlast nicht zu groß ist und von der Dachlastreserve getragen werden kann. Eine Linienlast wird in Newton pro Meter angegeben. Auch in der Solartechnik spielt der Begriff der Linienlast eine wichtige Rolle. So ist es bei der Installation von Photovoltaikanlagen auf einem Flachdach immer wichtig die Linienlast des Montagesystem zu berechnen und zu überprüfen, ob das Dach diese tragen kann.

M

• Maximum Power Point (MPP)

  Der Maximum Power Point (Abk. MPP) steht für Punkt maximaler Leistung. Damit wird der Punkt auf der Strom-Spannungs-Kennlinie (I-U-Kennlinie) eines PV-Moduls bezeichnet, bei dem das Solarmodul bzw. der String der Module die maximale Leistung in Abhängigkeit von Einstrahlung und Temperatur erzeugt. Durch MPP-Tracking vom angeschlossenen Wechselrichter wird dieser Punkt in fast jedem Betriebszustand gefunden und eingestellt.

• Megawatt

  Watt (W) ist eine physikalische Einheit zur Messung von Leistung und wurde nach dem schottischen Erfinder James Watt benannt. Ein Megawatt (MW) sind 1.000.000 Watt. Auch im Bereich des Solarstroms wird die Einheit Watt verwendet. Die Leistung einer Solaranlage wird demnach in (Kilo)Watt Peak (kWp) angegeben. Dies bedeutet, dass die Höchst- oder Spitzenleistung (peak ist englisch und steht für Spitze) einer Anlage zum Vergleich verschiedener Module in kWp angegeben wird. Die Bezeichnung Megawatt wird bei Solaranlagen für gewöhnlich nur verwendet, wenn es sich um Großanlagen oder Solarparks handelt, die eine sehr große Leistung aufweisen. Herkömmliche Solaranlagen für den privaten Gebrauch verfügen über eine erheblich geringere Leistung.

• MIS-Zelle, MIS-I-Zelle, MIS-IL-Cell

  Der Begriff MIS-Zelle oder auch MIS-I-Zelle ist die Abkürzung für Metall-Isolator-Silizium bzw. Metall-Isolator-Silizium Inversionsschichtzelle. Auf Englisch steht die Abkürzung für Metal Insulator Silicon bzw. Metal Insulator Silicon Inversion Layer = MIS IL Technologie. Die Zelle wird auch Hezel-Zelle genannt, nach ihrem Erfinder Rudolf Hezel. Im Gegensatz zu kristallinen Solarzellen enthält die MIS-Zelle keinen pn-Übergang. Dadurch entfällt der aufwendige Schritt der n-Dotierung und der Herstellungsprozess wird vereinfacht. Bereits in den 80er Jahren haben die Universitäten in Erlangen und in Konstanz an der Technologie geforscht und es gab Module mit MIS-Zellen von der Fa. Nukem. Letztendlich hat sich die industrielle Fertigung aber nicht durchgesetzt.

• Mismatch, mismatching, Mismatch-Verluste

  Unter Mismatch versteht man den Leistungsverlust in Reihe geschalteter Photovoltaik-Module. Ursache ist das unterschiedliche Leistungsvermögen der einzelnen Solarmodule. Schaltet man mehrere Module in Reihe, so fließt durch alle der gleiche Strom. Das leistungsschwächste PV-Modul in einer Reihenschaltung begrenzt aber den Strom aller angeschlossenen Fotovoltaikmodule. Gibt es starke Streuungen hinsichtlich der Leistung, können die leistungsstarken Module ihre Überlegenheit nicht umsetzen. Daher ist es wichtig, Module mit geringer Leistungsstreuung in einem Strang zu verbauen. Entweder ist die Streuung bereits herstellerseitig sehr gering oder man sortiert selber. Sortieren sollte man nach dem Strom, der aus der Flashliste hervorgeht. Weitere Mismatch-Verluste können entstehen durch unterschiedliche Bedingungen der Module in einem Strang, wie beispielsweise unterschiedliche Modulneigung, unterschiedliche Ausrichtungen der Solarmodule oder auch unterschiedliche Fabrikate in einem Strang.

• Modul

  Als Modul werden im allgemeinen die für die Stromerzeugung verwendeten Solarzellen mitsamt ihren elektrischen Anschlüssen sowie der Schutzverkleidung und allen anderen Teilen bezeichnet. Nicht dazu gehören jedoch etwaige am Hausdach oder der Wand vorhandene Befestigungsschienen und ähnliches. Die Module sind dafür verantwortlich, das Sonnenlicht direkt in elektrische Energie umzuwandeln. Die Solarmodule werden zu diesem Zweck in seltenen Fällen einzeln, zumeist jedoch in Gruppen verschaltet, wobei alle zusammen wiederum häufig als Solargenerator bezeichnet werden. Differenziert werden die unterschiedlichen Typen für Solarmodule anhand ihrer elektrischen Anschlusswerte, die je nach Typ von den Eigenschaften der einzelnen Solarzellen und der Verschaltung der Solarzellen innerhalb des abhängen. Als Bausteine gibt es zunächst ein Einscheibensicherheitsglas auf der zur Sonnenseite der Anlage, sowie eine Kunststoffschicht, in der die einzelnen Solarzellen des jeweiligen Typs eingebettet sind. Hinzu kommen Witterungsbeständige Abdeckungen der Rückseite, die zumeist ebenfalls aus Kunststoff bestehen, sowie die für die Abnahme des Stroms benötigten Anschlüsse. Außerdem sind die Bypass Dioden zum Schutz vor dem Hot Spot Effekt verbaut und das komplette Solarmodul mittels Aluminiumrahmen verkleidet, um es an der Dachbefestigung entsprechend sicher und fest anzubringen. Die komplette Konstruktion des Solarmoduls ist dabei auf Witterungsbeständigkeit und lange Haltbarkeit ausgelegt, denn die Verarbeitungsqualität der Solarmodule ist entscheidend für eine lange Gesamtlaufzeit der Solaranlage.

• Modulstring

  Als Modulstring werden in mehrere Reihen geschaltete Solarzellen eines Moduls bezeichnet. Als String werden auch mehrere, in Reihe geschaltete Photovoltaikmodule bezeichnet.

• Modulwirkungsgrad

  Der Modulwirkungsgrad kennzeichnet das Verhältnis zwischen Einstrahlungsenergie und abgegebener Energie von einem Photovoltaikmodul. Um ein kWpeak Modulleistung auf 10 m2 Dachfläche unterzubringen, wird ein Modulwirkungsgrad von 10% benötigt. Je höher der Modulwirkungsgrad, desto weniger Fläche wird benötigt, um eine bestimmte Generatorleistung zu installieren. Der Modulwirkungsgrad sagt aber nichts über die Qualität eines Moduls aus. Weitere Informationen zu den verschiedenen Modultypen und deren Wirkungsgrade finden Sie unter dem Thema Module – Modularten.

• Monokristallines Silizium

  Als monokristallines Silizium wird Silizium bezeichnet, das in Form von einem Einkristall vorliegt. Die Herstellung ist im Gegensatz zu polykristallinem Silizium oder amorphen Silizium aufwendiger und damit teurer.Weitere Informationen über verschiedene Zelltechnologien finden Sie unter dem Thema Solarmodule – Modularten.

• Montagesystem

  Bei einem Montagesystem handelt es sich um eine Vorrichtung, die es erlaubt auch Flachdächer für die Installation von Solaranlagen zu nutzen. Da die Sonneneinstrahlung ein Solarmodul in einem bestimmten Winkel treffen muss, bedarf es so genannten Aufständerungen für die Montage von Solaranlagen auf Flachdächern. Besonders wichtig für solche Montagesysteme ist das sichere Stehen auf dem Dach, sowie eine ausreichende Dachlastreserve. Beim Kauf eines Montagesystems ist es zudem wichtig auf die Modulfreigabe, das heißt die Kompatibilität mit den Solarmodulen zu achten. Ob eine Dachdurchdrinung für das Anbringen des Montagesystems notwendig ist hängt vom Hersteller, dem Modell und den Gegebenheiten des Daches ab.

• MPP Maximum Power Point

  Als MPP bzw. Maximum Power Point wird bei einer Solarzelle der Punkt des Strom-Spannungs-Diagramms bezeichnet, an dem die größte Leistung erreicht und entnommen werden kann. Es ist also der Punkt, wo die Stromstärke multipliziert mit der Spannung den höchsten Betrag hat. Dieser Punkt ist für jede Solarzelle unterschiedlich angesiedelt und hängt zudem stark von der Stärke der Sonneneinstrahlung sowie der Temperatur in den Solarzellen abhängig. Sobald die Sonneneinstrahlung ansteigt kann dabei eine annähernd proportionale Erhöhung der Stromstärke beobachtet werden, wobei die Spannung nur minimale Veränderungen erfährt, die Leistung und somit der MPP bzw. Maximum Power Point steigen also deutlich an. Beim zweiten Faktor, der Temperatur verhält es sich hingegen so, dass pro Grad Celsius ca. 0,3 % Leistung verloren gehen, da die Spannung der Solarzellen abfällt, die Stromstärke bleibt hier annähernd gleich. Damit eine Solaranlage immer die optimale Leistung abgibt, also möglichst nahe am MPP operiert, wird die Arbeitsweise im Regelfall über einen MPP-Tracker überwacht. Dieser regelt die Spannung der Module und Zellen für einen optimalen Betrieb, in dem er fortwährend minimale Strombeträge entnimmt und daraus den MPP errechnet. In Folge dessen wird dann die Stromstärke für die Entnahme auf den aktuellen Wert eingestellt.

• MPP-Tracking

  Durch das so genannte MPP-Tracking wird eine Photovoltaikanlage ständig am Maximum Power Point betrieben. Erreicht wird das, indem die Spannung nachgeregelt wird. Der entnommene Strom wird leicht geändert und jedes Mal das Produkt aus diesem Strom und der Spannung errechnet. Geht die Leistung zurück, muss die Spannung in die entgegen gesetzte Richtung nachgeregelt werden, steigt die entnommene Leistung, wird in der selben Richtung weiter erhöht oder reduziert bis das Maximum erreicht ist. Durch diese ständige Nachregelung wird die entnommene Leistung zu jedem Zeitpunkt optimiert. Ein MPP-Tracker ist Bestandteil eines Ladereglers (Inselanlage) oder von einem Wechselrichter.

• MW

  MW ist die Abkürzung für Megawatt [MW] = 1.000.000 Watt [W]. Watt ist die Einheit für die Leistung, die in einer bestimmten Zeit ausgeführt wird.

N

• Nachführung

  Unter Nachführung (engl. = tracking) versteht man ein System, bei dem die Module immer nach dem aktuellen Sonnenstand ausgerichtet werden. Man unterscheidet ein- und zweiachsige Nachführsysteme (Tracker). Bei dem einachsigen System wird entweder nur die Neigung oder die Ausrichtung nachgeführt, bei der zweiachsigen Nachführung beides zusammen. Mehr Informationen zu dem Thema Nachführungen und Tracker finden Sie unter der Rubrik Dacheignung – Solar-Tracker – Nachgefuehrte Anlagen

• Neigungswinkel

  Als Neigungswinkel wird der Winkel zwischen dem Solargenerator beziehungsweise der Photovoltaikanlage und der Horizontalen bezeichnet. Der optimale Neigungswinkel ist abhängig vom Breitengrad, auf dem die Anlage installiert ist.

• Nennleistung

  Unter Nennleistung versteht man die maximal mögliche Leistungsabgabe einer Solarzelle oder von einem PV-Modul unter Standard-Test-Bedingungen (STC). Unter optimalen Bedingungen (hohe Einstrahlung bei geringen Temperaturen) kann die Nennleistung auch überschritten werden.

• Nennspannung

  Die Nennspannung ist der vom Hersteller definierte Wert der elektrischen Spannung, für den ein elektrisches Gerät oder eine Spannungsquelle (wie eine Batterie, ein Generator oder ein Stromnetz) im Normalbetrieb bemessen ist. Meist ist es jedoch zulässig, wenn ein Gerät im Betrieb zu einem gewissen Prozentsatz von diesem Wert abweicht. Dieser Wert wird Betriebsspannung genannt. In Europa beträgt der Nennwert der Netzwechselspannung 230 (Einphasenwechselstrom) bzw. 400 Volt (Drehstrom). Da die Solarmodule einer Solaranlage zunächst Gleichstrom produzieren, wird ein Wechselrichter benötigt, um diesen in Wechselstrom umzuwandeln. Erst nach der Umwandlung ist der von der Solaranlage produzierte Strom für Endgeräte mit einer Nennspannung von 230 Volt nutzbar.

• Netzanschluss

  Der Netzanschluss, oder auch Hausanschluss genannt, ist im Allgemeinen die Verbindungsstelle zwischen dem Elektrizitäts-Versorgungsunternehmen und den Leitungen des Verbrauchers. Dabei gehören die Leitungen bis zu der Anschlussstelle offiziell zum Hausanschluss dazu. Damit ein Solaranlagenbesitzer den von seiner Solaranlage produzierten Strom ins öffentliche Stromnetz einspeisen kann, benötigt er auch einen Netzanschluss. Für den Anschluss der Solaranlage an das öffentliche Netz ist der örtliche Energieversorger zuständig. Bei Anlagen unter 30 kWp kann der erzeugte Solarstrom über den vorhandenen Stromnetzanschluss des Hauses eingespeist werden. Für größere Solaranlagen muss ein Antrag auf Netzanschlussänderung gestellt werden und es wird ein Netzzutrittsentgelt fällig.

• Netzbetreiber

  Ein Netzbetreiber ist im Allgemeinen ein Stromnetzanbieter. Es gibt mehrere Netzbetreiber in Deutschland. Im Bereich der Höchstspannungsnetze sind die einzelnen Netzbetreiber über Fernleitungen zu einem nationalen Verbundnetz zusammengeschlossen. Es gibt in Deutschland vier Haupt-Netzbetreiber: Amprion (ehemals RWE), EnBW, TenneT (ehemals EON) und 50Hertz Transmission (ehemals Vattenfall). Wer mit Hilfe einer Solaranlage seinen eigenen Strom generieren und diesen ins öffentliche Stromnetz einspeisen möchte, muss beim lokalen Netzbetreiber einen Antrag auf Netzeinspeisung stellen. Dieser teilt dem Solaranlagenbetreiber den nächstgelegenen Einspeisepunkt mit und vergütet ihm jede Kilowattstunde, die er ins Stromnetz einspeist. Dazu ist er laut Erneuerbaren Energie Gesetz (EEG) verpflichtet.

