Die Welt der Photovoltaik ist voll von technischen Begriffen, die oft verwirrend erscheinen. In diesem Photovoltaik-Wörterbuch finden Sie einfache Erklärungen der wichtigsten Begriffe rund um Solarenergie, von der Funktionsweise der Module bis hin zu spezifischen technischen Konzepten. Dieser Ratgeber hilft Ihnen, sich sicherer in der Planung und Nutzung Ihrer PV-Anlage zurechtzufinden.
Teil 1
Photovoltaik (PV)
Die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie mittels Solarzellen. Diese Technologie wird auf Dächern oder Freiflächen installiert, um Strom aus erneuerbaren Energien zu erzeugen.
Modul (Solarpanel)
Ein Solarmodul besteht aus mehreren Solarzellen, die das Sonnenlicht in elektrischen Strom umwandeln. Module sind die grundlegenden Bausteine einer Photovoltaikanlage und werden in Reihen und Gruppen auf Dächern oder Freiflächen montiert.
Wechselrichter (Inverter)
Ein Gerät, das den von den Solarmodulen erzeugten Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) umwandelt, der in Haushalten genutzt oder ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden kann.
Gleichstrom (DC)
Elektrischer Strom, der in eine Richtung fließt. Solarzellen erzeugen Gleichstrom, der in Wechselstrom umgewandelt werden muss, um im Haushalt verwendet werden zu können.
Wechselstrom (AC)
Der in Haushalten und dem öffentlichen Stromnetz verwendete Stromtyp. Wechselstrom wechselt periodisch seine Richtung, normalerweise 50 Mal pro Sekunde (50 Hz) in Europa.
Speicher (Batteriespeicher)
Ein System zur Speicherung von überschüssiger Energie, die von einer PV-Anlage erzeugt wird. Diese gespeicherte Energie kann später genutzt werden, wenn die PV-Anlage keinen Strom produziert (z. B. nachts).
kWp (Kilowatt-Peak)
Die Nennleistung einer Photovoltaikanlage unter Standardtestbedingungen. Sie gibt an, wie viel elektrische Leistung ein Solarmodul oder eine gesamte PV-Anlage maximal unter optimalen Bedingungen erzeugen kann.
kWh (Kilowattstunde)
Eine Maßeinheit für Energie. Sie gibt an, wie viel Strom eine Anlage oder ein Gerät in einer Stunde bei einer Leistung von einem Kilowatt verbraucht oder produziert.
Einspeisung
Der Prozess, bei dem überschüssiger Strom, der von der PV-Anlage erzeugt wird, in das öffentliche Stromnetz eingespeist wird. Für diesen Strom erhält der Anlagenbesitzer eine Vergütung.
Eigenverbrauch
Der Anteil des von der PV-Anlage erzeugten Stroms, der direkt im Haushalt genutzt wird, anstatt ihn ins öffentliche Netz einzuspeisen. Ein höherer Eigenverbrauchsanteil kann durch den Einsatz eines Batteriespeichers erhöht werden.
Netzparität
Der Punkt, an dem die Kosten für selbst erzeugten PV-Strom genauso hoch sind wie die Kosten für den Bezug von Strom aus dem öffentlichen Netz. Ab diesem Punkt wird die Eigenversorgung mit Solarstrom besonders wirtschaftlich.
Netzanschluss
Die Verbindung der PV-Anlage mit dem öffentlichen Stromnetz, über die überschüssiger Solarstrom eingespeist und bei Bedarf Strom aus dem Netz bezogen werden kann.
Potentialausgleich
Eine Schutzmaßnahme, die sicherstellt, dass alle leitfähigen Teile einer Photovoltaikanlage auf das gleiche elektrische Potential gebracht werden, um elektrische Schläge zu vermeiden und die Sicherheit der Anlage zu gewährleisten.
MPP (Maximum Power Point)
Der Punkt auf der Kennlinie eines Solarmoduls, an dem es die maximale Leistung liefert. Der MPP-Tracker im Wechselrichter sorgt dafür, dass das Modul stets bei dieser maximalen Leistung betrieben wird.
Netzbetreiber
Das Unternehmen, das für den Betrieb, die Wartung und die Steuerung des Stromnetzes in einer Region verantwortlich ist. Der Netzbetreiber ist auch der Ansprechpartner für die Einspeisung von Solarstrom ins Netz.
Energieflussmanagement
Die Steuerung und Optimierung des Energieflusses in einem Haus mit einer PV-Anlage, um den Eigenverbrauch zu maximieren und die Effizienz der gesamten Anlage zu steigern. Dies kann durch den Einsatz von Energiemanagementsystemen (EMS) erfolgen.
String
Eine Reihe von Solarmodulen, die in Serie geschaltet sind, um die Spannung zu erhöhen. Ein Wechselrichter kann mehrere Strings parallel verarbeiten.
