Abnahmegarantie

Die Abnahmegarantie ist ein zentraler Bestandteil des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) in Deutschland seit 2000. Sie sichert Betreibern von grünen Energieanlagen eine feste Vergütung für den eingespeisten Strom über 20 Jahre zu. Die Höhe variiert je nach Energiequelle, Anlagengröße und Inbetriebnahmezeitpunkt. 

AC

AC steht für „alternating current“, den englischen Begriff für Wechselstrom. Bauteile im Solarstromsystem sind AC-seitig nach dem Wechselrichter geschaltet, wodurch Wechselstrom fließt. Diese Stromart zeichnet sich durch eine regelmäßige Änderung von Stärke und Richtung aus, wobei die Polung zwischen positiv und negativ wechselt. Mit einer Frequenz von 50 Hz ändert Wechselstrom seine Polarität 50-mal pro Sekunde. Eine PV-Anlage erzeugt z.B. Gleichstrom, den der Wechselrichter vor der Einspeisung ins Stromnetz in Wechselstrom umwandelt. AC-Systeme kommen sowohl bei der PV-Nachrüstung als auch in PV-Neuanlagen zum Einsatz, da sie flexibel sind.

Air Mass

Der Begriff "Air Mass" (AM) bezieht sich auf die Luftmasse und beschreibt, wie viel Atmosphäre ein Sonnenstrahl durchqueren muss, bevor er die Erdoberfläche erreicht. In Mitteleuropa liegt der typische AM-Wert zwischen 1,5 (schräge Einstrahlung, z. B. im Sommer) und 4 bis 6 (gerade Einstrahlung, z. B. im Winter). Der AM-Wert beeinflusst die Intensität der Sonneneinstrahlung auf Photovoltaikanlagen und variiert je nach geografischer Lage und Jahreszeit.

Akkumulator

Wiederaufladbare Batterie für die Speicherung von Solarenergie.

Amorphe Solarzellen

Im Unterschied zu kristallinen Solarzellen bestehen amorphe Solarzellen aus einer dünnen, nicht-kristallinen Siliziumschicht, die durch Aufdampfung auf die Wafer aufgebracht wird. Auch als Dünnschicht-Solarzellen bekannt, sind sie kostengünstiger aufgrund ihres niedrigeren Siliziumbedarfs im Vergleich zu kristallinen Solarzellen.

Amortisation

Die Amortisationszeit von PV-Anlagen gibt an, in welchem Zeitraum die Anschaffungskosten durch Einnahmen aus der Solarstromproduktion ausgeglichen werden. Die durchschnittliche Amortisationszeit beträgt 8 bis 13 Jahre.

Ampere

Ampere ist die Maßeinheit für die elektrische Stromstärke. In der Photovoltaik ist das Verständnis von Ampere entscheidend, da es den Stromfluss in der Anlage beschreibt. Die Stromstärke wird durch die Anzahl der Elektronen bestimmt, die pro Sekunde durch einen Leiter fließen. Dies ist ein wichtiger Faktor bei der Planung und Installation einer PV-Anlage, um sicherzustellen, dass die Stromstärke innerhalb der von der Anlage und den Komponenten unterstützten Grenzen bleibt. Ein Verständnis von Ampere ist daher unerlässlich für jeden, der eine PV-Anlage betreiben möchte.

Anlagenbetreiber

Der Anlagenbetreiber einer Solaranlage ist die Person, die unabhängig vom Eigentum die Anlage zur Stromerzeugung aus Solarenergie nutzt. Laut EEG hat der Anlagenbetreiber Anspruch auf einen sofortigen und vorrangigen Anschluss der Photovoltaikanlage, die Abnahme des eingespeisten Solarstroms sowie dessen Übertragung und Verteilung. Dies definiert das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) §3 Abs. 2. Anlagenbetreiber übernehmen oft auch Betrieb, Wartung und Instandhaltung der Anlage sowie die Überwachung der Stromproduktion und Abrechnung mit dem Energieversorger.

Anlagenüberwachung

Zentral für die Photovoltaik ist die Anlagenüberwachung. Sie sichert eine effiziente Solarstromerzeugung, indem sie kontinuierlich Leistungsdaten wie Stromerzeugung und Modultemperaturen überwacht. Durch regelmäßige Analyse werden Abweichungen erkannt, was eine zeitnahe Fehlerbehebung ermöglicht. Die Vorteile sind eine erhöhte Anlagenverfügbarkeit, verbesserte Performance und längere Lebensdauer. Automatisierte Überwachungssysteme bieten schnelle Einblicke und ermöglichen proaktive Maßnahmen zur Optimierung.

Antireflexschicht

Eine Antireflexschicht auf Solarmodulen minimiert Reflexionsverluste, erhöht den Wirkungsgrad und optimiert das Ertragspotenzial. Sie besteht oft aus dünn aufgetragenem Siliziumdioxid oder Titandioxid, wirkt durch den Brechungsindex und reduziert Lichtreflexionen. Besonders bei kristallinen Solarpanels ist ihre Anwendung entscheidend, da diese typischerweise mehr Licht reflektieren. Die meisten Solarmodule sind bereits mit einer Antireflexschicht ausgestattet.

Aufdach-Montage

Kostengünstige Solarmodulinstallation auf dem Hausdach über Schienen und Sparrenhaken. Geeignet für Blech-, Schiefer-, Wellplatten- und Ziegeldächer. Zeichnet sich aus durch einfache Demontage und gute Hinterlüftung.

Ausrichtung

Die Ausrichtung einer PV-Anlage bezieht sich auf die Himmelsrichtung der Solaranlage. Optimal ist eine Südausrichtung für maximale Sonneninstrahlung. Südwestliche oder südöstliche Ausrichtungen erzielen immer noch 90 bis 95 Prozent des maximal möglichen Ertrags, während West- oder Ostausrichtungen zu einer Ertragsminderung von rund 20 Prozent führen können. Die korrekte Ausrichtung der Solarmodule beeinflusst die Effizienz und somit die maximale Stromerzeugung der Anlage. Obwohl eine Südausrichtung als optimal gilt, können auch Module nach Osten oder Westen ähnlich hohe Erträge erzielen, besonders während der Hauptnutzungszeiten am Morgen und Abend. Der Neigungswinkel der Solarmodule spielt ebenfalls eine Rolle, wobei ein Winkel zwischen 30 und 35 Grad in Mitteleuropa empfohlen wird.

Autarkiegrad

Anteil des selbst erzeugten Stromverbrauchs; steigt durch Nutzung eigener Quellen wie PV-Anlagen. Der Autarkiegrad gibt an, wie viel Prozent des jährlichen Bedarfs ausschließlich durch die Solaranlage gedeckt werden kann. Die Autarkiequote beschreibt den prozentualen Grad der Unabhängigkeit vom Stromnetz. Eine reine PV-Anlage erreicht in der Regel 30-35% Autarkie, mit Speicher sogar 70-80% oder mehr. Anpassungen im Verbrauchsverhalten können die Autarkie weiter optimieren.

Azimutwinkel

Der Azimutwinkel gibt an, um wie viele Grad die Flächen von Thermiekollektoren oder Photovoltaikmodulen von der exakten Südausrichtung abweichen. Mehr dazu in unserem Blogartikel.