• Netzeinspeisegerät (NEG)

  Wechselrichter für eine Photovoltaikanlage genutzt, die den Strom ins öffentliche Netz einspeist, so ist die Wird ein richtige Bezeichnung dafür Netzeinspeisegerät (NEG). Die Aufgaben eines Netzeinspeisegerätes sind sehr viel umfangreicher als die eines Wechselrichters. Während der Wechselrichter (eigentlich) “nur” Gleichstrom in netzkonformen Wechselstrom transformiert, wobei die Solargeneratorspannung auf Netzniveau angehoben wird, bestehen die weiteren Aufgaben eines NEG aus:
  • Überwachung des Netzanschlusses der Solaranlage: Sofortige Trennung der PV-Anlage vom öffentlichen Netz, wenn dieses ausfällt oder abgeschaltet wird.
  • Überwachung von Parametern wie
  o Spannungsabweichungen
  o Frequenzabweichungen
  o Fehlströme
  o Netzimpedanz und ebenfalls Trennung der Anlage vom Netz, falls die zulässigen Werte über- oder unterschritten werden.
  • Erfassung und Speicherung der Betriebsdaten sowie Fehlermeldungen, bei modernen Geräten die Visualisierung dieser Daten. Bereitstellung von Schnittstellen für eine externe Datenvisualisierung beispielsweise mit Datenlogger und Meldungen von Fehlern per SMS, E-Mail oder Fax.
  Die Bezeichnung Wechselrichter wird allgemein für ein Netzeinspeisegerät verwendet. So auch hier auf der Website www.photovoltaik-web.de.
  Weiter Informationen zum Thema Wechselrichter finden Sie unter der Rubrik Wechselrichter – Funktion und Arten sowie weiteren Punkten zu diesem Thema. Folgen Sie einfach den Untermenüpunkten zum Thema Wechselrichter im Hauptmenü.

• Netzimpedanz

  Unter Netzimpedanz versteht man den Wechselstromwiderstand des öffentlichen Netzes. Die Netzimpedanz wird durch den Wechselrichter bzw. die ENS überwacht. Fällt zum Beispiel ein Niederspannungstrafo aufgrund einer Störung oder einer Wartung aus, so steigt die Netzimpedanz schlagartig an. Als Folge geht der Wechselrichter auf Störung und trennt die Anlage vom Netz.

• Netzkopplung

  Unter Netzkopplung versteht man, wenn eine Photovoltaikanlage ins öffentliche Stromnetz einspeist. Der Ausdruck dient zur Unterscheidung zu einem Inselsystem, bei dem die generierte Leistung lokal verbraucht bzw. gespeichert wird.

• Netzparallelbetrieb

  Im Allgemeinen bezeichnet man mit Netzparallelbetrieb den parallelen Betrieb einer Stromerzeugungsanlage neben dem öffentlichen Stromnetz, zwischen denen eine Verbindung besteht. Oft spricht man von Netzparallelbetrieb, wenn eine Solaranlage an das öffentliche Stromnetz angeschlossen ist und ihr produzierter Strom in dieses eingespeist wird. Bei dieser Anschlussart wird nicht nur der verbrauchte Strom über einen Hausstromzähler abgelesen, es wird durch einen Rückspeisezähler auch der eingespeiste Strom dokumentiert. So kann der Solaranlagenbesitzer die Kilowattstundenanzahl, die er mit seiner Solaranlage produziert hat, ablesen und anhand dieser Zahlen für den eingespeisten Strom vergütet werden. Die Stromnetzanbieter sind laut EEG zur Abnahme und Vergütung des produzierten Stroms verpflichtet.

• Netzverträglichkeitsprüfung

  Die Netzverträglichkeitsprüfung beschreibt eine obligatorische Prüfung, die vor einer Einspeisezusage zur Einspeisung von Solarstrom ins öffentliche Stromnetz durchgeführt wird. Bei einer Netzverträglichkeitsprüfung wird ermittelt, ob der Anschluss mit der gewünschten Einspeiseleistung am vorhandenen Netzanschluss bzw. am nächstgelegenen Verknüpfungspunkt möglich ist. Ist die gewünschte Einspeiseleistung zu hoch, wird dem Solaranlagenbetreiber die maximal mögliche Einspeiseleistung vom Netzbetreiber ermittelt und mitgeteilt. Meist wird für die Netzverträglichkeitsprüfung eine Gebühr erhoben, die zum Teil sehr hoch ausfallen kann. Allerdings ist ohne diese eine Einspeisung des produzierten Solarstroms in öffentliche Stromnetz und somit der Bezug einer Einspeisevergütung, die durch den Netzbetreiber ausgezahlt wird, nicht möglich.

• Notabschaltung

  Eine Notabschaltung beschreibt im Allgemeinen das schnelle und vollständige Unterbrechen der Arbeit einer Maschine mit Hilfe eines Notausschalters. Eine Notabschaltung bei einer Solaranlage soll gewährleisten, dass diese bei Wartungsarbeiten oder im Notfall abgeschaltet werden kann. Gerade in einem Brandfall besteht durch die konstante elektrische Spannung in den Solarmodulen gegebenenfalls Gefahr für Feuerwehr- und Rettungskräfte. Die Notabschaltungen, die bisher in Solaranlagen integriert wurden, funktionieren meist über einen manuellen Notschalter oder mit in Brandmeldern integrierten automatischen Notabschaltern. Allerdings besteht für die Hersteller bisher keine Pflicht, ihre Solaranlagen mit einer Notabschaltung zu bestücken. Denn es besteht das Risiko, dass diese die Lebensdauer der Solarmodule verringern.

O

• Ohm, Ohmsches Gesetz

  Ohm ist die abgeleitete Einheit des elektrischen Widerstandes. Das Einheitszeichen ist Ω, in Formeln steht das R für den Widerstand. Benannt ist die Einheit nach dem Physiker Georg Simon Ohm. Der elektrische Widerstand ergibt sich aus dem linearen Zusammenhang zwischen dem Spannungsabfall U und dem durchfliessenden Strom I bei konstanter Temperatur. Das wird auch als Ohmsches Gesetz bezeichnet. Daraus ergibt sich die Formel: U = R x I
  was bedeutet, dass sich die Spannung U und der elektrische Strom I immer proportional zueinander verhalten oder anders ausgedrückt: R = U / I = konstant

• Optimale Ausrichtung einer Solaranlage

  Eine Photovoltaikanlage hat in Deutschland eine optimale Ausrichtung, wenn sie genau nach Süden zeigt. Bei einer Dachneigung von 30 bis 40 Grad werden aber selbst bei einer Abweichung von bis zu 40 Grad nach Osten oder Westen aus der optimalen Südausrichtung immer noch 95% des Maximums erreicht. Lesen Sie mehr zu diesem Thema in dem Kapitel Dacheignung – Dachausrichtung, hier können Sie auch anhand einer Tabelle ermitteln, wieviel eine PV-Anlage vom maximal möglichen Ertrag bringt, wenn sie nicht optimal ausgerichtet ist.

• Optimale Dachneigung einer Solaranlage

  Die optimale Dachneigung einer Photovoltaikanlage ist abhängig vom Breitengrad, auf dem die Anlage installiert wird. In Deutschland beträgt diese zwischen 30 und 35 Grad. Im Norden Deutschlands ist eine steilere, im Süden eine flachere Dachneigung optimal. Bei einer genau nach Süden ausgerichteten Anlage kann die Dachneigung jedoch von ca. 15 bis 55 Grad variieren und die Anlage bringt immer noch 95% des maximal möglichen Ertrages. Je weiter die Ausrichtung der Anlage aber von Süden abweicht, desto mehr macht sich eine steile Dachneigung negativ bemerkbar. Im Kapitel Dacheignung – Dachneigung können Sie weitere, detaillierte Informationen zu dem Thema Dachneigung einer Fotovoltaikanlage erhalten. Hier können Sie auch anhand einer Tabelle ermitteln, wieviel eine PV-Anlage vom maximal möglichen Ertrag bringt, wenn die Dachneigung und/oder die Ausrichtung nicht optimal sein sollten.

P

• PAC

  PAC ist die vom PV-Generator beziehungsweise den Modulen im Augenblick abgegebene AC-Leistung (AC = Alternate Current = Wechselstrom), die ins Netz eingespeist wird, also der Ist-Wert der gerade erzeugten Wechselstromleistung (nach dem Wechselrichter) in Watt.

• Pacht

  Mit der Pacht eines Gegenstandes wird der Verpächter verpflichtet, dem Pächter den Gebrauch des Pachtgegenstandes und die Einbehaltung der damit erzeugten Erträge zu gewähren. Verpachtet ein Gebäudeeigentümer das Dach seines Hauses, damit eine Solaranlage darauf installiert werden kann, funktioniert das Pachtverhältnis zumeist etwas anders. Meist wird er an den Erträgen aus der Einspeisevergütung beteiligt. Allerdings gibt es verschiedene Arten, die Pachtgebühr für ein Dach zu beziehen:
  • Prozentual vom Ertrag
  • Pauschale pro installiertes Kilowatt
  • Pauschale pro belegtem Quadratmeter
  • Einmalzahlung
  • Vorauszahlung
  Die jeweilige Art der Vergütung wird im Pachtvertrag festgelegt. Dabei bezieht der Verpächter bei den ersten drei Möglichkeiten eine jährliche Gebühr. Bei den beiden letzteren hingegen wird meist eine einmalige Gebühr vom Pächter bezahlt.

• Parallelschaltung

  Mit einer Parallelschaltung werden in der Elektrotechnik und Elektronik Elemente in einem Schaltkreis miteinander verbunden. Dabei werden Bauteile parallel geschaltet, indem ihre gleichnamigen Pole miteinander verbunden werden. In der Photovoltaik sind die Solarmodule einer Solaranlage meist in einer Parallelschaltung miteinander verbunden. So umgeht man den Leistungsabfall der Module bei Verschattungen. Da etwa bei einer Reihenschaltung das Modul mit der schwächsten Spannung die Leistung aller Module bestimmt, wird bei einer Parallelschaltung die Verschattung eines Moduls durch die volle Leistung anderer Module ausgeglichen. So können sich die Module in einer Parallelschaltung nicht gegenseitig beeinflussen und der Ertrag ist höher. Allerdings ist die Installation einer Parallelschaltung erheblich aufwendiger als die einer Reihenschaltung.

• Payback Period

  Die Payback Period bezeichnet ein Verfahren zur Berechnung der Rückflussdauer einer Investition. Für Solaranlagen bedeutet dies also, dass die benötigte Zeit berechnet wird in der sich die Anschaffungskosten aus den jährlichen Gewinnen, Abschreibungen bzw. Einsparungen refinanziert haben. Als Eingangsdaten wird dafür zunächst die Gesamtsumme des Kapitaleinsatzes benötigt, dieser setzt sich aus den Anschaffungskosten und deren Nebenkosten zusammen. Bei einer Solaranlage wären dies also die Kosten für die Installation der Anlage, für alle Module und sonstigen Bauteile wie Wechselrichter etc. und ggf. die Versicherungs- und Wartungskosten. Außerdem benötigt man den Restwert der Anlage, der jedoch bei Solaranlagen schwer zu ermitteln ist. Als nächstes muss der jährliche Gewinn bekannt sein, der im Durchschnitt je nach Anlage, Ausrichtung und anderen Faktoren errechnet werden kann. Eventuell mögliche Abschreibungen, sofern man die Solaranlage als Kleinunternehmer betreibt sind der letzte Posten, der für die Rechnung bekannt sein muss. Die Payback Period ergibt sich dann aus der Differenz von Kapitaleinsatz und Restwert dividiert durch die Summe des jährlichen Gewinns und der jährlichen Abschreibungen. Bei der momentanen Einspeisevergütung beträgt dies bei den üblichen Anlagen auf Einfamilienhäusern eine Zeitspanne von ca. 10 bis 14 Jahren, konkrete Werte können jedoch vor dem Bau einer Anlage vom Planer errechnet werden, hierfür existieren auch diverse Internetangebote.

• Performance Ratio

  Die Performance Ratio setzt die erzeugte Strommenge mit der theoretisch möglichen Strommenge an einem Standort ins Verhältnis. Sie ist somit ein Maß für den Nutzungsgrad einer Photovoltaikanlage. Der Vorteil dieser Kennzahl liegt darin, dass Anlagen unabhängig von den am Standort herrschenden Einstrahlungsbedingungen verglichen werden können.

• Pfetten

  Pfetten sind wichtige Bestandteile eines Daches. Eine Pfette oder auch Dachpfette ist in einer Dachkonstruktion ein waagerechter Träger. Pfetten liegen parallel zu First und Traufe eines Daches und werden je nach Lage Firstpfette, Mittelpfette und Fußpfette genannt. In einem Pfettendach dienen die Pfetten als Zwischenkonstruktion. Sie tragen die rechtwinklig auf diesen angeordneten Sparren. So können sie die Last auf die Stützen und Wände überleiten. Pfetten, die gleichzeitig die Funktion von Sparren erfüllen, werden Pfettensparren oder Sparrenpfetten genannt. Ein Pfettendach ist bautechnisch eine gute Voraussetzung, um auf diesem eine Solaranlage anzubringen. Da Pfetten sehr robust sind, können auf diesen leicht die Montagesysteme von Solarmodulen angebracht werden.

• Photoeffekt

  Der Photoeffekt, oder auch photoelektrischer Effekt, beschreibt einen Prozess der Wechselwirkung von Photonen mit Materie. Bei diesem Prozess wird ein Photon von einem Elektron absorbiert und das Elektron so aus der bestehenden Bindung gelöst. Auf dem Photoeffekt baut der photovoltaische Effekt auf, der die Umwandlung von Licht in elektrische Energie bewirkt. Dieser photovoltaische Effekt ist die Grundlage für die Funktionsweise von Solarzellen in einer Solaranlage. Mittels des Halbleiters Silizium in den Solarzellen wird die Sonnenenergie gebunden und zu Gleichstrom umgewandelt. Mit Hilfe eines Wechselrichters wird dieser zu Gleichstrom umgewandelt und somit für den Haushalt nutzbar gemacht.