Inselanlage
Eine PV-Anlage, die nicht mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden ist und ausschließlich zur Eigenversorgung genutzt wird. Solche Systeme sind oft mit Batteriespeichern ausgestattet und werden in abgelegenen Gebieten ohne Netzanschluss verwendet.
DC-Trennung
Eine Sicherheitsmaßnahme, bei der der Gleichstromkreis der PV-Anlage vom Rest des Systems getrennt wird, z. B. im Falle einer Wartung oder bei einem Notfall, um die Sicherheit zu gewährleisten.
Solarkataster
Ein öffentlich zugängliches Online-Tool, das zeigt, wie geeignet bestimmte Gebäude oder Flächen für die Installation von Photovoltaikanlagen sind. Es basiert auf Faktoren wie Sonneneinstrahlung, Dachneigung und Ausrichtung.
Solarzelle
Das grundlegende Bauelement eines Solarmoduls, das Sonnenlicht direkt in elektrischen Strom umwandelt. Solarzellen bestehen meist aus Silizium und sind in Modulen zusammengefasst.
Niederspannung
Eine Spannungsebene, die typischerweise für die Stromversorgung von Haushalten und kleinen Gewerbebetrieben genutzt wird. Photovoltaikanlagen speisen ihren Strom oft auf dieser Spannungsebene ins Netz ein.
Solarstrahlung
Die gesamte von der Sonne ausgestrahlte Energie, die auf die Erdoberfläche trifft. Diese Strahlung ist die Grundlage für die Stromerzeugung durch Photovoltaikanlagen.
Lastmanagement
Ein System zur Optimierung des Stromverbrauchs in einem Gebäude, indem der Stromverbrauch auf Zeiten mit hoher PV-Erzeugung verschoben wird. Dadurch kann der Eigenverbrauch erhöht und Netzbezugskosten gesenkt werden.
Netzeinspeisevergütung
Die finanzielle Vergütung, die Anlagenbetreiber für den ins öffentliche Stromnetz eingespeisten Solarstrom erhalten. Diese Vergütung wird oft staatlich geregelt und ist Teil der Förderprogramme für erneuerbare Energien.
Eigenverbrauchsquote
Der Anteil des selbst erzeugten Solarstroms, der direkt vor Ort verbraucht wird, im Verhältnis zur gesamten Stromerzeugung der PV-Anlage. Eine hohe Eigenverbrauchsquote ist wirtschaftlich vorteilhaft.
Volleinspeisung
Eine Betriebsart einer PV-Anlage, bei der der gesamte erzeugte Strom ins öffentliche Netz eingespeist wird, anstatt ihn teilweise selbst zu verbrauchen. Dies war in der Vergangenheit oft üblich, wird aber zunehmend durch Eigenverbrauchskonzepte ersetzt.
Energiewende
Der Übergang von fossilen und nuklearen Energiequellen hin zu erneuerbaren Energien, wie Solar- und Windkraft. Photovoltaik spielt dabei eine zentrale Rolle zur Erreichung von Klimazielen und der Reduzierung von CO2-Emissionen.
Verschattung
Der Einfluss von Schatten (z. B. durch Bäume, Gebäude oder Schornsteine) auf Solarmodule, der die Leistung einer Photovoltaikanlage erheblich beeinträchtigen kann. Moderne Anlagen nutzen Verschattungsmanagement, um den Ertrag auch bei teilweiser Verschattung zu maximieren.
Amortisationszeit
Die Zeit, die eine Photovoltaikanlage benötigt, um durch Einsparungen und Einspeisevergütungen die Investitionskosten wieder einzuspielen. Eine kürzere Amortisationszeit bedeutet eine schnellere Rentabilität der Anlage.
Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)
Ein deutsches Gesetz, das die Förderung erneuerbarer Energien regelt. Es legt unter anderem die Einspeisevergütungen für Solarstrom fest und fördert die Einspeisung von Solarenergie ins öffentliche Netz.
Solarthermie
Ein Verfahren zur Nutzung der Sonnenenergie zur Erzeugung von Wärme, meist zur Warmwasserbereitung oder Heizungsunterstützung. Im Gegensatz zur Photovoltaik erzeugt Solarthermie keinen elektrischen Strom.
Solartracker
Ein System, das Solarmodule automatisch zur Sonne ausrichtet, um deren Ertrag zu maximieren. Es gibt ein- und zweiachsige Tracker, die sich nach dem Sonnenstand ausrichten und so die Sonneneinstrahlung optimieren.
Dachneigung
Der Winkel des Daches, auf dem die Solarmodule installiert werden. Die optimale Dachneigung für eine PV-Anlage liegt in Deutschland zwischen 30 und 35 Grad, um eine maximale Sonneneinstrahlung zu erreichen.