Backsheet

Das Backsheet ist die rückseitige Abdeckung eines Photovoltaik-Moduls und besteht aus einem elektrisch isolierenden sowie witterungs- und UV-beständigen Material. Es schützt die Solarzellenelektronik vor Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit, Temperatur, Schmutz und mechanischen Belastungen. Die Leitfähigkeit des Stroms von den Solarzellen zu den Anschlüssen hängt auch vom Backsheet ab. Die Wahl des Backsheet-Materials beeinflusst die Leistung und Langlebigkeit von PV-Modulen. Es sollte den Umweltanforderungen und Anlagenbedürfnissen entsprechen, sich nicht oder nur langsam verfärben, leicht sein und mit der Zeit nicht brüchig werden. Typische Materialien für das Backsheet sind Kunststofffolien, Aluminiumfolien oder Verbundsstoffe.

Back Surface Field (BSF)

Der Begriff Back Surface Field (BSF) bezieht sich in der Solarzellentechnologie auf die Oberfläche der Hinterseite eines Moduls, die dem Dach zugewandt ist. Die Back Surface Field hat die Funktion, die solarabgewandte Seite positiv zu laden und somit die Leitfähigkeit des gesamten Moduls zu verbessern. Dies verhindert den Verlust von Elektronen und ermöglicht einen ungestörten Stromfluss mit voller Spannung von Modul zu Modul. Kurz gesagt sorgt die Dotierung der Back Surface Field für eine positive Ladung und schützt vor Elektronenverlusten.

Backup-System

Ein Backup-System ist ein Notstromsystem, das die Stromversorgung sichert. Bei einem Stromausfall schaltet das System in wenigen Millisekunden auf autarke Versorgung um, und die Geräte werden mit der gespeicherten Energie aus der Batterie versorgt.

Balancing

Balancing (auf Deutsch: Ausgleich) bezieht sich auf den Prozess, bei dem die Energieproduktion von Solarzellen aufeinander abgestimmt wird, um eine optimale Leistung der PV-Anlage zu gewährleisten. Dieser Ausgleich ist notwendig, um ungleichmäßige Sonneneinstrahlung, Schatten und unterschiedliche Verschmutzungen auszugleichen, damit die Energieproduktion jeder einzelnen Solarzelle maximiert wird. Dies verbessert die Gesamtleistung der Anlage und sorgt für eine effizientere Nutzung der erzeugten Solarenergie.

Batterie

Batterien (Akkus) sind unverzichtbar für die netzunabhängige Stromversorgung von tragbaren und stationären Geräten. Solarbatterien speichern die erzeugte elektrische Energie chemisch und geben sie bei Bedarf wieder ab. Sie werden in Inselanlagen genutzt, um überschüssigen Strom zu speichern, und auch vermehrt in Einspeiseanlagen, um die Eigennutzungsquote zu erhöhen.

Bebauungsplan

Der Bebauungsplan spielt eine entscheidende Rolle in der Photovoltaik, besonders bei der Errichtung von PV-Großanlagen, meist Freiflächenanlagen. Für eine Einspeisevergütung vom Stromversorger müssen solche Anlagen im Geltungsbereich eines Bebauungsplans errichtet werden, wie in § 32 EEG festgelegt. Die Bedingungen müssen erfüllt sein, damit der Energieversorger zur Abnahme und Zahlung der Einspeisevergütung verpflichtet ist. Das Plangenehmigungsverfahren ist oft zeitaufwendig und kann bis zu einem Jahr dauern.

Belastungstest

Ein Belastungstest in der Photovoltaik ist eine Qualitätsprüfung, die vor dem Verkauf durch unabhängige Organisationen wie dem TÜV durchgeführt wird. Die Tests setzen die Anlagen extremen Umweltfaktoren und Wetterbedingungen aus, darunter Kälte, Wärme, Feuchtigkeit, Schnee, Hagel, und Wind. Die Daten werden dokumentiert und ausgewertet, um sicherzustellen, dass die Photovoltaikanlagen unter diesen Bedingungen effizient und sicher arbeiten. Mehr zu Umwelteinflüssen und wie du dich dagegen schützen kannst, erfährst du in unserem Blogartikel.

Bestandteile einer PV-Anlage

Die PV-Anlage besteht aus verschiedenen Komponenten, darunter Module (Panels), Kabel, Dachhaken, Unterkonstruktionen, Wechselrichter, Stromspeicher und Stromzähler. Die RAL-GZ 966 definiert Gütekriterien und Qualitätskennzeichen für PV-Anlagen, einschließlich Tests nach NOCT und Standards für hochwertige Komponenten. 

Betriebskosten

Betriebskosten für eine Photovoltaikanlage beziehen sich auf wiederkehrende Kosten, die regelmäßig anfallen. Sie belaufen sich in der Regel auf etwa 2-3 % der Investitionskosten pro Jahr. Die Hauptkostenfaktoren umfassen Wartung und Überwachung, Reparatur, Reinigung, Versicherung und die Finanzierung der Anlage. Die Kosten für die PV-Versicherung werden in der Regel auf etwa 0,3-0,8 % des Anlagenkaufpreises geschätzt. Laufende Kosten sollten nicht unterschätzt werden, da sie über die Jahre beträchtlich ansteigen können. Bei einer Betriebszeit von 25 Jahren könnten diese Kosten erheblich sein, insbesondere wenn Komponenten wie der Wechselrichter oder der Stromspeicher ausgetauscht werden müssen.

Bidirektionaler Wechselrichter

Ein bidirektionaler Wechselrichter ist in der Lage, den Energiefluss in beide Richtungen zu steuern. Dies ermöglicht es dem Wechselrichter nicht nur, Solarstrom in das Netz einzuspeisen, sondern auch, Energie aus einer Batterie zu entnehmen und ins Hausnetz zurückzuführen. Zusätzlich zur Funktion als Solarinverter kann ein bidirektionaler Wechselrichter also auch als Laderegler für die Batterie dienen und die Energieflüsse sowohl zum Laden als auch zum Entladen der Batterie steuern. Diese Flexibilität ist besonders nützlich in Anwendungen wie Solaranlagen mit Batteriespeicher, bei denen die gespeicherte Energie je nach Bedarf genutzt werden kann.

Batterie-Wechselrichter

Ein Batterie-Wechselrichter spielt eine zentrale Rolle in Solarstromspeichersystemen. Er wandelt den erzeugten Wechselstrom in Gleichstrom um, um Energie in Batterien zu speichern, und verwandelt sie bei Bedarf zurück in Wechselstrom für den Hausgebrauch.

Bifacial-Solarmodul

Bifaciale Solarmodule nutzen die Sonnenenergie sowohl von der Vorder- als auch von der Rückseite, was zu einem Mehrertrag von 5 bis 30 Prozent im Vergleich zu einseitigen Modulen führt. Diese innovative Technologie ermöglicht eine effizientere Nutzung der Sonnenenergie und bietet Flexibilität bei der Installation in verschiedenen Umgebungen, von gewerblichen Anlagen bis zu Solarparks.