• Photon

  Das Photon ist die elementare Anregung des quantisierten elektromagnetischen Feldes. Diese elementare Anregung, auch Quant genannt, bezeichnet ein Objekt, das durch einen Zustandswechsel in einem System mit diskreten Werten, also endlichen oder abzählbar unendlichen, einer physikalischen Größe erzeugt wird. In der Photovoltaik sind die Photonen also umgangssprachlich gesprochen der Stoff aus dem die elektromagnetische Strahlung in Form der Sonneneinstrahlung besteht. Dabei ist die kleinste Menge von elektromagnetischer Strahlung in einer beliebigen Frequenz jeweils ein Photon, wobei die Menge an Photonen mit steigender Frequenz der Strahlung zunimmt. Seine weiteren Eigenschaften sind zunächst die unendliche natürliche Lebensdauer. Diese haben sie jedoch nur, wenn sie nicht bei physikalischen Prozessen vernichtet werden, das Erzeugen ist jedoch auch möglich. Die Geschwindigkeit beträgt stets Lichtgeschwindigkeit, es ruht also nie, daher wird als Ruhemasse auch null angegeben. Da bei der Bewegung in optischen Medien, also auch in Solarzellen, eine Interaktion mit dem Material besteht, verringert sich hier die Geschwindigkeit. Bei der Interaktion in der Solarzelle löst das Photon eine Reaktion mit den Elektronen aus, die diese aus ihrer Bindung mit dem Valenzband löst. Die ausgelösten Elektronen werden so in ein energetisch höher gelegenes Leitungsband gehoben. Dadurch wird die Stromerzeugung in der Solarzelle erst möglich.

• Photovoltaik

  Der Begriff Photovoltaik setzt sich zusammen aus “Photon” (griech. für Licht) und “Volta”, einem italienischen Physiker, der die Batterie erfunden und mit das Elektrizitätszeitalter eingeläutet hat. Als Photovoltaik wird die direkte Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie bezeichnet. Durch die Absorption von Licht in Form von Photonen in einem Halbleiter wird elektrische Spannung aufgebaut.

• Photovoltaik Anwendungsgebiete

  Bei den Photovoltaik Anwendungsgebieten unterscheidet man zunächst, ob es sich um eine netzgekoppelte Anlage oder eine Inselanlage handelt. Netzgekoppelte Anlagen dienen dabei zumeist dem Zweck, den erzeugten Strom direkt in das Netz des Energieversorgers zu leiten. Hierbei handelt es sich zumeist um Aufdachmontagen, bei denen private Häuser, aber auch immer mehr öffentliche Gebäude wie Schulen oder andere Verwaltungsgebäude zur Stromerzeugung genutzt werden. Bei Inselanlagen verhält es sich dagegen so, dass der erzeugte Strom direkt vom Erzeuger verbraucht wird. Dieses Gebiet ist daher weitaus spannender, denn dadurch werden viele Geräte des täglichen Lebens mobil bzw. unabhängig von einem Anschluss ans Stromnetz. Schon lange in der Anwendung befinden sich dabei Uhren und Taschenrechner die über Solarzellen angetrieben werden, andere Beispiele sind Lampen für die Gartenbeleuchtung, solarbetriebene Milchschäumer und Handyladegeräte oder auch Freizeitkleidung, bei der der erzeugte Strom beispielsweise für das Betreiben eines MP3-Players verwendet werden kann. Des Weiteren können heute Wohnwagen, Kühlboxen, Boote und andere Garten- und Campinggeräte mit dieser Technik ausgestattet werden. Besondere Bedeutung kommt den Inselanlagen auch in den Entwicklungsländern zu. Gerade in Regionen die sehr abgeschieden sind kann so die Stadtflucht verhindert oder zumindest reduziert werden, es wird möglich Schulen und Versorgungseinrichtungen wie Krankenhäuser zu betreiben, was durch die hohe Ausbeute an Solarstrom durch die dafür besseren klimatischen Bedingungen noch verstärkt wird.

• Photovoltaik Energiepotential

  Um für die Photovoltaik das Energiepotential einzuschätzen muss man zunächst einmal wissen, wie viel Energie durch die Sonneneinstrahlung an der Erdatmosphäre ankommt. Dieser Wert, die Solarkonstante, beträgt 1,367 kW pro Quadratmeter. Durch Absorption und Reflexion geht jedoch ein Teil dieser Energie verloren, zudem wird ein weiterer Teil der direkten Strahlung an den Teilchen der Atmosphäre gebrochen, wodurch die Energie der Direktstrahlung weiter reduziert wird. Aus Messungen hat sich somit ergeben, das der Gesamtbetrag an Energie durch die Sonneneinstrahlung auf der Erdoberfläche ca. 1,1 * 1018 kWh beträgt. Der Ertrag an Energie, der damit auf einer Fläche von einem Quadratmeter und Jahr in Deutschland erreicht werden kann, beträgt ca. 1000 kWh. In südlicheren Gebieten und vor allem in der nähe des Äquators sind die erzielten Erträge jedoch deutlich höher, hier können bis zu 2400 kWh pro m² und Jahr erreicht werden. Obwohl sich der Ertrag für die Photovoltaik und ihr Energiepotential in Deutschland relativ gering anhört, würde es bei heutiger Technik schon ausreichen, alle geeigneten Dächer mit Solaranlagen zu bestücken um damit den gesamten Energiebedarf zu decken. Dies zeigt auch auf, wie wichtig die Technik gerade in Entwicklungsländern sein kann, denn zu den meist besseren Bedingungen gesellt sich auch ein geringerer Bedarf, so dass schon kleinere Anlagen viel Wirkung zeigen.

• Photovoltaik Geschichte

  Die Geschichte der Photovoltaik fing schon im Jahre 1839 an. Damals entdeckte der französische Physiker Alexandre Edmond Becquerel den Photoeffekt. Neben diversen Grundlagenforschungen in der Halbleitertechnik dauerte es bis zum Jahr 1940, als Russel S. Ohl bei Versuchen mit Silizium feststellte, dass durch Beleuchtung ein Strom erzeugt werden konnte, im weiteren Verlauf war er auch an der Entdeckung des p-n-Übergangs beteiligt. Nach weiteren Forschungen wurde 1948 durch Walter Schottky ein erstes Konzept der Halbleiter-Voltaik entwickelt, woraufhin William Bradford Shockley 1950 ein theoretisches Modell für den p-n-Übergang erstellte. Im Jahr 1953 wurden dann in den Bell Laboratories in New Jersey durch die drei Forscher Daryl Chapin, Calvin Fuller und Gerald Pearson die ersten kristallinen Solarzellen aus Silizium entwickelt. Sie hatten eine Größe von 2 cm² und einen Wirkungsgrad von 4 bis 6 Prozent. Diese Ergebnisse wurden am 25. April 1954 der Öffentlichkeit präsentiert und sorgte für großes Interesse. Die erste praktische Nutzung der Solarzelle in der Geschichte der Photovoltaik war dann am 17. März 1958. An diesem Tag startete die USA den Satelliten Vanguard I, der mit einer Batterie sowie erstmals Solarzellen ausgestattet war. Dieser sendete noch bis ins Jahr 1964 Signale an das Militär, was der Durchbruch der Photovoltaik war.

• Photovoltaik Versicherung

  Um seine Solaranlage zu schützen kann man eine Photovoltaik Versicherung abschließen. Hierfür gibt es in verschiedenen Preislagen Angebote, die sich zunächst einmal nach Leistungen und maximaler Versicherungssumme unterscheiden. Außerdem spielt der Gesamtpreis der Solaranlage, die maximale Leistung in kWp, eventuell angebrachter Blitzschutz, Eigenmontage, Lagerung von brennbaren Materialien im Haus der Anlage und andere Dinge bei der Festsetzung des Beitragssatzes eine Rolle. Die Beitragsspanne kann also von geringeren Beträgen unter 50 € bis hin zu mehreren hundert Euro reichen, die maximale Versicherungssumme beträgt dann zumeist mindestens den Wert der Anlage, meist jedoch mehr, wobei einzelne Posten immer gesondert behandelt werden. Gängige Dinge, gegen die man mit einer solchen Versicherung geschützt ist, wären beispielsweise Beschädigungen durch Tiere, Hagelschäden bei Unwettern, Komplettausfall der Anlage, Reparaturkosten bei Beschädigungen von Dach, Fassade oder Gebäude, Entsorgungs- und Aufräumkosten, Erdbebenschäden, Feuerlöschkosten und andere Dinge. Dies ist von Photovoltaik Versicherung zu Versicherung jeweils anders und muss gesondert vor dem Abschluss begutachtet werden. Neben der Versicherung der eigentlichen Anlage ist zudem auch eine Haftpflichtversicherung möglich bzw. nötig, je nachdem ob die Anlage nicht schon über die hauseigene Haftpflichtversicherung abgedeckt ist. Diese Versicherung dient dann dazu, bei Beschädigungen, die beispielsweise durch herumfliegende Teile der Anlage an umstehenden Häuser, Autos oder gar Personen entstehen, die Kosten zu übernehmen.

• Photovoltaikmodul

  Ein Photovoltaikmodul, auch Solarmodul, PV-Modul oder schlicht Modul genannt, besteht aus einer Einheit aus mehreren verbundenen Solarzellen. Die Aufgabe eines Moduls besteht darin, Strahlungsenergie in elektrische Energie umzuwandeln. Ein Solarmodul ist gekennzeichnet durch seine elektrischen Anschlussdaten, wie Nennleistung, Nennstrom und Nennspannung unter Standard-Test-Bedingungen (STC). Die Solarzellen sind im Solarmodul in Kunstoff oder Harz gekapselt und mit einer front- und rückseitigen Abdeckung versehen um sie vor Witterungseinflüssen wie Luft und Feuchtigkeit zu schützen. Die Frontseite besteht im Regelfall aus einer gehärteten Glasscheibe, die sowohl glatt, mattiert oder auch pyramidenförmig aussehen kann. Die Rückseite kann aus einem Folienverbund, dem sogenannten Backsheet, oder ebenfalls aus einer Glasscheibe (bei Dünnschichtmodulen) bestehen. Solarmodule bzw. Photovoltaikmodule gibt es sowohl in gerahmter, wie auch in ungerahmter Ausführung. Auf der Rückseite von einem PV-Modul befindet sich noch die Anschlußdose, in dieser sind Solaranschlußkabel mit Steckverbindern sowie die Bypassdioden integriert.Weitere Informationen zum Thema PV-Module finden Sie unter den Themen Solarmodule – Modularten oder Module – Wahl der Modulart.

• Polykristallin

  Ein kristalliner Festkörper aus vielen kleinen einzelnen Kristallen, sogenannten Kristalliten, wird als Polykristallin bezeichnet. Die Einzelkristalle sind dabei durch Korngrenzen voneinander abgetrennt und können in unterschiedlichen Größen vorliegen, wobei diese von Mikrometern bis zu Zentimetern reichen. In Solaranlagen finden polykristalline Zellen aus Silizium Verwendung, sie zählen dabei wie die Monokristallinen Siliziumzellen zu den Dickschichtzellen. Durch die Korngrenzen weisen die zur Herstellung benutzen Siliziumscheiben nicht überall die gleiche Kristallorientierung auf. Bei der Herstellung wird entweder das Blockgussverfahren oder das Bridgman-Verfahren verwendet. Bei ersterem wird das Silizium in einem Tiegel geschmolzen und anschließend in einer quadratischen Wanne möglichst langsam abgekühlt. Die entstehenden Blöcke werden dann auf die benötigte Größe von ca. 30 cm Kantenlänge geschnitten. Das Bridgman-Verfahren funktioniert ähnlich, so wird ebenfalls zuerst das Silizium eingeschmolzen. Nach dem Schmelzen wird jedoch das Silizium im Tiegel belassen und die Heizzone langsam nach oben verlagert, so das der Block von unten her langsam erstarrt, oben jedoch bis zuletzt flüssig bleibt. Der Vorteil von Polykristallinen sind die sehr geringen Energierücklaufzeiten, da sie in der Produktion am günstigsten herzustellen. Der Wirkungsgrad der polykristallinen Siliziumzellen beträgt ca. 13 bis 16%, was gegenüber den monokristallinen Zellen einen Verlust von ca. 5 % ausmacht.

• Polykristalline Solarzelle

  Eine Polykristalline Solarzelle ist ein Bestandteil eines polykristallinen Photovoltaikmoduls. Charakteristisch für polykristalline Solarmodule ist die Kristallstruktur, welche die Solarmodule bei Sonneneinstrahlung stark reflektieren lässt. Sie werden genauso wie monokristalline Solarzellen aus Silizium hergestellt. Allerdings wird bei polykristallinen Solarzellen meist ein weniger reines Silizium verwendet als bei monokristallinen Solarzellen. Das bewirkt, dass polykristalline Solarzellen einen nicht ganz so hohen Wirkungsgrad besitzen wie monokristalline Solarzellen. Doch der Vorteil von polykristallinen Solarzellen ist, dass diese günstiger produziert werden können als monokristalline Solarzellen und somit auch die polykristallinen Solarmodule günstiger in der Anschaffung sind. Daher sind polykristalline Solarmodule die am häufigsten verbauten Solarmodule.

• Photovoltaik Preisentwicklung

  Hinsichtlich der Photovoltaik Preisentwicklung lässt sich feststellen, dass die Modulpreise in den vergangenen Jahren einer rapiden Preissenkung unterlegen sind. Dabei sind vor allem die Anlagen mit den Dünnschichtmodulen stark herabgesenkt worden. Dies begründet sich durch die geringere Leistungsfähigkeit bzw. den Wirkungsgrad. Zudem bestimmt die Nachfrage und der technische Entwicklungsstandard die weitere Preisentwicklung der Photovoltaik. Hinzu kommt das mit Hilfe des EEGs der Wunsch nach einer Photovoltaikanlage gestiegen ist und die Herstellungskosten der Module in den vergangenen Jahren gesunken sind. Vor allem im europaweitem Vergleich ist das Interesse an der Solarenergie in Deutschland stetig gewachsen.

• Photovoltaik Preise 2011 & 2012

  Berücksichtigen sollte man, dass die weltweiten Nachfragen nach Solarmodulen einen einheitlichen feststehenden Preis verhindern. Im europäischem Vergleich sind die Fördermaßnahmen für regenerative Energien relativ gering und durch die Orientierung der Preise am europäischem Markt wird eine deutliche Senkung der Anlagen kaum realisierbar sein. Die Photovoltaik Preise von 2011 & 2012 können je nach regionalen Gegebenheiten stark variieren.