Ost-West-Ausrichtung
Eine Installationsvariante von Solarmodulen, bei der Module sowohl nach Osten als auch nach Westen ausgerichtet sind, um den Ertrag morgens und abends zu maximieren. Dies kann den Eigenverbrauchsanteil erhöhen, da der erzeugte Strom besser mit dem Verbrauchsverhalten übereinstimmt.
Degradation
Der Leistungsverlust von Solarmodulen über die Zeit. Jährliche Degradationsraten liegen typischerweise bei etwa 0,5 bis 1 %, was bedeutet, dass Solarmodule nach 20 bis 25 Jahren immer noch 80-90 % ihrer ursprünglichen Leistung erbringen.
Peak-Shaving
Eine der weltweit größten Fachmessen für die Solarwirtschaft, die jährlich stattfindet. Sie bietet eine Plattform für den Austausch von Informationen und Innovationen im Bereich Photovoltaik, Solarthermie und Energiespeicherung.
Netzstabilität
Die Fähigkeit des Stromnetzes, eine konstante Stromversorgung sicherzustellen, auch bei schwankender Einspeisung durch erneuerbare Energien wie Solarstrom. Photovoltaikanlagen tragen zur Netzstabilität bei, indem sie flexibel einspeisen und mit Batteriespeichern gekoppelt werden können.
Stringwechselrichter
Ein Wechselrichtertyp, der für eine Reihe von Solarmodulen (einen sogenannten String) zuständig ist. Er wandelt den Gleichstrom eines gesamten Strings in Wechselstrom um. Diese Geräte sind weit verbreitet und effizient für mittelgroße bis große PV-Anlagen.
Mikrowechselrichter
Ein kleiner Wechselrichter, der direkt an ein einzelnes Solarmodul angeschlossen wird. Er wandelt den Gleichstrom jedes Moduls individuell in Wechselstrom um, was besonders bei Anlagen mit Verschattungsproblemen von Vorteil ist, da jedes Modul unabhängig arbeitet.
Schattenmanagement
Techniken oder Technologien, die verwendet werden, um die Auswirkungen von Verschattung auf Solarmodule zu minimieren. Dies kann durch Optimierer, spezielle Verschaltung oder die Verwendung von Mikrowechselrichtern erreicht werden.
PV-Ertrag
Die Menge an elektrischem Strom, die eine Photovoltaikanlage in einem bestimmten Zeitraum produziert. Der Ertrag hängt von Faktoren wie Sonneneinstrahlung, Modulqualität, Ausrichtung und Neigung der Anlage ab.
Temperaturkoeffizient
Ein Maß dafür, wie stark sich die Leistung eines Solarmoduls bei steigender Temperatur verringert. Je niedriger der Temperaturkoeffizient, desto besser ist das Modul für heiße Umgebungen geeignet, da es weniger Leistung bei hohen Temperaturen verliert.
Grid-Parity
Der Punkt, an dem die Kosten für selbst erzeugten Solarstrom gleich oder niedriger sind als die Kosten für Strom aus dem öffentlichen Netz. Dies markiert einen wichtigen Meilenstein für die Wirtschaftlichkeit von Photovoltaikanlagen.
Monokristallin
Ein Typ von Solarzelle, die aus einem einzigen Kristall aus Silizium besteht. Monokristalline Solarzellen haben in der Regel einen höheren Wirkungsgrad und sind effizienter als polykristalline Zellen, aber auch teurer in der Herstellung.
Polykristallin
Ein Typ von Solarzelle, der aus mehreren Kristallen aus Silizium besteht. Polykristalline Zellen sind in der Regel günstiger herzustellen, haben aber einen etwas geringeren Wirkungsgrad im Vergleich zu monokristallinen Zellen.
Bifaziale Module
Solarmodule, die sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite Strom erzeugen können. Diese Module nutzen nicht nur das direkte Sonnenlicht, sondern auch das reflektierte Licht von der Umgebung, was den Ertrag erhöhen kann.
Netzgekoppelte Anlage
Eine Photovoltaikanlage, die mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden ist. Diese Anlagen speisen überschüssigen Strom ins Netz ein und können bei Bedarf Strom aus dem Netz beziehen. Im Gegensatz dazu stehen Inselanlagen, die autark ohne Netzanschluss betrieben werden.
Solarfeld
Ein Bereich, in dem mehrere Solarmodule oder -anlagen installiert sind, um eine große Menge an Solarstrom zu erzeugen. Solarfelder können auf Dächern, Freiflächen oder in speziellen Solarparks angeordnet sein.
Stromzähler
Ein Gerät zur Messung der Menge an elektrischem Strom, der erzeugt oder verbraucht wird. Bei PV-Anlagen werden oft spezielle Zähler eingesetzt, um die Einspeisung ins Netz und den Eigenverbrauch zu messen.