Blitzschutz

Ein Blitzschutz für Solaranlagen ist ratsam, um mögliche Schäden durch Blitzeinschläge zu verhindern. Ein äußerer Blitzableiter, mit mindestens einem halben Meter Abstand zu den Solarmodulen montiert, reduziert das Risiko. Der innere Blitzschutz, der Modulrahmen und Montagegestell mit der Erdung des Hauses verbindet, schützt vor Überspannungen.

Blockgussverfahren 

Das Blockgussverfahren wird zur Herstellung von polykristallinem Silicium verwendet. Dabei wird Reinstsilicium in einem Tiegel mithilfe einer Induktionsheizung aufgeschmolzen und dann in eine quadratische Wanne gegossen. Die langsame Abkühlung soll die Bildung möglichst großer Kristallite in den Blöcken fördern.

Bor

Bor ist ein chemisches Element mit der Ordnungszahl 5 im Periodensystem. In der Photovoltaik-Industrie wird Bor als Dotiermittel in Silizium-Solarzellen verwendet, um die elektrischen Eigenschaften des Materials zu verbessern. Es ist ein wichtiger Bestandteil von p-dotiertem Silizium, das in der Herstellung von Solarzellen verwendet wird. Bor erhöht die Leitfähigkeit von Silizium und verbessert die Effizienz der Solarzellen. Darüber hinaus ist Bor ein ungiftiges Element und hat keine negativen Auswirkungen auf die Umwelt.

Bundesnetzagentur

Die Bundesnetzagentur (BNetzA) ist die deutsche Regulierungsbehörde für den Energiemarkt. Sie wurde 1998 gegründet und steht unter der Aufsicht des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie. Zu ihren Aufgaben gehört die Regulierung der Strom- und Gaspreise, die Überwachung der Einhaltung von Vorschriften im Energiemarkt, die Vergabe von Lizenzen für den Betrieb von Energie-Netzen und den Zugang zu diesen Netzen sowie die Förderung erneuerbarer Energien, einschließlich der Festlegung von Einspeisevergütungen. In der Photovoltaik spielt die Einspeisevergütung eine wichtige Rolle, da sie die Vergütung für eingespeisten Strom ins öffentliche Netz bestimmt. 

Bypass-Diode

Eine Bypass-Diode ist eine Schutzvorrichtung in Solarmodulen, die dazu dient, Überhitzung oder Leistungsverluste bei teilweiser Verschattung zu verhindern. Wenn in einer Solarzelle ein Elektronenstau auftritt, leitet die Bypass-Diode den erzeugten Strom um diese Zelle herum, um die Energieproduktion aufrechtzuerhalten und Schäden zu vermeiden. Bypass-Dioden werden in der Regel in jede Photovoltaikzelle eingebaut und sind parallel geschaltet. Im Falle von Strings, also der Reihenschaltung mehrerer Module oder Zellen, sind die Bypass-Dioden antiparallel geschaltet. Wenn eine Zelle oder ein Teil des Moduls verschattet ist, ermöglicht die Bypass-Diode, dass der Strom um den verschatteten Bereich herumgeleitet wird, wodurch der unverschattete Teil weiterhin Energie produzieren kann. Der Ausfall einer Bypass-Diode kann zu Leistungsverlusten führen, und in solchen Fällen ist es oft wirtschaftlich sinnvoll, die Diode oder das betroffene Modul auszutauschen.

CO2

CO2 (Kohlenstoffdioxid) ist ein farb- und geruchloses Gas in der Atmosphäre. Als wichtiges Treibhausgas trägt es zur Erderwärmung bei, besonders durch menschliche Aktivitäten wie die Verbrennung fossiler Brennstoffe. Maßnahmen zur Reduzierung umfassen den Ausbau erneuerbarer Energien, politische Regelungen, verbesserte Energieeffizienz und Technologien zur CO2-Abscheidung. Pflanzen absorbieren CO2 durch Photosynthese. Fortschritte sind notwendig, um den CO2-Ausstoß zu verringern und den Klimawandel zu bekämpfen.

CdTE-Dünnschichtmodule

Cadmium-Tellurid, Verbindungshalbleiter, der wegen seiner hohen Absorption in Dünnschichtsolarzellen eingesetzt wird.

CIS-(CIGS)

Dünnschichtmodule Kupfer-Indium-Diselenid, Verbindungshalbleiter, der wegen seiner hohen Absorption in Dünnschichtsolarzellen eingesetzt wird.

D0

Mit D0-Schnittstelle bezeichnet man eine optische Kommunikationsschnittstelle für Energiezähler.

Dachanlage

Eine Dachanlage bezieht sich auf die Installation von Photovoltaik-Modulen auf einem Dach, um Sonnenenergie in elektrischen Strom umzuwandeln. Die Befestigung erfolgt in der Regel mithilfe von Dachhaken und Aluschienen, die an den Dachsparren befestigt werden. Diese Methode wird typischerweise bei geneigten Ziegeldächern angewendet. Bei Flachdächern hingegen werden die PV-Module auf einem Gestell montiert, das entweder am Boden befestigt oder mit Ballast beschwert wird, um die optimalen Sonneneinstrahlungswinkel zu gewährleisten.

Dachhaken

Dachhaken sind entscheidend, um Photovoltaikanlagen sicher am Dach zu befestigen. Sie fixieren die Unterkonstruktion an den Dachsparren und gewährleisten Stabilität. Die Anzahl richtet sich nach Wind- und Schneelasten. Montage erfolgt auf den Sparren, und es gibt spezielle Dachhaken für verschiedene Dacharten. Materialien sind Edelstahl oder Aluminium, mit unterschiedlichen Tragfähigkeiten. Verstellbare Modelle gleichen Unebenheiten aus, wobei es einfache und doppelt verstellbare Varianten gibt.

Dachintegration

Die Dachintegration in der Photovoltaik bezeichnet die Installation von Solarmodulen direkt in die Dachhaut eines Gebäudes, wodurch sie die herkömmliche Dacheindeckung ersetzen. Dies schafft ein ästhetisches Gesamtbild. Allerdings kann die Hinterlüftung beeinträchtigt werden, was den Wirkungsgrad beeinflusst. Indach-Photovoltaik wird weniger häufig gewählt, bietet jedoch ästhetische Vorteile und benötigt weniger Platz. Nachteile sind höhere Kosten, aufwendige Installation und möglicher Leistungsverlust durch Überhitzung.

Dachneigung

Die Dachneigung bezeichnet den Winkel eines Daches zur Horizontalen. Eine ideale Dachneigung für Solaranlagen liegt zwischen 35 und 40 Grad, da dies eine senkrechte Sonneneinstrahlung begünstigt und in Deutschland durchschnittlich gute Erträge erzielt werden. Abweichungen von dieser Neigung können den Ertrag beeinflussen, sind jedoch oft tolerierbar.

DC

DC steht für "Direct Current" und bezeichnet den Gleichstrom, den Solaranlagen erzeugen. Dieser muss mithilfe eines Wechselrichters in den im Haushalt verwendeten Wechselstrom umgewandelt werden. "DC-seitig" bedeutet, dass ein Bauteil vor dem Wechselrichter im Solarstromsystem geschaltet ist, und hier fließt Gleichstrom. Bei der Planung einer Solaranlage ist es wichtig, die Größe des Wechselrichters an die Photovoltaikanlage anzupassen.