• Preise für Solaranlagen – Ein Solaranlagen Test hilft

  Die Anschaffungs- und Montagepreise von Solaranlagen sind in den vergangenen Jahren zwar stetig gesunken, dennoch weiterhin sehr hoch. Es ist deshalb ratsam einen Solaranlagen Vergleich anzustellen. Hierfür gibt eine eine Vielzahl von Solaranlagen Tests im Internet oder Beratung zu Solaranlagen im Fachhandel. Allgemein gilt jedoch Folgendes: Beim Kauf einer Photovoltaik-Anlage muss mit Anschaffungskosten von mindestens 3.000€ für eine kleine Privathaushalt-Anlage (ca. 2 Kilowatt Peak). gerechnet werden. Auch Solarthermie-Anlagen, stellen eine große Investition dar. Anlagen zur Heizungsunterstützung für das Eigenheim kosten etwa 10.000€. Sowohl die Bundesrepublik Deutschland, als auch die Europäische Union und die einzelnen Länder unterstützen die Anschaffung von Solaranlagen mit Fördermitteln und guten Kreditkonditionen. Vor allem seit Erlass des Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) wird die Finanzierung von Photovoltaik-Anlagen für privat Haushalte und Unternehmen vereinfacht. Informationen zu Förderungsmöglichkeiten von Solaranlagen, können sowohl bei den Landesbanken, als auch beim Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie eingeholt werden.

• PV Cycle

  Als PV Cycle wird eine Organisation bezeichnet, die sich schon heute mit der zukünftigen Entsorgung von ausgedienten Solarmodulen beschäftigt. Da die meisten Solaranlagen eine Lebensdauer von mindestens 20 Jahren besitzen und die erste Installationswelle in den 1990er Jahren begonnen hat, liegt die erste große Ausmusterungswelle noch in der Zukunft. Um dennoch die die Entsorgung der Solarmodule im Sinne der Umwelt durchzuführen, hat sich im Juli 2007 der PV Cycle gegründet. Er besteht aus mehreren Photovoltaikmodulherstellern, die sich zusammengeschlossen haben, um gemeinsam die Rücknahme und das Recycling von ausgedienten PV-Modulen zu organisieren. Mittlerweile besteht der PV Cycle aus 107 Mitgliedern, die zusammen mehr als 85 Prozent des europäischen Solarmaktes ausmachen.

Q

• Q-Cells

  Q-Cells wurde 1999 gegründet und hat sich innerhalb weniger Jahre zu einem der größten Solarzellenhersteller weltweit entwickelt. Q-Cells entwickelt und produziert leistungsfähige Solarzellen aus mono- und multikristallinem Silizium her, die in unzähligen Modultypen verschiedenster Modulhersteller zum Einsatz kommen.

• Quantenausbeute

  Unter Quantenausbeute versteht man das Verhältnis zwischen der Anzahl absorbierter Photonen zu den eingestrahlten Photonen. Der Absorptionskoeffizient steht in direktem Zusammenhang zu der Quantenausbeute. Letztendlich gibt die Quantenausbeute an, wie gut oder schlecht ein Material für den Einsatz in Solarzellen geeignet ist.

• Quarzsand (SiO2)

  Als Quarzsand werden Sande bezeichnet, die einen besonders hohen Gehalt des Minerals Quarz aufweisen. Quarzsand (SiO2) ist das Ausgangsprodukt für hochreines Silizium, welches wiederum Ausgangsprodukt für die Herstellung von Solarzellen ist. Die weltweiten Reserven an Quarzsand sind praktisch unbegrenzt. Wegen der besonderen Eigenschaften des Minerals Quarz, seiner außergewöhnlich guten chemischen Beständigkeit und einer hohen Eigenfestigkeit, werden Quarzsande als sogenannte Spezial- oder Industriesande für besondere Zwecke eingesetzt.

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• Reflexionsstrahlung

  Unter Reflexionsstrahlung bezeichnet man in der Photovoltaik die Strahlung, die im Gegensatz zur direkten Strahlung nicht direkt auf eine Solarzelle trifft. Die Strahlen treffen zuerst auf andere in der Umgebung befindlichen Gegenstände wie beispielsweise Hauswände, Fensterfronten oder auch schneebedeckte Gegenstände, um dann von dort reflektiert zu werden und auf die Solarzellen “umgelenkt” zu werden. Sind die Flächen, von denen die Strahlung reflektiert wird hell, dann kann dies ertragssteigernde Wirkung haben. Achtung! Schaffung absichtlicher Reflexionsflächen zur Erhöhung des Ertrages werden von den meisten Modulherstellern ausdrücklich untersagt! Die Konsequenz wäre der Verlust der Garantie.

• Reflexionsverluste

  In der Photovoltaik versteht man unter Reflexionsverluste das Licht, welches von einer Solarzelle oder einem PV-Modul zurückgestrahlt, also reflektiert wird und somit nicht zur Stromerzeugung beitragen kann.

• Regelung

  Eine Regelung ist ein Vorgang in Systemen, in denen eine Wechselwirkung stattfindet. Bei dieser Wechselwirkung wird eine veränderliche Größe konstant oder zumindest annähernd konstant gehalten. Zur Regelung einer Solaranlage mit Warmwasserspeicher wird meist nur ein einfacher Temperaturdifferenzregler für die Regelung benötigt. Mit diesem stellt der Regler über zwei Temperaturfühler fest, wann die Temperatur am Kollektoraustritt höher ist als im Wasserspeicher. Ist dies der Fall setzt der Regler die Solarkreis-Umwälzpumpe in Betrieb. Die durchschnittliche Temperaturdifferenz als Startpunkt für die Umwälzpumpe liegt meist zwischen 5 °C und 8 °C. Wenn nur noch ein Temperaturunterschied von 2 °C bis 3 °C besteht, stellt sich die Umwälzpumpe wieder aus.

• Reihenschaltung

  Als Reihenschaltung wird ein Schaltkreis bezeichnet, indem alle Bauteile (mindestens zwei) hintereinander geschaltet sind. Daraus ergibt sich, dass die Bauteile wie auf einer Perlenschnur aufgereiht sind und es keine Abzweigung gibt. Alle Bauteile werden mit dem gleichen Strom durchflossen und die Spannung ist überall gleich hoch. Daher wird diese Schaltungsart auch als Serien- oder Hintereinanderschaltung bezeichnet. In der Photovoltaik werden die Solarmodule meist in Reihenschaltungen betrieben. So zusammengeschaltete Module werden Solargeneratoren genannt. Bei größeren Anlagen werden mehrere Solarmodule in Reihe geschaltet (diese nennt man dann Strings) und dann parallel zusammengeschlossen. Das hat den Vorteil, dass beim Ausfall eines Strings nicht gleich die ganze Anlage ausfällt (Lichterketten-Problematik).

• Reinigung der Solarmodule

  Da eine Solaranlage ganzjährig bei Wind und Wetter im Freien steht, können sich dort die verschiedensten Stoffe absetzen, die in regelmäßigen Abständen eine Reinigung der Solarmodule erfordern können. Denkbar sind hier beispielsweise Blätter von Bäumen sowie Pollen und Samen aller Pflanzen, jegliche Hinterlassenschaften und Ausscheidungen von Insekten und anderen Tieren wie z.B. Vogelkot, außerdem noch Schmutz und Dreck der in der Luft enthalten ist wie Staub, Ruß und Abgase oder auch Algen- und Moosbefall. Im optimalen Fall ist zur Reinigung der Anlage gar kein Aufwand zu betreiben, da sich durch Regen oder Schnee eine Art Selbstreinigung der Module einstellt. Dies reicht jedoch im Normalfall nicht allein aus, um die Solarmodule sowie die Hinterlüftung oder auch die Nachführanlage sauber zu halten. Bei extrem hartnäckigen Verschmutzungen wie Stallabluft in der Landwirtschaft, wo ja häufig auch ganze Scheunen mit Solaranlagen bestückt sind, kann der Energieverlust der Anlage bis zu 30% betragen, im Mittel wird bei Solaranlagen von einer verschmutzungsbedingten Minderung von ca. 7% ausgegangen. Daher werden die meisten Anlagen regelmäßig auf Verunreinigungen überprüft. Die Reinigung der Solarmodule erfolgt dann zumeist mittels Teleskopstangen und vollentsalztem Wasser, wobei darauf geachtet werden muss, unter keinen Umständen die Moduloberfläche zu zerkratzen oder sonstige Teile zu beschädigen.

• Riso – Isolationswiderstand

  Unter Riso versteht man den Isolationswiderstand eines Wechselrichters.
  Jede PV-Anlage hat sowohl vor der Netzaufschaltung als auch im Einspeisebetrieb ein gegenüber Erde verschiedenes Potenzial. Solch eine Anlage muss so gut wie möglich gegenüber Erde isoliert werden, damit Ströme, die aufgrund schlechter Isolierung von der PV-Anlage über Erde abfließen, weder eine Gefahr bei Berührung noch zusätzliche Verluste darstellen. Der gesamte Erdstrom, oder auch Leckstrom, setzt sich aus den Beiträgen aller Anlagenkomponenten zusammen:
  • PV-Module
  • DC-Kabel
  • Wechselrichter
  Bei gegebener Systemspannung lässt sich dieser Leckstrom in einen wirksamen Isolationswiderstand umrechnen, den man mit Riso bezeichnet. Quelle: SMA

• Rundsteuerempfänger

  Das Energieversorgungsunternehmen (EVU) stellt das Signal zur Reduzierung der Einspeiseleistung der Erzeugungsanlage bei Netzüberlastung über einen Rundsteuerempfänger/eine Fernwirkanlage bereit. Hierzu werden am Rundsteuerempfänger/an der Fernwirkanlage vier potentialfreie Wechsler kontakte angesteuert. Diese vier Relaisstellen die Leistungsstufen 100 % (volle Einspeisung),
  =< 60 %, =< 30 % und 0 % (keine Einspeisung) dar.

S

• Schwachlichtverhalten

  Das Schwachlichtverhalten eines Solarmoduls gibt eine Einschätzung über das Verhalten des Solarmoduls bei bewölktem Himmel ab. Anders als in sonnenreichen Ländern wie Spanien oder die Türkei ist in Deutschland ein „durchwachsenes“ Wetter vorherrschend, bei dem sich Sonne und Schatten abwechseln. Deshalb ist es in unseren Breitengraden notwendig, sich nicht nur die mögliche maximale Leistung eines Solarmoduls anzuschauen, sondern auch das Schwachlichtverhalten. Eine optimale Lichtausbeute haben demnach Module, die das breiteste Lichtspektrum abdecken. Im Allgemeinen haben Dünnschichtmodule ein besseres Schwachlichtverhalten als kristalline Module. Module mit gutem Schwachlichtverhalten sind daher auch für Plätze mit großer Verschattungsgefahr geeignet.

• Sicherheit Photovoltaikanlage

  Bei der Sicherheit von Photovoltaikanlagen muss zunächst einmal die Montage betrachtet werden. Ohne Erfahrung und körperliche Fitness sollte hier nicht auf dem Hausdach gearbeitet werden, die meisten Unfälle durch beispielsweise Absturz von der Dachkante oder durch Oberlichter und andere Öffnungen haben meist schwere bis tödliche Folgen. Des Weiteren ist natürlich der elektrische Strom eine große Gefahrenquelle bei der Montage der Solarmodule, die Spannung beträgt dabei meist mehr als 120 Volt bis hin zu 1000 Volt. Daher ist darauf zu achten das alle Teile der Anlage berührungssicher sind. Für den laufenden Betrieb der Anlage sind ebenfalls diverse Schutzsysteme für die Sicherheit der Photovoltaikanlage vorgeschrieben. So muss zum Beispiel ein Lasttrennschalter auf der Gleichstromseite vorhanden sein, weitere Einrichtungen zu Sicherheit auf der Gleichstromseite können Sicherungsautomaten, Leistungsschalter zum Regeln bzw. an und Ausschalten der Anlage und anderes sein. Auf der Wechselstromseite sind Sicherungseinrichtungen für den Blitz- sowie Überspannungsschutz erhältlich, außerdem Sicherungsautomaten mit Trennfunktion, Leistungsschalter sowie Energieverbrauchszähler und ähnliches. Da bei einer Photovoltaikanlage Stromstärken von mehreren hundert Ampere sowie mehrere hundert Volt erreicht werden können, sollte die Installation jedoch nur mit fachmännischen Kenntnissen geschehen. Für die genau benötigten Sicherungseinrichtungen der Anlage muss ebenfalls der Techniker bzw. Lieferant befragt werden, sofern man eine Eigenmontage vorzieht.

• Silizium

  Silizium ist das zweithäufigste Element auf der Erde. In hochreiner Form wird es für für die Herstellung von Solarzellen verwendet. Um in der Photovoltaik Anwendung zu finden wird das Rohsilizium weiterverarbeitet zum sogenannten Solarsilizium (Sisg). Der Rohstoff Siliziumdioxid wird dabei zu polykristallinem Silizium, monokristallinem Silizium oder amorphem Silizium verarbeitet.

• Smart Grid

  Der Begriff Smart Grid kommt aus England und bedeutet intelligentes Stromnetz. Im Hauptaugenmerk steht die kommunikative Vernetzung der Aggregate zur Stromerzeugung und -speicherung sowie die intelligente Verteilung zu den elektrischen Verbrauchern (Geräten) und Netzbetriebsmitteln. Ziel ist eine effiziente und zuverlässige Energieversorgung. Gerade bei der Erzeugung von Strom aus Erneuerbaren Energiequellen entsteht ein unstetiger Stromfluss. Diesen zu kontrollieren, zu speichern und zu verteilen ist Aufgabe von Smart Grid (virtuelles Kraftwerk). Ein weiterer wichtiger Punkt ist die Bereitstellung von Daten. Diese können via Computer oder Smartphone ausgewertet werden. Aufgrund der Daten kann die Anlage händisch oder automatisiert gesteuert werden (zum Beispiel produziert die Anlage nur Strom, wenn die Speicher leer sind oder ein elektrisches Gerät angeschlossen wurde).

• Solaranlagen

  Solaranlagen wandeln Sonnenkraft in Strom und Wärme um und machen es somit möglich Energie unabhängig von fossilen Brennstoffen zu erzeugen. Solarenergie ist deshalb besonders umweltschonend und zählt zu den erneuerbaren Energien. Es wird zwischen zwei Formen von Solaranlagen unterschieden: Photovoltaik- und Solarthermie-Anlagen. Photovoltaik-Solaranlagen werden aus Solarzellen produziert, welche es erlauben die Sonnenstrahlung in elektrische Energie umzuwandeln. Diese elektrische Energie kann dann entweder in das Stromnetz eingespeist oder für den Eigenverbrauch verwendet werden. 12V in Solaranlagen ist dabei eine handelsübliche Spannung. Solarthermie-Anlagen wiederum wandeln die Sonnenenergie in solare Wärme, das heißt Warmwasser oder Heizungsenergie um. Auch hierfür wird eine Solaranlage, die aus Sonnenkollektoren besteht, benötigt.