Degradation

Degradation ist der allmähliche Leistungsverlust eines PV-Moduls über die Zeit, beeinflusst durch Faktoren wie Umweltbedingungen und Herstellungsfehler. Dieser Prozess wirkt sich auf den Wirkungsgrad und die Energieproduktion aus. Hersteller geben oft Leistungsgarantien für mindestens 80% der Leistung nach 25 Jahren. Es gibt Unterschiede zwischen kristallinen und Dünnschichtmodulen im Degradationsprozess. 

Diffuse Strahlung

Diffuse Strahlung bezeichnet die indirekte Sonneneinstrahlung, die durch gestreutes Sonnenlicht in der Erdatmosphäre entsteht. Im Gegensatz zur direkten Strahlung, die unmittelbar auf die Erdoberfläche trifft, wird diffuse Strahlung durch Wolken und Atmosphärenpartikel beeinflusst, was zu gestreutem Licht führt. Obwohl diffuse Strahlung weniger Energie liefert als direkte Einstrahlung, trägt sie dennoch zur Gesamtenergie bei und macht gemeinsam mit der direkten Strahlung die Globalstrahlung aus.

Direkte Strahlung

Direkte Strahlung bezeichnet die Sonnenstrahlung, die auf direktem Weg von der Sonne zur Erdoberfläche gelangt, ohne dabei durch Wolken oder andere atmosphärische Elemente gestreut zu werden. In der Gesamtstrahlung (Globalstrahlung) addiert sich die direkte Strahlung zur diffusen Strahlung, die durch gestreutes Licht entsteht.

Dünnschichttechnik

Die Dünnschichttechnik bezeichnet eine Herstellungsmethode für Dünnschichtsolarzellen, bei der diese direkt auf kostengünstige Trägermaterialien wie Glas, Metallfolie oder Kunststofffolie aufgebracht werden. Diese Technik bietet Vorteile durch Material- und Energieeinsparungen im Produktionsprozess und die Möglichkeit, großflächige Solarzellen mit integrierter Serienverschaltung zu fertigen.

Effizienz

Photovoltaik-Effizienz bezieht sich auf die Fähigkeit einer Solarzelle, Sonnenlicht in elektrische Energie umzuwandeln. Eine höhere Effizienz bedeutet, dass mehr Sonnenlicht in nutzbare Energie umgewandelt wird. Dies trägt dazu bei, die Stromrechnung zu senken und den ökologischen Fußabdruck zu verringern. Die Verbesserung der Effizienz kann durch die Verwendung hochwertiger Solarzellen, die Optimierung der Ausrichtung und Neigung der Solaranlage sowie den Einsatz von Wechselrichtern und Überwachungstools erreicht werden.

Eigenverbrauch

Eigenverbrauch bezeichnet den Anteil an selbst erzeugtem Solarstrom, den ein Anlagenbetreiber direkt in seinem eigenen Haushalt nutzt. Der durchschnittliche Eigenverbrauch liegt bei 25 bis 35 Prozent, kann jedoch mit einem Energiespeicher auf bis zu 80 Prozent gesteigert werden. Eine hohe Eigenverbrauchsquote ist besonders wirtschaftlich, da die Einspeisevergütung vergleichsweise niedrig ist. Durch die Nutzung eines Stromspeichers kann der produzierte Strom auch außerhalb der Sonnenstunden genutzt werden, was die Unabhängigkeit vom öffentlichen Stromnetz fördert. Der Eigenverbrauch kann durch eine optimale Ausrichtung der Module, einen großen Stromspeicher, eine Wallbox für Elektroautos, einen sonnenreichen Standort ohne Verschattung und effiziente Module mit hohem Wirkungsgrad maximiert werden.

Einspeisung

Einspeisung bezieht sich auf den Solarstrom, der von Solaranlagen erzeugt, aber nicht selbst verbraucht wird. Solaranlagenbetreiber haben die Möglichkeit, den nicht genutzten Strom in das öffentliche Netz einzuspeisen. Für diese eingespeiste Energie erhalten die Betreiber gemäß dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) eine Einspeisevergütung. Die Menge des eingespeisten Stroms wird mithilfe eines Einspeisezählers erfasst.

Energierücklaufzeit

Die Energierücklaufzeit, auch energetische Amortisationszeit genannt, gibt an, in welchem Zeitraum eine Photovoltaikanlage so viel Strom erzeugt hat, wie für die Herstellung ihrer Komponenten verbraucht wurde. Üblicherweise beträgt die Energierücklaufzeit 2 bis 3 Jahre.

Energieversorger

Ein Energieversorger oder Netzbetreiber ist für den ordnungsgemäßen Betrieb des Stromnetzes verantwortlich. Er koordiniert den Transport und die Verteilung des Stroms von den Kraftwerken zu den Verbrauchern. Der Energieversorger, auch als Netzbetreiber bezeichnet, ist gemäß dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) dazu verpflichtet, den durch eine PV-Anlage erzeugten Strom zu einem festgelegten Tarif abzunehmen, wenn dieser ins öffentliche Netz eingespeist wird. Bei größeren PV-Anlagen (über 30 kWp Leistung) ist eine Einspeisezusage erforderlich, die einer Netzverträglichkeitsprüfung unterliegt.

Einspeisevergütung

Die Einspeisevergütung ist eine festgelegte Vergütung, die Betreiber von Photovoltaikanlagen für den ins Netz eingespeisten Strom erhalten. Diese Vergütung ist im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) geregelt und bleibt für einen Zeitraum von 20 Jahren ab der Inbetriebnahme der Anlage konstant. Der Betrag pro eingespeister Kilowattstunde variiert je nach Anlagengröße. Einspeisevergütungen sind ein Anreiz für die Installation von Photovoltaikanlagen und spielen eine Rolle bei der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung solcher Anlagen. Es gibt zwei Hauptmodelle: die Volleinspeisung, bei der der gesamte erzeugte Strom ins Netz eingespeist wird, und die Überschusseinspeisung, bei der nur der nicht selbst genutzte Strom ins Netz geht.

Einspeisezähler

Ein Einspeisezähler ist ein spezieller Stromzähler, der in netzgekoppelten Photovoltaikanlagen installiert wird. Dieser Zähler misst die Menge an Strom, die von der Photovoltaikanlage erzeugt und ins öffentliche Netz eingespeist wird. Die gemessene Strommenge in Kilowattstunden (kWh) bildet die Grundlage für die Berechnung der Einspeisevergütung, die Betreiber von Photovoltaikanlagen für den ins Netz eingespeisten Strom erhalten.

Einstrahlungssensor

Ein Einstrahlungssensor in der Photovoltaik misst die Sonneneinstrahlung, um die Leistung von Solaranlagen zu optimieren. Platziert auf Modulen oder strategischen Positionen erfasst er die Intensität und Richtung des Sonnenlichts. Die Daten ermöglichen Echtzeitüberwachung, frühzeitige Problemidentifikation und Anpassung der Modulausrichtung durch Wechselrichter oder Tracker. Ein hochwertiger Sensor ist entscheidend für die Leistungsoptimierung und langfristige Rentabilität von Photovoltaikanlagen.

Elektrische Leistung

Elektrische Leistung wird als elektrische Energie pro Zeiteinheit definiert und in Einheiten wie Watt (W = J/s) oder Kilowatt (kW) gemessen. Photovoltaikanlagen werden oft durch ihre Nennleistung charakterisiert, ausgedrückt in Kilowattpeak (kWp), wobei "peak" die Leistung unter Standard-Testbedingungen bedeutet.

Elektrische Spannung

Elektrische Spannung (U) ist die Differenz der Stärke eines elektrischen Feldes zwischen zwei Punkten und wird in Volt (V) gemessen. Im Kontext der Photovoltaik sind die Leerlaufspannung (maximale Spannung bei Nullstrom) und die Kurzschlussspannung (minimale Spannung bei Maximalstrom) relevante Größen.

Elektrolumineszenz-Messung

Die Elektrolumineszenz-Messung ist ein Verfahren, bei dem externe Spannung auf Solarmodule angelegt wird, um stromleitende Bereiche zu identifizieren. Dies ermöglicht die Erkennung von Rissen, insbesondere solchen, die mit bloßem Auge nicht sichtbar sind. Das Verfahren nutzt zwei Kameras für stichprobenartige Untersuchungen.

Entladetiefe (Depth of Discharge, DoD)

Die Entladetiefe (Depth of Discharge, DoD) einer Batterie gibt an, wie viel Prozent der Nennkapazität entnommen werden können, ohne die Lebensdauer zu beeinträchtigen. Es wird empfohlen, die Batterie innerhalb dieser definierten DoD-Grenzen zu nutzen, um die Lebensdauer zu erhalten.

Ersatzstrom 

Ersatzstrom bezeichnet die Fähigkeit einiger Batteriesysteme, bei Netzausfall eigenständig Energie zu liefern. Die Umschaltung dauert etwa 5-20 Sekunden und erfolgt durch eine automatische Einrichtung zwischen Batteriewechselrichter und Netzanschluss. Der Ersatzstrom kann 1- oder 3-phasig sein. 

Erntefaktor 

Der Erntefaktor ist eine Kennzahl zur Nachhaltigkeit von Solarenergie, die das Verhältnis von über die Lebensdauer gewonnener zur für die Herstellung aufgewendeten Energie angibt. Ein Faktor über 1 bedeutet zunehmende Energieproduktion im Vergleich zur Herstellungsenergie. Je nach Modulart variiert der Erntefaktor, wobei monokristalline Anlagen in der Regel den geringsten haben und Dünnschichtanlagen den höchsten. Diese Kennzahl ermöglicht eine Einschätzung der Energieeffizienz von Photovoltaikanlagen über ihre gesamte Lebensdauer.

Ertrag 

Der Ertrag einer Photovoltaikanlage bezeichnet die durchschnittlich jährlich erzeugbare Menge an Solarstrom. Dieser hängt von Faktoren wie Ausrichtung, Modulwirkungsgrad, Komponentenqualität und regionaler Sonneneinstrahlung ab. In Deutschland liegt der Ertrag typischerweise zwischen 700 und 1000 kWh pro kWp. Dieser Wert dient als Maß für die Wirtschaftlichkeit der Anlage und variiert je nach Standort, Ausrichtung und Klima.

Europäische Wirkungsgrad

Der europäische Wirkungsgrad ist eine erweiterte Messgröße zur Bestimmung der Effizienz von Wechselrichtern in der Photovoltaik. Im Gegensatz zum einfachen Wirkungsgrad, der die Umwandlung von Sonnenenergie in elektrischen Strom unter optimalen Bedingungen misst, berücksichtigt der europäische Wirkungsgrad die Effizienz des Wechselrichters unter verschiedenen Leistungsbedingungen. Der europäische Wirkungsgrad ermöglicht eine präzisere Auswahl von Wechselrichtern, indem er die Wetterbedingungen in die Berechnung einbezieht.

Flachdach 

Um auf einem Flachdach eine effiziente PV-Anlage zu installieren, ist die Aufständerung unerlässlich. Diese Ausrichtung gleicht den zu geringen Neigungswinkel aus und sorgt dafür, dass der Einstrahlungswinkel etwa senkrecht zur Modulfläche verläuft. Trotz der Herausforderungen ermöglicht die Aufständerung eine präzise Umsetzung des optimalen Neigungswinkels, um den maximalen Solarertrag aus der PV-Anlage zu erzielen. Somit können auch Flachdächer effektiv für die solare Energieerzeugung genutzt werden.

Flächenlast 

Die Flächenlast bezeichnet die Krafteinwirkung pro Flächeneinheit, gemessen in Newton pro Quadratmeter, die eine Photovoltaikanlage oder ein Modul auf das Dach ausübt. Diese Belastung ist entscheidend für die Statik und Stabilität des Daches, insbesondere bei älteren Gebäuden. Vor der Installation einer Solaranlage ist eine Prüfung der Dachstabilität ratsam, um sicherzustellen, dass das Dach die zusätzliche Last tragen kann. Dies ist wichtig, um potenzielle Gefahren wie einen Dacheinsturz zu vermeiden und die Sicherheit zu gewährleisten.

Die Flächenlast hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter die Art und Neigung der Module und des Dachs sowie zusätzliche Lasten wie Schnee, Wind und das Montagegestell. Besondere Aufmerksamkeit sollte bei Flachdächern gelten, da hier stärkere Windkräfte auftreten können, die eine entsprechende Verankerung erfordern. Es gibt auch andere Formen der Belastung in der technischen Mechanik, wie Punkt- und Streckenlasten, die jedoch punkt- oder linienförmig wirken.

Flasher

Ein Flasher ist eine Testvorrichtung, bei der Solarmodule kurzzeitig einem Lichtblitz unter Standard Test Conditions (STC) ausgesetzt werden. STC bezeichnet eine Einstrahlung von 1000 W/m² auf die Modulebene bei 25 °C. Der Flasher misst Spannung, Strom und Leistung zur Qualitätssicherung von Solarmodulen und Photovoltaikanlagen.

Flashliste

Die elektrischen Daten eines PV-Moduls werden am Ende der Fertigung mit einem Lichtimpuls gemessen. Die dabei gemessenen Daten werden in der Flashliste notiert.

Freiflächenanlage

Große PV-Anlagen werden auf freien Feldern aufgebaut. Nach EEG gibt es dafür eine niedrigere Einspeisevergütung als bei Dach- oder Fassadenanlagen.

Foliendach 

Ein Foliendach ist ein Flachdach, das mit Kunststoffbahnen aus Materialien wie EPDM, PVC oder Polyolefinen bedeckt und abgedichtet ist. Diese Dächer bieten Schutz vor Sonne, Niederschlag und Hitze und werden oft mit Kies bedeckt. Foliendächer sind kostengünstig und effektiv im Schutz vor Witterungseinflüssen. Bei der Installation von Photovoltaik auf einem Foliendach muss die Standsicherheit geprüft werden, um ein mögliches Abrutschen der Module zu verhindern. Dies erfordert oft zusätzliche Sicherungsmaßnahmen.