• Solaranlagen Montage

  Die Solaranlagen Montage beinhaltet das Einrüsten des Gebäudes, die Installation der Befestigungssysteme auf der Dachfläche sowie das Anbringen der Module und das Anschließen der elektrischen Bauteile wie Wechselrichter und Stromzähler. Die Dauer einer Solar Montage liegt je nach Anlagengröße im Regelfall zwischen 2 bis 3 Tage. Der Planungsaufwand wird im Einzelnen abhängig von der Anlagenkonstruktion sowie der Anlagengröße, das aber mit dem Solarmonteur im Detail zumeist beim Vororttermin besprochen wird. Abschließend endet die Montage mit der Abnahme der Anlage und der Zertifizierung des Einspeisezählers durch den Anbieter. Oftmals beantragen die Anbieter bereits die Einspeisevergütung für den Anlagenbetreiber, so dass einer Inbetriebnahme nichts mehr im Wege steht. Die Dachausrichtung ist zwar wichtig für die zu erzielende Modulleistung, jedoch muss die Dachfläche nicht unbedingt nach Süden zeigen, um eine Photovoltaikanlage errichten zu lassen. Grundsätzlich haben die in Deutschland gebauten Dächer häufig einen Neigungswinkel mit Abweichungen von der Südausrichtung von bis zu 30 Grad, wobei man dort nur mit wenig Einbußen rechnen muss.

• Solarbefestigung

  Selbst bei einer reinen Ost- oder Westausrichtung können durch größere Solarzellenflächen günstigere Bedingungen geschaffen werden. Der Neigungswinkel der Dachflächen muss jedoch zwischen 20 Grad und 60 Grad liegen, um eine sinnvolle Montage zu ermöglichen. Die Solarbefestigung besteht bei einer Aufdachlösung aus Edelstahldachhaken, die mit der Dachunterkonstruktion verbunden werden. Darauf werden dann Aluminium-Profilschienen als Modulträger befestigt und die Module werden zumeist vertikal drauf gesetzt. Eine Indachlösung ist bei Neubauten denkbar, da dann das Material für die Dacheindeckung eingespart werden kann, ansonsten jedoch sind Indachkonstruktionen mit Ertragseinbußen bis zu 5% nicht empfehlenswert. Es gibt auch noch die Variante der Aufständerung, diese wird durch eine Auflast oder mit Hilfe von einer mechanischen Befestigung angebracht.

• Solaranlagen Nachteile

  Der größte Nachteil bei Solaranlagen ist mit Sicherheit der, dass die Sonnenstrahlung als Energiequelle nicht überall gleichmäßig verfügbar ist. Je nach Standort, Witterung und Jahreszeit schwanken die erzielbaren Energiemengen der Photovoltaikanlagen teils enorm, in der Nacht wird gar kein keine Energie mehr erzeugt. Daher können Solaranlagen die Erzeugung von Energie mittels anderer Kraftwerke erst ablösen, wenn eine zum einen die am Tag produzierte Menge an kWh auch in jedem Fall für die Nacht reichen würde und entsprechende Speichermöglichkeiten für die am Tag vorproduzierte Energie verfügbar sind. Solange dies nicht der Fall ist wird man weiterhin auf Fossile oder Atomenergie angewiesen sein um den Energiebedarf zu sichern. Der zweite Solaranlagen Nachteil sind sicherlich die relativ hohen Investitionskosten, wobei schon heute die Investitionen an Photovoltaikanlagen die der Energieversorger für konventionelle Anlagen sowie Ausbau und Wartung des bestehenden Netzes übertreffen. Trotzdem stehen vor dem Einstieg in die Solarstromproduktion hohe Kosten für die Solarmodule und die Installation an, die sich erst nach ca. 10 bis 14 Jahren wieder amortisieren. Des Weiteren kann die Standortsuche für eine geeigneten Fläche schwierig sein. Besitzt man selbst kein Haus so bleiben meist nur Gemeinschaftsanlagen, aber selbst eine ausreichend Fläche auf dem eigenen Dach oder Grundstück kann manchmal nicht genügen, falls die Fläche einen falschen Neigungswinkel besitzt, also beispielsweise die Anlage nicht Richtung Süden ausgerichtet werden kann oder aber nahe Gebäude oder Wälder durch eine Abschattung die Anlage unwirtschaftlich machen würde

• Solaranlagen Vorteile

  Die Vorteile von Solaranlage sind unbestritten und sehr vielfältig. Als erstes wäre die unbegrenzte Verfügbarkeit der Sonnenstrahlung zu nennen. Diese wird sicherlich noch einige Millionen Jahre brennen und sollte bis dahin unseren Energiebedarf auf der Erde ausreichend decken können, wohingegen für fossile Brennstoffe wie Öl oder Gas das Ende der Verfügbarkeit in den nächsten ca. 50 Jahren prognostiziert wird. Hier kommt auch schon der zweite Solaranlagen Vorteil ins Spiel, denn die Erzeugung von Solarstrom erzeugt keine Umweltverschmutzung wie Abgase oder Feinstaub, keine Treibhausgase wie CO2 und auch keine atomaren Abfälle. Ein anderer Vorteil ist, das zumindest für die Verteilung der Solarenergie die Strukturen bei den Netzbetreibern schon bestehen. Selbst wenn man selbst seinen Strom wegen zu viel Produktion nicht nutzen kann, wird über die Netzkopplung dieser für andere verfügbar gemacht. Außerdem ist für fast jeden im Laufe seines Lebens der Bau von zumindest einer Solaranlage oder Beteiligung an der Finanzierung möglich, was die Verbraucher unabhängig von Zentralen Netzbetreibern oder Konzernen macht. Die dezentrale Energieproduktion hat den weiteren Vorteil, das weniger Energie beim Transport des Stroms über hunderte Kilometer verloren geht. Hier können allein bis zu 15% an Energie und somit auch Kosten eingespart werden.

• Solararchitektur

  Bei der Solararchitektur geht es darum Gebäude zu erschaffen, welche die Möglichkeiten zur Nutzung der Sonnenenergie voll ausschöpfen. Dafür werden verschiedene Maßnahmen ergriffen um den erforderlichen Bedarf an Heizenergie zu minimieren als auch den Energieverbrauch für kühlende Klimaanlagen zu vermeiden. Dafür wird zum einen auf großflächige Fensterflächen im Süden sowie kleine im Norden geachtet, da die Fenster die kurzwellige energiereiche Sonnenstrahlung von außen durchlassen, die bei der Reflexion, Beugung und Brechung der Strahlung im Inneren entstehende langwellige Wärmestrahlung jedoch im Haus halten. Dadurch entsteht der bekannte Treibhauseffekt, wodurch auch im Winter eine angenehm warme Temperatur erzeugt werden kann, die fast ohne zusätzliche Heizenergie auskommt. Des Weiteren ist in der Solararchitektur die Dämmung des Hauses entscheidend, da die im Inneren erzeugte Wärme nicht wieder an die Umwelt abgegeben werden soll und auch an heißen Sommertagen keine warme Luft das Haus zusätzlich zur Sonnenstrahlung erhitzen soll. Selbstverständlich ist auch der Einbau einer Solaranlage zur Unterstützung der Wassererwärmung und der Heizanlage, außerdem ist eine Photovoltaikanlage für die Stromerzeugung essentiell. Das Ziel der Anstrengungen in der Solararchitektur ist es also ein Haus zu erschaffen, das die einfallende Energie der Sonnenstrahlung so gut ausnutzt, dass am Ende des Jahres Energiebilanz von null oder sogar im positiven Bereich entsteht, dass heißt das entweder genauso viel oder mehr Energie erzeugt wie verbraucht wird.

• Solare Wertschöpfungskette

  Eine Wertschöpfungskette bezeichnet ein Konzept im Management, das ein Unternehmen als eine Ansammlung von Tätigkeiten darstellt. Bei der Solaren Wertschöpfungskette handelt es sich dabei also um die Beschreibung der Tätigkeiten die zur Herstellung von Solaranlagen bzw. -modulen aus dem Ausgangselement Silizium notwendig sind. Das Silizium wird dabei im ersten Schritt der Solaren Wertschöpfungskette aus Quarzsand durch Reinigung des Sandes gewonnen. Dies ist sehr aufwendig, weshalb bei großer Nachfrage trotz der fast unbegrenzten Verfügbarkeit Engpässe in der Produktion entstehen können. Im nächsten Schritt werden dann zunächst aus dem rohen Silizium Blöcke erstellt, die sogenannten Ingots. Diese werden dann in dünne Scheiben von unter einem Millimeter geschnitten und werden ab sofort Wafer genannt. Dies ist dann die Basis für die Solarzellen, wobei auch in der Computerindustrie diese Wafer benutzt werden. Die Solarzellen entstehen nun, indem die Wafer gemessen, beschichtet und poliert werden um die optimale Oberfläche zu erhalten. Anschließend werden zwei der kristallinen Siliziumschichten zusammengefügt, wobei eine positiv und eine negativ dotiert wird, wodurch der p-n-Übergang entsteht. Als vorletzter Schritt werden die Solarzellen dann zu den Modulen verschaltet um als letztes in der Wertschöpfungskette mit den anderen Bauteilen verknüpft und an seinem Standort installiert zu werden. Wenn ein Konzern die komplette Wertschöpfungskette seines Faches ausfüllt so nennt man dies einen Integrierten Anbieter.

• Solarenergie

  Die Sonne ist unser wichtigster Energiespender. Durch die Solarenergie wird die Erde erwärmt und macht eine biologische Existenz wie unsere überhaupt erst möglich. Durch sie wird eine der wichtigsten Reaktionen für das allgemeine Leben auf der Erde in Gang gesetzt: die Photosynthese. In ihr wird die Solarenergie zu Sauerstoff und Glucose umgewandelt und somit für uns direkt nutzbar gemacht. Laut der Definiton von Solarenergie entsteht diese durch die ständige Kernfusion in der Sonne und gelangt durch elektromagnetische Strahlung auf die Erde. Dabei ist die Menge an Strahlungsenergie, die auf der Erdoberfläche ankommt, von der Zusammensetzung der Erdatmosphäre und dem Winkel abhängig, in dem die Strahlung in sie eindringt. Dadurch entstehen die unterschiedlichen Klimazonen auf der Erde.

• Seit wann wird solare Energie genutzt?

  Seit die Sonnenenergie gemessen wird, sind ihre Werte annähernd konstant. Da es auch keine Hinweise darauf gibt, dass die solare Energiezufuhr auf der Erde in der Geschichte Schwankungen unterlegen ist, wird diese seit geraumer Zeit genutzt. Daher hat bereits bei den Ägyptern ein starker Sonnenkult stattgefunden. Bei ihnen und bei den Azteken finden sich bereits frühe Formen der passiven Nutzung der Sonnenenergie durch ihre Architektur. Doch in der Geschichte der Nutzung der Solarenergie ist ihre aktive Nutzung eine Entwicklung der Neuzeit. Sie ist auf die Entdeckung des Photoeffekts des französischen Physikers Henry Becquerel in 1839 zurückzuführen.

• Solarer Deckungsbeitrag

  Der solare Deckungsbeitrag bezeichnet bei Solaranlagen den Anteil der produzierten Energie an der insgesamt benötigten Energie eines Hauses. Dabei wird für die benötigte Gesamtenergie zum einen die Energie für Warmwasser und Heizung berechnet, zum anderen fließt der Bedarf an Energie in Form von Strom in die Gesamtmenge mit ein, es ist aber auch eine Trennung von Strom- und Wärmeenergieerzeugung bei der Angabe des solaren Deckungsbeitrags möglich. Dabei ist wird vor allem bei der Solararchitektur eine möglichst hoher Wert angestrebt, der daran mündete, das erste Häuser einen Deckungsbeitrag von 100 Prozent oder mehr haben, dass heißt sie können sogar mehr Energie produzieren als sie verbrauchen. Dies wird zunächst dadurch erreicht, das der Deckungsgrad für Warmwasser und Heizung mindestens 50 Prozent ausmacht. Dies wird durch gute Dämmung und konsequente Nutzung der passiven Energie durch optimal angeordnete, groß dimensionierte und nach Süden hin ausgerichtete Fensterflächen erreicht. Außerdem sorgen Sonnenkollektoren stets für eine große Menge an Wärmeenergie. Falls dies jedoch nicht ausreicht kann mittels des gewonnen Solarstroms der separaten Photovoltaikanlage die Heizung unterstützt werden. Dies ist jedoch meist nur im Winter oder bei langen Schlechtwetterperioden nötig, da relativ große Wärmespeicher verwendet werden, die auch mehrere Tage die Heizung betreiben können.

• Solarfassade

  Solarfassaden können sowohl eine Ergänzung als auch ein Ersatz für eine Solaranlage auf dem Dach sein. Mit einem geringem Mehraufwand gegenüber normalen Fassaden, können umweltfreundliche und architektonisch ansprechende Fassaden realisiert werden. Weiterhin wirkt die Solarfassade als Dämm-, Wärme- und Lärmschutz. Ebenso Elektrosmok wird am Eindringen in das Gebäude gehindert. Solarfassaden werden im Allgemeinen genauso installiert, wie Solaranlagen auf dem Dach. Solarfassaden bestehen aus einem Montagesystem, Wechselrichter, Speichersystem und Verkabelung. Dabei können Solarfassaden gleich beim Hausbau mit eingeplant werden und somit helfen, die Vorgaben für Niedrigenergiehäuser zu erfüllen. Besonders großflächige Häuser, wie Hochhäuser, generieren mit einer Solarfassade große Leistungen.

• Solar Installation

  Generell ist eine Solar Installation auf allen Gebäudeflächen realisierbar. Abhängig vom Montagesystem sind folgende Dachformen mit Solarmodulen belegbar: Auf ein Schrägdach bzw. Satteldach, ein Flachdach, an der Fassade sowie auf Lichtdächern. Mit Ausnahme der Fassadenkollektoren sind alle genannten Flächen sowohl per Aufdachkonstruktion als auch per Indachkonstruktion zu belegen.

• Solarenergie (Sonnenenergie)

  Unter Solarenergie oder auch Sonnenenergie bezeichnet man die von der Sonne ausgehende Energie, die in Form von elektromagnetischer Strahlung auf die Erdoberfläche gelangt. Die gesamte auf die Erdoberfläche auftreffende Energiemenge beträgt das fünftausendfache des Energiebedarfs der Menschheit!

• Solargenerator

  Unter dem Solargenerator versteht man die Gesamtheit aller Solarmodule beziehungsweise PV-Module einer Photovoltaikanlage. Dieser Generator wandelt die Sonnenenergie in elektrische Energie um.