Funkrundsteuerempfänger 

Ein Funkrundsteuerempfänger (FRE) oder Rundsteuerempfänger (RSE) fungiert als Schnittstelle zwischen einem PV-System und dem Energieversorgungsunternehmen (EVU). Der Netzbetreiber kann die PV-Anlage über digitale Funksignale, die an den FRE gesendet werden, regulieren. Der RSE empfängt diese Signale und gibt sie direkt oder über eine Schnittstelle, wie einen Datenlogger, an den Wechselrichter weiter. Dadurch wird gesteuert, wie viel Strom ins Netz eingespeist wird. In Deutschland regelt das EVU, abhängig von der Netzlast, ob die PV-Anlage 0 %, 30 % oder 60 % einspeisen darf. Der FRE wird direkt vom EVU bereitgestellt und ist für die Steuerung des PV-Systems entscheidend.

Generator 

Ein Photovoltaik-Generator ist das zentrale Element jeder Solaranlage, das Sonnenenergie in elektrische Energie umwandelt. Es gibt zwei Typen von Generatoren: den zentralen Wechselrichter und den Mikro-Wechselrichter. Der zentrale Wechselrichter wandelt den Gleichstrom der gesamten Anlage in Wechselstrom um. Mikro-Wechselrichter werden jedem Solarmodul individuell zugeordnet, was eine präzise Überwachung und Optimierung ermöglicht. Die Überwachung des Generators ist entscheidend für eine effiziente und sichere Leistung. Regelmäßige Überprüfungen helfen, Probleme frühzeitig zu erkennen und zu beheben, was den Ertrag steigert und die Lebensdauer der Module verlängert. 

Gigawatt

Ein Gigawatt (GW) entspricht 1 Million Kilowatt beziehungsweise 1 Milliarde Watt und wird daher zur Einfachheit in Bereichen verwendet, bei denen die Energiebeträge sehr hoch sind.

Gleichspannung

Spannung ohne Änderung in Betrag und Richtung.

Gleichstrom

Stromfluss ohne Richtungswechsel, wie er zum Beispiel von Batterien oder Photovoltaikmodulen erzeugt wird. (s. DC)

Grundlast

Die Grundlast bezeichnet den konstanten Strombedarf in einem Versorgungsgebiet, der nie unterschritten wird und aus dem Nachtverbrauch resultiert. Sie setzt sich aus dem Strombedarf von Industrieanlagen, Dauerverbrauchern in privaten Haushalten und Straßenbeleuchtung zusammen. Die Grundlast kann je nach Wochentag und Jahreszeit zwischen 40 und 60 Gigawatt in Deutschland schwanken. Im Gegensatz dazu beschreibt die Spitzenlast den höchsten Verbrauch innerhalb weniger Stunden am Tag. Grundlastkraftwerke werden eingesetzt, um die Grundlast zu decken. Der Begriff "Grundlastfähigkeit" bezieht sich auf die Fähigkeit eines Kraftwerks, kontinuierlich Strom zu erzeugen und niedrige variable Kosten aufzuweisen. Erneuerbare Energiequellen wie Photovoltaik und Windkraft gelten aufgrund ihrer volatilen Stromerzeugung in der Regel nicht als grundlastfähig. Die Frage, wie die Grundlast im zukünftigen Energiesystem gedeckt werden kann und ob das starre Konzept noch passt, stellt sich vor dem Hintergrund der Energiewende.

Halbleiter 

Halbleiter sind Materialien, die Eigenschaften von Leitern und Nichtleitern haben. Silizium, ein Halbleiter, wird in verschiedenen Formen für die Herstellung von Photovoltaikmodulen verwendet. Dotierung, der gezielte Prozess der Materialverunreinigung, ermöglicht die Veränderung der elektronischen Eigenschaften und Leitfähigkeit. Der Photoeffekt, bei dem Elektronen durch Lichteinwirkung freigesetzt werden, ist entscheidend für die Energiegewinnung. Die Dotierung von Halbleitern spielt eine Schlüsselrolle bei der effizienten Erhöhung der Leitfähigkeit in der Photovoltaik.

Hot Spot

Ein Hot Spot tritt in der Photovoltaik auf, wenn einzelne Solarzellen innerhalb eines Moduls aufgrund von Verschattungen keinen Strom erzeugen, während die anderen Zellen weiterhin arbeiten und die betroffenen Zellen stark erhitzen. Dies kann nicht nur die Leistung des Moduls reduzieren, sondern auch zu Schäden führen. Bypass-Dioden werden eingesetzt, um die Bildung von Hot Spots zu verhindern. Diese Dioden leiten den Strom um die verschatteten Zellen herum, um einen Stau und die damit verbundene Überhitzung zu vermeiden. 

Hybrid-Wechselrichter

Ein Hybrid-Wechselrichter verfügt über eine wiederaufladbare Solarbatterie. Daher wird auch häufig von Batteriewechselrichtern gesprochen. In diesem Solarakku lässt sich Solarstrom zwischenspeichern und zeitversetzt nutzen.

Hybrid-System

Ein Hybrid-System bezeichnet die Nutzung von zwei oder mehreren unterschiedlichen Stromquellen in einem Energieversorgungssystem. Diese Quellen können verschiedene Technologien umfassen, wie Photovoltaik (PV), Dieselgenerator, Windkraftanlage oder das öffentliche Netz. Hybrid-Systeme ermöglichen eine flexible und effiziente Energieversorgung, da sie die Vorzüge verschiedener Energiequellen kombinieren können, um eine kontinuierliche und zuverlässige Stromversorgung zu gewährleisten.

Inbetriebnahmeprotokoll 

Das Inbetriebnahmeprotokoll ist ein entscheidendes Dokument nach der Installation einer Solaranlage. Eine Elektrofachkraft erstellt es und hält darin alle technischen Details der Anlage fest. Dies dient als Nachweis für den Netzbetreiber, dass die Installation den Vorschriften entspricht. Das Protokoll enthält Informationen wie Datum der Prüfung, Lage der Anlage, Schaltplan, Modulanzahl, Verkabelung und mehr. Es ist notwendig, um die Einspeisevergütung zu erhalten und das genaue Inbetriebnahmedatum zu dokumentieren. Bei Erweiterungen der Anlage ist ein neues Protokoll erforderlich. 

Inselsolaranlage 

Eine Inselsolaranlage ist nicht mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden, wodurch der erzeugte Strom ausschließlich lokal genutzt wird. Dies ermöglicht dem Betreiber vollständige Autarkie. Inselsolaranlagen sind besonders sinnvoll, wenn eine Anbindung an das öffentliche Netz nicht möglich ist. Durch einen Stromspeicher kann der tagsüber produzierte Strom auch abends genutzt werden.

Indach-Montage

Bei der Indach-Montage werden Solarmodule in die Dachhaut integriert. Ein spezielles Montagesystem ermöglicht es den Modulen, alle Funktionen der Dacheindeckung, wie den Schutz vor Regen oder Schnee, zu übernehmen.

Ingot

Ein "Ingot" bezeichnet im Englischen einen Barren. In der Solarindustrie handelt es sich dabei um einen Block aus Halbleitermaterial, wie beispielsweise Silizium. Diese Ingots können einen monokristallinen oder polykristallinen Aufbau haben. Zur Herstellung von Solarzellen werden die Ingots in dünnere Scheiben, sogenannte Wafer, zerschnitten.

Inverter

Ein Inverter, auch als Wechselrichter bekannt, spielt eine zentrale Rolle in PV-Anlagen. Er wandelt den von den Solarmodulen erzeugten Gleichstrom (DC-Strom) in nutzbaren Wechselstrom (AC-Strom) um. 