• Solarkabel

  Solarkabel unterscheiden sich von normalen Kabeln vor allen Dingen in den verwendeten Materialien. Im Allgemeinen müssen Solarkabel doppelt isoliert sein und dürfen nur aus einer Ader bestehen. Solaranlagen sind extremen Witterungsbedingungen ausgesetzt. Somit müssen auch die Solarkabel für einen Temperaturbereich von -40°C bis +125°C ausgelegt sein. Weiterhin wichtig ist der Schutz vor UV-Strahlung und Feuchtigkeit. Der Querschnitts des Kabels sollte entsprechend vorsichtig bemessen werden, dass die Energieverluste unter einem Prozent liegen. Für die meisten Anforderungen reicht ein Kabelquerschnitt von 4 Quadratmillimetern völlig aus. Allerdings ist von kleineren Querschnitten abzuraten. Andere notwendige Eigenschaften sind: Säuren- und Laugenbeständigkeit, Abriebsfestigkeit, geringer Durchmesser (platzsparend).

• Solarkataster

  Mit Hilfe von Flugzeugen oder Hubschraubern werden lasergesteuert hochauflösende digitale Oberflächenmodelle von Hausdächern erstellt. Gleichzeitig werden für diese Standorte das Solarpotential errechnet. Das Solarpotential wird in der Einheit kWh/m² über einen bestimmten Betrachtungszeitraum (z.B. Jahr, Monate) angegeben. Die gesamten Daten werden in einem sogenannten Solarkataster angezeigt. Interessierte Bürger, Unternehmer oder Kommunen können durch einfaches Eingeben des Ortes, Strasse und Hausnummer sofort das Solarpotential ihres Standortes ermitteln. Sollte ein Standort noch nicht in einem Solarkataster zu finden sein, bieten diverse Firmen (SUN-Area) dieses Service an. Alle großen und größeren Städte Deutschlands sind schon erfasst und können via Websuche gefunden werden.

• Solarkollektor

  Als Solarkollektor werden Vorrichtungen bezeichnet, die in der Lage sind, die Energie der eintreffenden Solarstrahlung zu sammeln und damit das Brauchwasser sowie das Heizungssystem eines Hauses zu unterstützen oder gar zu ersetzen. Der Wirkungsgrad solcher Anlagen ist sehr hoch, da fast das vollständige Spektrum der Solarstrahlung genutzt werden kann, sie reichen von ca. 60 bis hin zu 75 % solarem Deckungsbeitrag zum Wärmeenergieverbrauch. Für das Wirkprinzip des Solarkollektors entscheidend ist dabei der Absorber. Dieser wandelt die durch die Sonnenstrahlung einfallende Energie in Wärme um und gibt sie anschließend an einen Wärmeträger ab, der durch den Absorber hindurch fließt. Der Wärmeträger leitet die Wärme dann zur direkten Verwendung oder Speicherung weiter. Damit die Technik ihre optimale Leistung bringt benötigt es natürlich einer sehr guten Wärmedämmung, denn die Temperaturen die in diesem Verfahren entstehen können enorm hoch sein und entsprechend hoch könnte sich auch der Energieverlust bei schlechter Materialwahl oder Montage der Dämmung gestalten. Anhand der Dämmung werden die Solarkollektoren dann zumeist auch unterschieden, wobei die Flachkollektoren normales Dämmmaterial verwenden. Ausgefeilter sind die Vakuumkollektoren in Röhrenform oder flach, die jedoch sehr teuer sind. In Schwimmbädern werden zudem häufig auch einfache Kunststoffrohre, Einfachabsorber oder auch Niedertemperatur-Kollektor genannt, verwendet. Diese verfügen meist über gar keine Dämmung, da sie auch keine übermäßige Erwärmung erzeugen sollen.

• Solarkonstante

  Unter der Solarkonstante versteht man, wie viel Energie die Sonne pro Sekunde auf einen Quadratmeter Fläche auf der Erde abgibt. Auf Meereshöhe beträgt der Wert 1,37kW/m², in 3.400m Höhe 1,6 kW/m² und im Weltraum 1,9 kW/m². Im Weltraum ist die Sonnenstrahlung fast konstant. Auf der Erde kann der Wert durchaus zwischen den Tages- und Jahreszeit schwanken. Weiterhin ist die Solarkonstante vom Breitengrad und der Witterung abhängig. Ebenso trägt die Atmosphäre zu Schwankungen bei. Zum einen kann die Sonnenstrahlung absorbiert, zum anderen gestreut werden. Im Jahresmittel beträgt die Sonneneinstrahlung in Deutschland je nach Region zwischen ca. 950 und 1100 kWh/m2.

• Sonstige Fläche

  Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) trennt zwischen Konversionsflächen, sonstige Flächen und Grünflächen. Konversionsflächen sind vor der Nutzung als Photovoltaikanlage als Wirtschafts-, Verkehrs-, Wohnungsbau- oder Militärfläche genutzt worden und weisen einen gewissen Grad an Verschmutzung oder Kontaminierung auf. Grünflächen sind Ackerland und Wiesen. Diese Flächen werden ab 2011 nach dem EEG nicht mehr gefördert, weil landwirtschaftlich nutzbare Flächen nicht zweckentfremdet werden sollen. Sonstige Flächen sind Freiflächen entlang von Autobahnen oder Schienenwegen. Wichtig für die Förderung ist, dass die Photovoltaik-Anlage bis zu einer Entfernung von maximal 110 Metern zum äußeren Rand der Fahrbahn errichtet werden muss.

• Solarmodul

  siehe Photovoltaikmodul

• Solarzelle

  Eine Solarzelle wandelt Sonnenlicht ohne mechanische oder chemische Vorgänge und ohne Materialverbrauch in elektrischen Strom um. Mehrere verschaltete Solarzellen werden zu einem Photovoltaikmodul verschaltet.

• Solarzellen Raumfahrt

  Der Siegeszug der Solarzelle begann in der Raumfahrt und dort ist sie auch heute noch die Energiequelle, welche das Arbeiten im Weltall erst möglich macht. Das erste Mal kamen Solarmodule am 17. März 1958 zum Einsatz, als die USA den Satelliten Vanguard I damit bestückt ins Weltall schoss. Der Satellit besaß insgesamt 108 Solarzellen mit einem Wirkungsgrad von 10,5 % und diente nur dem Aufladen der mitgeführten Akkumulatoren. Nach anfänglicher Skepsis legte sich diese schnell, denn der Satellit schickte bis Mai 1964 Signale zur Erde, was den Durchbruch für die Solarzelle in der Raumfahrt bedeutete, da die bis dahin verwendeten Batterien bei weitem nicht diese Lebensdauer hatten und auch heute noch nicht haben. In Folge dieses Erfolges wurden Solarzellen ständig weiterentwickelt und werden in jedem Satelliten sowie auch auf der Raumstation ISS verwendet. Dort befinden sich insgesamt acht Solarpaneele im Einsatz, die in Einheiten zu je 2 Modulen über Rotationsgelenke in Richtung Sonne ausgerichtet werden können. Sie erzeugen eine Gesamtspannung von 160 Volt. Problematisch ist hier nur die schnellere Abnutzung der Solarzellen durch die erhöhten Strahlungswerte im Weltraum, wodurch häufiger Arbeiten an den Solarsegeln der Raumstation fällig werden. Die Leistung heutiger Solarzellen in der Raumfahrt beträgt mehrere kW, diese Energie findet auch in Raumsonden für den Ionenantrieb ihre Anwendung.

• Sonnenstrahlung

  Die Sonnenstrahlung ist die Strahlung die von der Sonne ausgesendet wird. Sie ist zum einen eine elektromagnetische Strahlung, was bedeutet, dass sie aus einer Welle von magnetischen und Elektrischen Feldern besteht. Zum anderen handelt es sich auch um eine Teilchenstrahlung, die aus den geladenen Teilchen der Sonnenwinde und bei der Kernfusion der Sonne entstehende Neutrinos besteht. Das Spektrum der elektromagnetischen Sonnenstrahlung bewegt sich im Bereich von 0,1 nm der Röntgenstrahlung bis hin zu mehren Zentimetern und Metern der Radiowellen. Es enthält eine Vielzahl von Absorptionslinien im Bereich der nahen Infrarotstrahlung bis zur UV Strahlung. Die Leistung, die von der Sonnenstrahlung beim Erreichen der Erde erreicht wird liegt bei 1,367 kW pro Quadratmeter und wird als Solarkonstante bezeichnet. Sie ist eine wichtige Konstante bei der Berechnung und Beurteilung der Leistungsabgabe von Solarzellen. In der Erdatmosphäre wird die Sonnenstrahlung teilweise absorbiert und reflektiert, wodurch ihre Stärke an der Erdoberfläche leicht nachlässt. Die Strahlungsstärke an der Erdoberfläche ist außerdem abhängig vom Eintrittswinkel der Sonnenstrahlung. Die Sonnenstrahlung ist für die Erwärmung der Erdoberfläche verantwortlich, wo sie auch ihre meiste Energie an Feststoffe, Wasser und Gase abgibt. Sie ermöglicht dadurch das Leben auf der Erde. Strahlung die vollständig auf der Oberfläche oder in der Atmosphäre reflektiert wird gelangt wieder zurück ins Weltall.

• Sonnenenergie

  siehe Solarenergie

• Spannung

  Die elektrische Spannung (Formelzeichen U) ist eine physikalische Größe und ihre Maßeinheit ist Volt. Die elektrische Spannung gibt an, wie stark der Antrieb des elektrischen Stroms ist. Andererseits gibt die elektrische Spannung den Unterschied der Ladungen zwischen zwei Polen an. Es gibt auf der einen Seite einen Pluspol (Mangel an Elektronen). Demgegenüber steht der Minuspol (Überschuss an Elektronen). Zwischen diesen Polen baut sich die elektrische Spannung auf, die sich dann durch eine Verbindung entlädt und in diesem Moment kommt es zu einem Stromfluss. Diese Funktionsweise nutzen Solarzellen. Eine Solarzelle besteht aus unterschiedlich geladenen Siliziumflächen. Durch den Lichteinfall werden Ladungsträger freigesetzt (Elektronen) und dadurch baut sich eine elektrische Spannung auf. Wird nun via Kabel ein Spannungsausgleich initiiert, fließt Gleichstrom. Solange Licht auf die Solarzellen fällt, wird eine Spannung und damit Strom erzeugt.

• Sparren

  Als Sparren werden die Träger innerhalb der Dachkonstruktion bezeichnet, die von der Traufe zum First verlaufen. Die Dachkonstruktion trägt die Dachhaut, die den Teil des Daches darstellt, der das Haus vor Witterung beschützt. Üblicherweise ist die Dachkonstruktion aus Holz. Solaranlagen werden zur Zeit meist nachträglich auf dem Dach installiert. Somit muss die Tragfähigkeit des Daches auf das zusätzliche Gewicht der Solaranlage angepasst werden, oder die Dachkonstruktion hatte noch Luft nach oben und hält das zusätzliche Gewicht. Bei einem Neubau kann die Solaranlage von Beginn an mit eingeplant werden. Wegen dem höheren Gewicht und für eine gute Kabelverlegung, werden heutzutage Sparren aus Metall verwendet. Sie sind oft mit einem Schienensystem und Gummidichtungen ausgestattet.

• Standard Test Conditions (STC)

  Standard Test Conditions (STC), zu deutsch: Standard Test Bedingungen. Ausgehend von diesen Bedingungen können die Kenndaten der Module genormt werden und sind damit vergleichbar.
  STC-Bedingungen:
  • Einstrahlung 1000 W/m2
  • Umgebungstemperatur 25°C
  • AM 1,5 (Air-Mass = engl. Luftmasse)

• String (Strang)

  Ein String oder auch Strang ist eine Reihenschaltung mehrerer Module eines Stromgenerators. Ebenfalls als String (Modulstring) werden mehrere in Reihen geschaltete Solarzellen eines Moduls bezeichnet.

• String Ribbon Verfahren

  Bei dem String-Ribbon-Verfahren handelt es sich um einen Produktionsprozess, bei dem polykristalline Wafer auf Siliziumbasis hergestellt werden. Gegenüber dem herkömmlichen Blockgussverfahren fallen bis zu 50% weniger Siliziumabfälle an, weil die Siliziumblöcke weder gesägt noch gefräst werden. Beim String-Ribbon-Verfahren wachsen in einem komplexen chemischen Prozess zwischen zwei Drähten die Wafer aus der Schmelze. Auf Basis der so produzierten Wafer hergestellte Solarmodule, haben eine Energieamortisationszeit von unter 12 Monaten. Das heißt, nach nicht mal einem Jahr erzeugen sie mehr Strom als bei ihrer Fertigung verbraucht wurde. Alle Patente an diesem Verfahren hält die Evergreen Solar Inc. in den USA.

• Stromspeicher

  Stromspeicher wandeln die von Photovoltaikanlagen produzierte Energie so um, dass sie gespeichert werden kann. Dies muss geschehen, da die von Solaranlagen produzierte Energie selten genau dann gebraucht wird, wenn sie erzeugt wird. Deshalb muss sie gespeichert und für einen späteren Zeitpunkt verfügbar gemacht werden.
  So werden in Großanlagen beispielsweise größere Wassermengen in höher gelegene Becken gepumpt, um dieser zur späteren Energiegewinnung wieder abzulassen. Eine für Einzelhaushalte praktikablere Möglichkeit ist das Laden von Batterien, was momentan die gängigste Methode zur Speicherung von Solarenergie ist. Es gibt auch schon erste Akkumulatoren wie den Blei-Gel-Akku als Stromspeicher. Außerdem gibt es eine sehr breite Forschung auf dem Gebiet der Speicherung von Solarenergie.

• Anlage

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T

• Tagesgang

  Als Tagesgang wird die Leistungsabgabe einer Photovoltaikanlage in Abhängigkeit der Tagesuhrzeit und damit dem Sonnenstand bezeichnet. Der Tagesgang einer Solaranlage kann graphisch mit Hilfe eines Datenloggers angezeigt werden.

• Tandemsolarzelle

  Bei der Technik der Tandemsolarzelle werden Zellen mit Silizium unterschiedlicher Struktur hintereinander geschaltet. Diese Tandem-Module erreichen einen höheren Wirkungsgrad als herkömmliche, siliziumbasierte Dünnschichtmodule

• Tedlar

  Bei Tedlar handelt es sich um eine Polyvinylfluorid Folie (PVF), die ein Photovoltaikmodul auf der Rückseite vor allen Umwelteinflüssen schützen soll. Man spricht dabei vom “Backsheet” eines Moduls. Die Folie weist eine hohe Festigkeit, hohe UV-Beständigkeit, sowie eine Feuchtigkeitssperre auf. Das Backsheet ist normalerweise als Dreischicht-Verbundfolie ausgeführt, bei der eine Polyesterfolie zwischen zwei Lagen Tedlar eingebettet ist.