Joule 

Joule ist die Einheit für Energie und spielt eine entscheidende Rolle in der Photovoltaik. Sie beschreibt die Menge an Energie, die pro Sekunde durch einen bestimmten Querschnitt fließt. In der Solarstromerzeugung ist es wichtig, die Menge an Joule zu maximieren, die von der Sonne aufgenommen und in elektrische Energie umgewandelt wird. Eine höhere Menge an Joule bedeutet eine höhere Effizienz und Leistung der Photovoltaik-Anlage. Daher ist es entscheidend, die Wirkungsgrade der Solarzellen und Wechselrichter zu erhöhen, um das Maximum an Joule aus der Sonnenenergie zu gewinnen.

Kabelstärke 

Die Kabelstärke beschreibt den Durchmesser eines elektrischen Kabels in Millimetern oder den Kabelquerschnitt in Quadratmillimetern. Sie ist entscheidend für die Leistungsfähigkeit, Belastbarkeit und Sicherheit eines elektrischen Systems, wie es in Photovoltaikanlagen verwendet wird. Je größer der Kabelquerschnitt, desto höher ist die Strombelastbarkeit und geringer der Spannungsabfall. In der Photovoltaik sollten Kabel mit einem möglichst großen Querschnitt bevorzugt werden, üblich sind etwa 4, 6 oder 10 Quadratmillimeter. 

Kabelverluste

Kabelverluste treten auf, wenn bei der Stromübertragung durch ein Kabel Energie verloren geht. Dies geschieht aufgrund des elektrischen Widerstands des Kabels, wodurch ein Teil des Stroms in Wärme umgewandelt wird und somit verloren geht. Die Verluste sind größer bei längeren und dünneren Kabeln. Die Kabelverluste sollten unter 1 % gehalten werden. Maßnahmen zur Minimierung der Kabelverluste umfassen die Auswahl von qualitativ hochwertigem Kabelmaterial, die richtige Wahl von Kabelstärke und -länge, fachgerechte Installation durch Fachbetriebe und regelmäßige Wartung. Vernachlässigte Maßnahmen können zu niedrigerer Effizienz von elektrischen Systemen führen, was sich bei Photovoltaikanlagen in geringeren Stromerträgen und höheren Kosten für den Anlagenbetreiber äußern kann. 

Kilowattstunde 

Die Kilowattstunde (kWh) ist eine Maßeinheit für Energie, die angibt, welche Arbeit bei einer konstanten Leistung von einem Kilowatt in einer Stunde verrichtet wird. Ein Kilowatt (kW) entspricht 1.000 Watt.

Kilowattpeak 

Die Einheit Kilowattpeak (kWp) wird speziell für die Messung der Leistung von Photovoltaikanlagen verwendet. Sie gibt an, welche maximale Leistung in Kilowatt (kW) eine Solaranlage unter idealen und genormten Testbedingungen (STC - Standard Test Conditions) erbringen kann. Ein Kilowattpeak entspricht dabei 1.000 Wattpeak.

Klimakammer

Eine Klimakammer ist eine Prüfeinrichtung oder ein Bestandteil einer Messanordnung und dient zur Erzeugung und Aufrechterhaltung eines festgelegten Klimas, in der Regel Temperatur und Luftfeuchtigkeit für die Zeitdauer der Messung oder Prüfung.

Kollektor

Ein Solarkollektor, auch als Sonnenkollektor bezeichnet, hat die Aufgabe, die im Sonnenlicht enthaltene Energie zu sammeln (Absorption) und diese dann in thermische Energie, sprich Wärme, umzuwandeln. Die gewonnene Wärme kann durch den Solarkollektor an ein Wärmemedium weitergegeben werden, das als Wärmeträger fungiert. Dieses Wärmemedium, oft ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel (Glykol), transportiert die aufgeheizte Flüssigkeit zu den Verbrauchsstellen oder speichert sie für spätere Nutzung. Solarkollektoren werden hauptsächlich zur Warmwasserbereitung eingesetzt, können aber auch zur Heizungsunterstützung verwendet werden.

Kurzschlussstrom 

Der Kurzschlussstrom (Abk. IK oder Isc) ist der Strom, den eine Solarzelle oder ein Modul liefert, wenn beide Klemmen direkt miteinander verbunden werden (Kurzschluss). Dieser Stromwert wird genutzt, um die Leistung der Photovoltaik-Module zu ermitteln, also wie viel Strom das Modul maximal erzeugen kann. Der Kurzschlussstrom wird bei einer Prüfung gemessen, bei der beide Kontakte des Moduls kurzgeschlossen werden, und die Spannung schnell auf nahezu Null abfällt. 

Laderegler 

Ein Laderegler ist ein Schlüsselelement in netzunabhängigen Solaranlagen. Er überwacht und steuert den Strom zwischen Solarmodulen, Verbrauchern und Batterie. Hauptaufgaben sind der Schutz der Batterie vor Über- und Tiefentladung sowie die Optimierung der Lade- und Entladevorgänge. Ohne Laderegler müsste die Ladespannung manuell überwacht werden, was Schäden und Sicherheitsrisiken verursachen könnte.

Leerlaufspannung 

Die Leerlaufspannung (UL/Uoc/Voc) bezeichnet die elektrische Spannung einer Solarzelle oder eines Moduls, wenn kein Verbraucher angeschlossen ist. Sie zeigt im Moduldatenblatt die maximale Spannung eines Moduls an. Während der Inbetriebnahme einer Photovoltaikanlage wird die Leerlaufspannung einzelner Module oder eines Modulstrangs gemessen, um die ordnungsgemäße Funktion der Anlage zu überprüfen. Die Leerlaufspannung ist temperaturabhängig, und ihr Wert kann durch den Temperaturkoeffizienten beeinflusst werden. Die exakte Messung erfolgt mit Spannungsmessgeräten, die einen hohen Widerstand aufweisen, um die Quelle nicht zu beeinflussen. In PV-Anlagen spielt die Leerlaufspannung eine entscheidende Rolle als Kennzahl für die Leistung der Solarmodule und dient der Qualitätsbeurteilung.

Leistung 

Leistung ist ein zentraler Begriff in der Photovoltaik und beschreibt die Fähigkeit eines Solarmoduls oder Wechselrichters, Strom zu erzeugen. Gemessen wird sie in Watt (W). Eine höhere Leistung bedeutet mehr produzierte Energie. Die Nennleistung von PV-Anlagen wird in kWp gemessen (p für "peak" und bezieht sich auf die Leistung unter Standard-Testbedingungen).

Leistungstoleranz 

Die Leistungstoleranz gibt die akzeptablen Abweichungen von der Nennleistung eines Geräts an und wird in Prozent ausgedrückt. In der Photovoltaik betrifft dies in der Regel Module. Eine geringe Leistungstoleranz ist ein Qualitätsmerkmal, und Module mit Minderleistung sind heutzutage eher selten. Die Leistungstoleranz bezieht sich auf die Schwankungen, die im Fertigungsprozess und bei Messungen auftreten können.