• Temperaturkoeffizient

  Der Temperaturkoeffizient gibt an, um wieviel sich die Leistung von einem Photovoltaikmodul verringert, wenn die Umgebungstemperatur um ein Kelvin (oder ein Grad Celsius) ansteigt. Um Verluste aufgrund von Temperaturerhöhungen gering zu halten, ist auf eine ausreichende Kühlung der Module durch eine gute Hinterlüftung zu achten.

• Theoretischer Wirkungsgrad

  Als theoretischer Wirkungsgrad wird der Wirkungsgrad einer Solarzelle unter optimalen Bedingungen, zum Beispiel im Labor, bezeichnet. Dieser wird also unter normalen Betriebsbedingungen nie erreicht.

• TKK

  Mit TKK wird die Temperatur von einem Kühlkörper eines Wechselrichters in Grad Celsius angegeben. Die maximale zulässige Temperatur eines Kühlkörpers von einem Wechselrichter liegt in etwa zwischen 80° C und 90° C, kann aber abhängig von der Type des WR stark variieren. Werden höhere Temperaturen aufgrund von ungünstigen Umgebungsbedingungen erreicht, geht der Wechselrichter auf Störung.

• Tracker

  Als Tracker bei Solaranlagen bezeichnet man zum einen einen den Solartracker. Dieser regelt die Position der Solarmodule und Sonnenkollektoren, so dass sie stets im optimalen Winkel von der Sonnenstrahlung getroffen werden. Um das zu gewährleisten werden die Module oder Kollektoren auf ein horizontal und vertikal verstellbares Gestell montiert, das über einen Elektromotor angetrieben wird. Diese Methode wird vor allem für freistehende ebenerdige Anlagen verwendet, da die Installation einer solchen Anlage relativ teuer ist und die Systeme ein hohes Gewicht erreichen können. In speziellen Fällen können die Anlagen jedoch auch auf Flachdächern montiert werden, hierzu sollte jedoch eine Analyse der Abschattung erstellt werden, da in besiedelten oder bewaldeten Flächen der Wirkungsgrad stark sinken kann und somit der Vorteil der Nachführung entfällt bzw. unrentabel wird. Als zweites wird ein Tracker bei der Steuerung der Spannung der Solarmodule verwendet, dem sogenannten MPP-Tracker. Dieser ist dafür zuständig, das die Solarmodule stets die optimale Leistung erzeugen. Der Tracker entnimmt dazu in kleinen Intervallen jeweils variierende Strommengen aus dem produzierten Strom der Anlage und errechnet in Kombination mit der aktuellen Spannung die momentane Leistung. Danach regelt er den Stromwert in Richtung der höheren Leistung nach.

• Trapezblech

  Trapezblech wird zum Eindecken größerer Dächer wie denen von Hallen, Schuppen oder Ställen verwendet. Die Besonderheit ist die Stirn in Trapezform, die dem Blech im Vergleich zum Wellblech eine stabilere Form verleiht und sich vor allem bei Schneelast im Winter bewährt. Hinzu kommt, dass auf Trapezblech mithilfe entsprechender Halterungen Solaranlagen angebracht werden können. Dies ist natürlich ideal, um auf sonst ungenutzten Schuppendächern Analgen zur Energiegewinnung zu montieren. Dazu sollte das Blech aber mindestens eine Dicke von 0,88 mm haben. Neben der nachträglich angebrachten Befestigung, die meist aus einer Schiene und dem Blech angepassten Schrauben bestehen, gibt es auch schon Trapezbleche mit vorgefertigten Halterungen. Hier muss die Anlage dann nur noch montiert werden.

• Treibhauseffekt

  Der Treibhauseffekt wurde schon im Jahr 1824 von Joseph Fourier entdeckt. Dieser wird durch die Treibhausgase inklusive dem Wasserdampf in der Erdatmosphäre ausgelöst und erhöht die Temperatur der Oberfläche, also unterhalb der Atmosphäre eines Planeten. Die Erklärung für den Effekt liegt darin, das die Sonne zunächst einmal Energie in Form von elektromagnetischer Strahlung abgibt. Der größte Anteil dieser Strahlung hat dabei eine Wellenlänge von 500 nm, was grünem und somit sichtbarem Licht entspricht. Die Atmosphäre der Erde und auch die Scheiben eines Treibhauses, daher der Name, absorbieren oder reflektieren dieses Licht kaum und lassen es fast ungehindert passieren. Trifft das Licht nun auf eine andere Oberfläche, so werden die Photonen der Strahlung teilweise absorbiert und erzeugen Wärme. Diese Wärmestrahlung wird wieder abgegeben an die Umwelt, hat jedoch eine höhere Wellenlänge, wodurch sie nicht mehr von allen Teilchen bzw. dem Scheibenglas durchgelassen sondern wieder zurück reflektiert wird. Die vom Menschen verursachten Anteile an diesem Effekt, beispielsweise durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe, werden auch anthropogener Treibhauseffekt genannt. Auf der Erde wirkt sich der Effekt dahingehend aus, das die Temperatur ohne ihn bei Durchschnittlich minus 18 Grad Celsius liegen würde und somit fast kein Leben möglich wäre. Der tatsächliche Wert liegt laut Messungen und Berechnungen jedoch bei plus 14 Grad Celsius.

• Tripelsolarzelle

  Die Tripelsolarzelle ist in der Solarzellentechnik eine relativ neue Entwicklung. Sie besteht, wie der Name vermuten lässt, aus insgesamt drei Schichten, die mittels der Dünnschichttechnik zu einer monolithischen Solarzelle, ähnlich der Tandemsolarzelle, verbunden werden. Als Materialien für diese Art von Solarzellen werden sogenannte III-V Halbleiter verwendet. Dabei handelt es sich um Verbindungshalbleiter, die aus Materialien der chemischen Hauptgruppen III, der Erdmetalle bzw. Borgruppe, und V, der Stickstoff-Phosphor-Gruppe, kommen. Eine Kombination dieser Materialien besitzt weiterhin die elektrische Leitfähigkeit. Verwendet werden kann beispielsweise eine Kombination von Galliumindiumphosphid mit Galliumarsenid und Germanium. Durch den monolithischen Aufbau und die unterschiedlichen Materialien wird die eintreffende Strahlung in der Solarzelle besonders gut genutzt, da jede Schicht einen anderen Teil des Spektrums nutzt, um den gewünschten Strom zu erzeugen. Die Zellen werden zudem in sehr kleiner Größe gebaut im Bereich von 0,03 Quadratzentimetern. Zusätzlich wird zur Konzentration der Strahlung eine Fresnel-Linse vor die Zelle gesetzt, die das Licht bündelt und weiterleitet. Mit dieser Technik sind im Labor Wirkungsgrade von jenseits der 40 % erreicht wurden, für die industrielle Massenfertigung von normalen Solarmodulen ist die Tripelsolarzelle jedoch noch nicht geeignet.

U

• UAC

  Bei UAC handelt es sich um die anstehende Spannung U (AC = engl. Alternate Current = Wechselstrom) in Volt [V] an der Ausgangsseite eines Wechselrichters.

• Umsatzsteuer

  Möchte der Besitzer einer Solaranlage seinen produzierten Strom an einen Netzbetreiber verkaufen, unterliegt er aufgrund der regelmäßigen Einnahmen der Umsatzsteuerpflicht. Als Privatanlagenbetreiber kann man sich von dieser Pflicht auch entbinden lassen, wenn der Jahresumsatz unter 17.500 Euro liegt. Diese Regelung ist bindend auf 5 Jahre. Allerdings sollte diese Entscheidung nicht leichtfertig getroffen werden, denn wer seinen Strom mit einer Umsatzsteuer versieht, kann diese auch beim Kauf der Anlage abführen. Das Finanzamt erstattet dann die Umsatzsteuer, die beim Kauf der Anlage gezahlt wurde. Gerade bei kleineren Anlagen spart der Betreiber so mehr Geld, da die von den Stromeinnahmen abgehende Umsatzsteuer wesentlich geringer ist.

• UPV

  Bei UPV handelt es sich um die derzeit anstehende Gleichspannung U in Volt [V] auf der Gleichspannungsseite, also Generator- beziehungsweise Modulseite (PV). Sie steht also an der Eingangsseite von einem Wechselrichter an.

• UPV-Max

  Bei UPV-Max handelt es sich um die maximal zulässige Gleichspannung U in Volt [V] auf der Gleichspannungs-, also Generator- beziehungsweise Modulseite (PV) vor dem Wechselrichter. Diese Maximalspannung darf bei der Auslegung und dem späteren Betrieb eines Wechselrichters nicht überschritten werden.

• UPV-Soll

  Bei UPV-Soll handelt es sich um die Soll-Gleichspannung U in Volt auf der Gleichspannungs-, also Generatorseite beziehungsweise Modulseite (PV) vor dem Wechselrichter. Diese Sollspannung wird für die richtige Auslegung eines Wechselrichters benötigt, da dieser nur in einem genau definierten Spannungsbereich korrekt arbeitet.

• UV-Strahlung

  Der Begriff der UV-Strahlung ist in gewisser Weise zu einem modernen Schlagwort geworden, was unter anderem auch auf die anhaltende Diskussion um den Klimawandel, um das Ozonloch und die „Globale Erwärmung“ zurückzuführen ist. Allerdings war die UV-Strahlung auch schon vor Beginn des Medienrummels um das Phänomen der Erderwärmung ein wichtiges und viel diskutiertes Thema. Der Begriff „UV-Strahlung“ ist eigentlich nur eine Abkürzung für das Wort „Ultraviolettstrahlung“, häufig wird anstatt dem Begriff „Ultraviolettstrahlung“ oder „UV-Strahlung“ aber auch der Begriff „Schwarzlicht“ oder „Infraviolett-Strahlung“ genutzt. All diese Begriffe meinen letztlich aber in etwa das selbe. Bei der UV-Strahlung handelt es sich um eine unsichtbare elektromagnetische Strahlung, die aufgrund ihrer Wellenlänge für den Menschen, aber auch für Tiere eben nicht sichtbar ist. Die Wellenlänge der UV-Strahlung ist dabei jedoch immer noch etwas länger als die Wellenlänge von Röntgenstrahlen.
  Die Bezeichnung „Ultraviolettstrahlung“ ist dabei auch auf diese Wellenlänge zurückzuführen, denn das Spektrum der UV-Strahlung beginnt mit etwas kürzeren Wellenlängen als denen, die von Menschen als Farbmischung zwischen Blau und Violett wahrgenommen wird. Die UV-Strahlung gilt als krebserregend. Natürlich ist dies für Holz völlig unbedeutend, weshalb man auch leicht auf den Gedanken kommen könnte, dass die UV-Strahlung beim Bau eines Carports keine Rolle spielt. Hier ist jedoch zu sagen, dass UV-Strahlung holzzerstörend wirkt und deshalb zu einem „Vergrauen“ des Holzes führen kann. Dies ist gerade im Bereich von Carports sicher absolut unerwünscht. Deshalb sollte Holz, welches beim Bau eines Carports verwendet werden soll, immer auch mit einer Lasur, die vor UV-Strahlung schützt behandelt werden – so ist lange Freude am Carport garantiert.

V

• Verknüpfungspunkt

  Der Verknüpfungspunkt ist die Stelle, an der das private Stromnetz an das öffentliche Netz eines Stromversorgers angeschlossen ist. Bis zum Verknüpfungspunkt gewährleistet der Stromkonzern die Versorgung, ab diesem Punkt ist der Hauseigentümer zuständig.
  Das Wissen über die Entfernung des Verknüpfungspunkts zum Eigenheim ist gerade bei der Installation von Solaranlagen wichtig, da mit größerer Entfernung auch der Energieverlust steigt. Somit verringert sich die Menge des eingespeisten Stroms der eigenen Anlage, wenn der Verknüpfungspunkt weit von der Anlage entfernt ist. Bei der Installation einer Solaranlage sollte dieser Faktor beachtet und gegebenenfalls der Anschluss an das öffentliche Stromnetz optimiert werden.

• Verschattung

  Eine Verschattung oder Teilverschattung einer Photovoltaikanlage führt zu starken Ertragsverlusten. Daher sollten alle Module der PV-Anlage möglichst zu jeder Tageszeit unverschattet bleiben. Sollte sich eine Verschattung nicht vermeiden lassen, so ist darauf zu achten, die betroffenen Module eines Strings an einen separaten Wechselrichter oder an einen separaten Strang eines Multistringwechselrichters zu hängen. Bei starken Verschattungen sollte an diesen Stellen ganz auf die Platzierung von Modulen verzichtet werden. Die Verschattung eines einzigen Moduls in einem Modulstrang führt dazu, dass die Leistung des gesamten Stranges zusammenbricht, auch wenn alle anderen Module nicht verschattet sind. Bypassdioden sollen diesen Effekt zwar verhindern, dies ist aber nur bedingt möglich.Ausführliche Informationen zu dem Thema Verschattungen erhalten Sie im Kapitel Verschattung Photovoltaik.

• VOC

  VOC ist die englische Abkürzung für open circuit voltage = offene Klemmenspannung. Darunter versteht man die elektrische Spannung einer Solarzelle, deren zwei Pole nicht miteinander verbunden sind.

• Volleinspeisung

  Für Solaranlagenbetreiber ergeben sich prinzipiell zwei Möglichkeiten der Einspeisung: entweder kann der produzierte Strom direkt genutzt werden (Überschusseinspeisung) oder er wird komplett dem öffentlichen Netz zugeführt. Letzteres bezeichnet man als Volleinspeisung.
  Der Betreiber bezieht so seinen Strom aus dem öffentlichen Netz und speist den eigenen Strom komplett ein. Bei einer aktuellen Einspeisevergütung von 28,74 Cent je kWh (Stand August 2011) für eine Photovoltaikanlage mit einer Leistung von 30 KW ist aber fraglich, ob eine Volleinspeisung die richtige Option ist. Außerdem sind weitere Kürzungen der Einspeisevergütung nicht unwahrscheinlich. Dagegen soll die Überschusseinspeisung aber weiter gefördert werden.

W

• Wafer

  Als Wafer (engl. Waffel) wird eine dünne Scheibe aus Halbleitermaterial bezeichnet. Ein Wafer wird als Trägermaterial zur Herstellung von Computerchips und Solarzellen benutzt.

• Wandler

  Ein Wandler ist eine technische Vorrichtung zur Wandlung einer physikalischen Größe. Sie können zum Beispiel zur Änderung der elektrischen Spannung eingesetzt werden. Hierzu gibt es vielfältige Geräte wie beispielsweise den Spannungswandler. Bei Solaranlagen werden verschiedene Wandler eingesetzt, um den von den Modulen erzeugten Strom nutzbar zu machen. Hierzu werden Solarwechselrichter als Wandler eingesetzt, die die Gleichspannung aus den Solarmodulen in Wechselspannung umwandeln, so dass der Strom dem Energieversorgungsnetz zugeführt oder selbst verbraucht werden kann. Dabei kommt zunächst bei den Solarmodulen selbst ein einphasiger Wechselrichter, der sogenannte Modulwechselrichter zum Einsatz. Die einzelnen Modulstrings verfügen ebenfalls über einen eigenen einphasigen Wechselrichter, den Strangwechselrichter. Auf der Ausgangsseite der Anlage ist für die Einspeisung in das Niederspannungsnetz des Energieversorgers ein weiterer sogenannter Multi-String-Wechselrichter angeschlossen. Dabei handelt es um einen dreiphasigen Wechselrichter der zudem mehrere MPP-Tracker beinhaltet und auch für die Synchronisation der Frequenzen mit dem Stromnetz des Versorgers sorgt. Kontrolliert werden die einzelnen Wandler dann gegebenenfalls noch von einem Zentralwechselrichter, der bei großen Anlagen von 100 kWp und mehr zum Einsatz kommt. Die verschiedenen Wandler und ihre Qualität können dabei einen Einfluss auf den tatsächlich erzeugten Strombetrag haben, denn bei jedem einzelnen geht auch immer etwas Energie verloren durch das Erzeugen von Wärme in den elektrischen Widerständen zum Beispiel.

• Wartungsvertrag

  Ein Wartungsvertrag regelt die Konditionen zwischen Betreibern einer Photovoltaikanlage und dem Wartungsunternehmen. Da Solaranlagen recht wartungsarm und individuell sind, gibt es viele Möglichkeiten der Überprüfung, die von der Fernüberwachung bis zur vierteljährlichen Kontrolle reichen. Auch eine jährliche Detailanalyse ist möglich. Generell sollte die Anlage je nach persönlichen Bedürfnissen regelmäßig überprüft werden, um eine Verringerung des Wirkungsgrads zu verhindern. Bei Abschluss eines Wartungsvertrags gelten die gesetzlich vorgegebenen Vertragsbedingungen, weshalb die Zuhilfenahme eines Anwalts oder Notars sinnvoll, aber nicht verpflichtend ist. Dennoch sollte sich der Betreiber vor Vertragsabschluss über die gängigen Inhalte und Verpflichtungen informieren.

• Wattpeak (Wp, Wpeak)

  Wattpeak (auch Wp oder Wpeak) ist die Maßeinheit für die Nennleistung von einem Modul oder einer Solarzelle unter genormten Bedingungen (STC = Standard-Test-Conditions)

• Wechselrichter

  Ein Wechselrichter wandelt den erzeugten Gleichstrom (DC) der Photovoltaikmodule in Wechselstrom (AC) um, der dann ins öffentliche Netz, oder bei einer Inselanlage ins Hausnetz beziehungsweise in Batterien eingespeist werden kann. Der Wechselrichter muss aber gleichzeitig dafür sorgen, dass der Strom regelkonform ins öffentliche Netz eingespeist wird. Um das zu gewährleisten, müssen zahlreiche Parameter laufend überprüft werden und bei einer Störung die Photovoltaikanlage sofort vom Netz getrennt werden. Lesen Sie mehr zu dem Thema Wechselrichter in den Beiträgen Wechselrichter – Wechselrichterarten sowie Wechselrichter – Auslegung Wechselrichter.

• Wechselstrom

  Als Wechselstrom wird der Strom bezeichnet, der ständig seine Richtung ändert und das in Deutschland mit einer Frequenz von 50 Hz (Hertz), d.h. er wechselt die Richtung 100mal pro Sekunde. Der Wechselrichter einer Photovoltaikanlage transformiert den Gleichstrom, der von den Solarmodulen kommt in Wechselstrom, der in das öffentliche Netz eingespeist wird um.

• Windlast

  Witterungsverhältnisse wie Schnee und Wind können den Wirkungsgrad der Photovoltaikanlage verringern oder diese sogar beschädigen. Die Windlast gibt an, wie viel Druck der Wind auf die Photovoltaikanlage ausübt. Deutschland ist in vier verschiedene Windzonen eingeteilt, die jeweils von eins (gering) bis vier (stark) die auf die Anlage wirkenden Kräfte beschreiben. Der Betreiber einer Photovoltaikanlage sollte sich vor der Installation über die in seiner Region wirkende Windlast informieren und diese entsprechend einbeziehen. Die Windlast erhöht sich mit einer Ausrichtung der Anlage in Windrichtung und steigender Dachhöhe. In besonders belasteten Gebieten empfehlen sich deshalb spezielle Befestigungen und robuste Anlagen ohne große Angriffsfläche.

• Wirkungsgrad

  LAls Wirkungsgrad wird in der Photovoltaik das Verhältnis der abgegebenen Energie zur Einstrahlungsenergie bezeichnet. Siehe auch Modulwirkungsgrad.

• Wirtschaftlichkeit

  Bei der Wirtschaftlichkeit von Solaranlagen muss man zunächst danach unterscheiden, ob es sich um eine strom- oder wärmeerzeugende Anlage handelt. Bei einer stromerzeugenden Solaranlage sind der erste Faktor in einer Berechnung der erzielbaren Gewinne die Investitionskosten der Anlage. Dies beinhaltet alle Kosten für die Module und Geräte sowie den Aufbau und auch Versicherungen und Wartung. Der zweite Punkt ist ein eventuell notwendiger Kredit samt Zinsen die dafür zu zahlen sind. Der dritte Punkt dreht sich um den Eigenverbrauch, wobei bei derzeitigem Stand des EEG ein höherer Eigenverbrauch mehr Rendite einbringt. Der letzte Punkt ist der erzielbare Stromertrag der Anlage, der durch exakte Berechnungen benannt werden kann, und für die Renditen aus der Einspeisevergütung wichtig ist. Aus diesen Werten kann dann die Wirtschaftlichkeit errechnet werden. Bei wärmeerzeugenden Anlagen ist die Sachlage wegen fehlender Förderung etwas schwierig, da Anlagen, die ausschließlich für die Warmwasserbereitung eingesetzt werden nicht gefördert werden. Bei diesen Anlagen benötigt man für die Rechnung die Fläche der Sonnenkollektoren, den angenommen Preis für die alternative Heizquelle samt angenommener Preissteigerung, sowie die Inflationsrate und ggf. Zinswerte der Anlage sowie die Wartungskosten. Daraus lässt sich für wärmeerzeugende Anlagen ebenfalls die Wirtschaftlichkeit errechnen, die jedoch ohne Förderung im Normalfall negativ ausfällt, wohingegen die Stromerzeugung auch auf kleinen Dächern zumeist eine Rendite abwirft.

X

Y

Z

• ZAC

  ZAC steht für die Netzimpedanz an der Ausgangsseite (AC = Alternate Current = Wechselstrom) von einem Wechselrichter.

• Zelltypen

  In der Photovoltaik werden die Zelltypen nach folgenden Kategorien unterteilt:
  - monokristalline Zellen
  - polykristalline Zellen
  - Dünnschicht (amorphe) Zellen
  Die Dünnschichtzellen können weiterhin unterteilt werden nach:
  - a-Si (amorphes Silizium)
  - CIS- oder CIGS (Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid)
  - CdTe (Cadmium-Tellurid)
  - CSG (Crystalline Silicon on Glass)
  - mikromorphe Zellen (Kombination einer amorphen mit einer mikrokristallinen Zelle)
  Weitere Informationen über verschiedene Zelltechnologien finden Sie unter dem Thema Solarmodule – Modularten.

• Zelle Wirkungsgrad

  Der Wirkungsgrad der Zellen in der Photovoltaik hat heutzutage eine Spanne von wenigen Prozentpunkten bis hin zu 40 Prozent oder mehr. Dabei ist er eigentlich nur wichtig, wenn er die Investitionskosten verringern kann, da die von der Anlage erzeugte Energie im Prinzip kostenlos ist. Sind die Kosten jedoch nur zweitrangig und kommt es auf die Größe und Masse der Zellen an, beispielsweise in der Raumfahrt, so ist ein hoher Wirkungsgrad der Zelle sinnvoll. Die klassischen Solarzellen aus monokristallinem Silizium erreichen nach jetzigem Stand in etwa einen Wirkungsgrad von ca. 14 bis 24 Prozent, wobei das theoretische Maximum bei 28 Prozent liegt. Hier ist die Forschung also schon ziemlich weit fortgeschritten. Etwas geringere Werte werden von den ebenfalls weit verbreiteten polykristallinen Solarzellen erreicht, hier liegen die Werte bei ca. 13 bis 18 Prozent. In der Dünnschichttechnik hergestellte amorphe Siliziumzellen erreichen in der Spitze 13 Prozent und die neueren organischen Solarzellen nur etwa 8 Prozent, hier ist also noch eine längere Forschung zu erwarten. Bessere Ergebnisse als mit monokristallinen Siliziumzellen werden zur Zeit nur von sogenannten Konzentratorzellen erreicht. Dazu zählen auch die Tandem- und Triplesolarzellen. Diese können in Laborumgebungen auf über 30 bzw. in letzterem Fall sogar über 40 Prozent Wirkungsgrad kommen.

• Zellwirkungsgrad

  Der Zellwirkungsgrad gibt den Wirkungsgrad einer einzelnen Solarzelle an, die noch nicht in einem Modul verbaut wurde. Gemessen wird, wie viel Prozent der Sonnenenergie in elektrischen Strom umgewandelt werden können. Dabei wird zwischen einem Labor- und einen Produktionswert unterschieden. Der Laborwert gibt an, wie viel Energie unter optimalen, also Laborbedingungen, umgewandelt werden kann. Der Zellwirkungsgrad schwankt je nach Material zwischen 13 und 24 Prozent. Die Produktionswerte liegen mit 7- 18 Prozent deutlich unter den Laborwerten, geben die Realität aber besser wieder. Zellen mit monokristallinem Silizium erzielten aber bei beiden Untersuchungen den höchsten Zellwirkungsgrad.

• Zentralwechselrichter

  Zentralwechselrichter sind große Netzeinspeisegeräte und kommen oft bei großen Photovoltaikanlagen wie beispielsweise Freiflächenanlagen mit einer Nennleistung über 100 kWp zum Einsatz. Zentralwechselrichter speisen im Normalfall dreiphasig in das Netz ein. Bei kleineren Zentralwechselrichtern, die nur einphasig einspeisen, muss auf die Phasenunsymetrie geachtet werden. Zentralwechselrichtern haben einen entscheidenden Nachteil: Fällt er aus, steht die gesamte Anlage. Weitere Informationen über Wechselrichter sowie Zentralwechselrichter und die verschiedenen Verschaltungsarten finden Sie unter dem Thema Wechselrichter – Wechselrichterarten

• Zonenschmelzverfahren

  Das Zonenschmelzverfahren ist eine Form der Herstellung hochreiner monokristalliner Stoffe. Besonders interessant ist das Verfahren für die Produktion von monokristallinem Silizium, durch dessen Einbau, zum Beispiel in Solarzellen, der Wirkungsgrad erhöht werden kann. Beim Zonenschmelzverfahren wird ein gereinigter Stab mit polykristalliner Struktur an einer relativ schmalen Zone unter einer Drehbewegung aufgeschmolzen. Diese Schmelzzone wandert dann durch den Stab und lagert sich unter Annahme einer monokristallinen Struktur am unteren Ende ab. Vorherige Verunreinigungen und Fremdatome wandern hingegen zur entgegengesetzten Seite und können nach dem Verfahren gut entfernt werden, sodass ein reiner monokristalliner Stab übrig bleibt.Da das Zonenschmelzverfahren sehr kostenintensiv ist, wird für die Produktion des Siliziums für Photovoltaikanlagen meistens das günstigere Czochralski-Verfahren angewendet.

• Zukunft der Stromgewinnung

  Die Zukunft der Stromgewinnung ist ein spannendes Feld und neben der Weiterentwicklung auf dem Gebiet der solaren Stromerzeugung wird auch auf anderen Bereichen fieberhaft geforscht. Da der weltweite Handel mit Strom heutzutage ein riesiger Markt ist und auch in Zukunft noch weiter wachsen wird wird zunächst einmal nach neuen Möglichkeiten geforscht, wie man Strom effektiv über große Entfernungen transportieren kann. Dazu werden beispielsweise Supraleiter entwickelt, die durch extreme Kühlung auf minus 180 Grad Celsius keinen elektrischen Widerstand mehr haben, was verlustfreie Übertragungen möglich machen würde. Bei der Energiegewinnung selbst werden neben riesigen Solaranlagen auch Windkraft und Wasserkraft weiterentwickelt. Außerdem wird in der Geothermie weiter danach geforscht, wie man sich die Erdwärme zu nutze machen kann. Ein sehr wichtiges Feld ist auch die Brennstoffzelle, bei der außer Wasser keine Schadstoffe entstehen. Schon heute haben Autos mit dieser Technik eine Reichweite die nahe an die von benzinbetriebenen herankommt. Am spannendsten ist jedoch die Sonnenenergie selbst. Forscher arbeiten schon seit Jahrzehnten und sicher auch noch einige Jahrzehnte mehr daran, die in der Sonne stattfindende Kernfusion auf der Erde möglich zu machen. Dafür sollen eines Tages Fusionskraftwerke gebaut werden, die eine bisher nicht gekannte Energiemenge erzeugen würden.

• Zweirichtungszähler

  Ein Zweirichtungszähler misst zum einen die Menge des Stroms, der in das öffentliche Netz eingespeist wird und zum anderen den aus dem öffentlichen Netz bezogenen Strom.
  Die Besonderheit des Zweirichtungszählers besteht in seinen zwei Zählwerken. Die Differenz aus geliefertem und bezogenem Strom verdeutlicht den Stromverbrauch der Betreiber und so kann leichter errechnet werden, welchen Ertrag die Anlage erzielt und wie viel Gewinn sie abwirft.
  Allerdings werden Zweirichtungszähler nicht nur bei der Volleinspeisung eingesetzt, sondern sie können auch den Überschuss anzeigen, welcher nach Abzug des Eigenverbrauchs in das öffentliche Netz eingespeist wird. Die Zähler dienen also der besseren Kontrolle der eigenen Verbrauchs- und Produktionswerte.