Leistungsreduzierung 

Die Leistungsreduzierung von PV-Anlagen kann durch den Energieversorger mithilfe von Rundsteuertechnik erfolgen. Eine alternative Möglichkeit besteht darin, die Leistung auf 70% der Spitzenleistung am Netzverknüpfungspunkt zu reduzieren.

Lichtabsorption

Aufnahme und Verwertung des einstrahlenden Lichts. In der Photovoltaik heißt das: Je besser die Lichtabsorption der Solarmodule, desto höher der Wirkungsgrad.

Lithium-Ionen-Speicher

Lithium-Ionen-Speicher sind gegenwärtig die am weitesten verbreiteten Stromspeicher auf dem Markt. Ihre Vorteile umfassen einen hohen Wirkungsgrad, eine hohe Energiedichte und eine lange Lebensdauer. Zusätzlich sind Lithium-Ionen-Speicher aufgrund ihres geringen Gewichts äußerst flexibel einsetzbar.

Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4)

Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4) ist eine Verbindung von Lithium, Eisen, Phosphor und Sauerstoff. Es wird hauptsächlich zur Herstellung von Lithium-Eisenphosphat-Akkumulatoren verwendet. Diese Akkus zeichnen sich durch ihre lange Lebensdauer und hohe Sicherheit aufgrund der stabilen Struktur von LiFePO4 aus. Sie finden Anwendung in verschiedenen Bereichen, darunter Elektroautos und Elektrofahrräder.

Maximum Power Point

Der Begriff "Maximum Power Point" (MPP) steht für den Punkt maximaler Leistung. In diesem Arbeitspunkt auf der I-U-Kennlinie einer Solarzelle oder eines Moduls kann die maximale Leistung entnommen werden. Durch MPP-Tracking wird dieser Punkt bei jedem Betriebszustand gefunden und eingestellt, um die Effizienz der Photovoltaikanlage zu maximieren.

Megawattstunde

Die Megawattstunde ist eine erweiterte Maßeinheit für Energie, abgekürzt MWh, die häufig in der Industrie oder anderen Bereichen verwendet wird, in denen große Mengen elektrischen Stroms quantifiziert werden. 1 MWh entspricht 1.000 kWh und 1 Million Wh.

Mikrometer (µm)

1 Mikrometer entspricht einem tausendstel Millimeter beziehungsweise einem millionstel Meter und wird mit µm abgekürzt. Die Schichtdicke der Solarzellen aus kristallinem Silizium wird in Mikrometern gemessen und beträgt derzeit 200 bis 240 Mikrometer.

Modulstring 

Ein Modulstring in der Photovoltaik ist eine Reihenschaltung von Solarmodulen, die einen geschlossenen Stromkreis bildet. Die Anzahl der angeschlossenen Module richtet sich nach den maximalen und minimalen Eingangsspannungen und -strömen des Wechselrichters. Die Reihenschaltung ermöglicht eine effiziente Stromleitung, minimiert Verluste, aber ist anfällig für Verschattung, die die Gesamtleistung beeinträchtigen kann. Bypass-Dioden können dieses Problem lösen. Bei der Parallelschaltung addiert sich der Strom, während die Spannung konstant bleibt. Dies minimiert die Auswirkungen von Verschattung, erfordert jedoch einen höheren Installationsaufwand und ist anfälliger für Fehler aufgrund der Komplexität.

Modulwechselrichter

Wechselrichter mit einer Leistung zwischen 200 Watt und 600 Watt. Pro Modul wird ein Modul Wechselrichter angeschlossen.

Monokristalline Solarzellen

Monokristalline Solarzellen bestehen aus einem einzigen Silizium-Einkristall und zeichnen sich durch einen hohen Wirkungsgrad und eine ansprechende Ästhetik aus. Sie sind in der Regel schwarz bis bläulich gefärbt und bieten den höchsten Wirkungsgrad im Vergleich zu anderen Siliziumzellen wie polykristallinen Solarzellen. Diese Solarmodule haben eine Lebensdauer von über 20 Jahren und werden besonders dort eingesetzt, wo begrenzte Flächen für die Stromerzeugung zur Verfügung stehen.

Modulwirkungsgrad 

Der Modulwirkungsgrad in der Photovoltaik gibt das prozentuale Verhältnis zwischen der einfallenden Sonnenstrahlung auf das Solarmodul und dem erzeugten Strom an. Die Werte werden unter Standard Test Conditions (STC) ermittelt, um einen fairen Vergleich zu ermöglichen. Höhere Wirkungsgrade bedeuten, dass mehr Sonnenlicht erfolgreich in Solarenergie umgewandelt wurde. Die Standard-Testbedingungen sind jedoch künstlich und können von den tatsächlichen Betriebsbedingungen abweichen. Der Nominal Operating Cell Temperature (NOCT) liefert Werte unter Normalbedingungen. Orientierungswerte für gute Module sind: Monokristalline Module (18-22%), Polykristalline Module (15-18%), Amorphe Dünnschicht-Module (5-7%). Beim Kauf sollten auch Haltbarkeit und Kosten berücksichtigt werden.

Monokristallines Silizium

Bezeichnung für Silizium, das in Form eines Einkristalls vorliegt.

Montagesystem 

Ein Montagesystem in der Photovoltaik umfasst die für die Installation von Solaranlagen notwendigen Komponenten. Es gibt verschiedene Arten von Montagesystemen, darunter:

1. Aufdach-Systeme: Für Schrägdächer, die Solarmodule sicher auf den Dachziegeln befestigen.
2. Indach-Systeme: Ersetzen die bestehende Dachhaut und integrieren die Module nahtlos in die Dachkonstruktion.
3. Blechdach-Systeme: Verwenden lange Schrauben oder spezielle Montageschienen für die Befestigung auf Blechdächern.
4. Flachdach-Systeme: Ständermontagesysteme für Dächer mit geringer Neigung, ermöglichen eine Aufständerung der Module.
5. Freiflächen-Systeme: Hauptsächlich für Großanlagen, werden Solarmodule nach Süden ausgerichtet und in mehreren Reihen montiert.

Jede Art hat ihre Vor- und Nachteile, abhängig vom Dachtyp und den Installationsanforderungen.

Nennleistung

Die Nennleistung einer Photovoltaikanlage gibt die maximale Leistung unter Standardtest-Bedingungen (STC) an. Diese Bedingungen umfassen eine Zelltemperatur von 25 Grad Celsius, Sonneneinstrahlung von 1.000 Watt pro Quadratmeter und eine Luftmasse von 1,5. Der tatsächliche Ertrag liegt in der Praxis unter der Nennleistung, da STC ideale, aber realitätsferne Bedingungen repräsentieren. Die Nennleistung dient hauptsächlich dem Vergleich unterschiedlicher Solarmodule.

Notstrom

Notstromfunktion in Stromspeichern ermöglicht die Nutzung gespeicherter Energie bei einem Stromausfall. Der Speicher liefert Strom über eine separate Schnittstelle für unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) und springt innerhalb von Millisekunden an. Die verfügbare Leistung ist oft begrenzt und auf 1-phasige Verbraucher beschränkt. Kein zusätzlicher Installationsaufwand ist nötig, aber nur einzelne Verbraucher können versorgt werden. Es erfolgt keine automatische Umschaltung aller Verbraucherstromkreise, und die Stromversorgung bleibt gesichert, solange Energie im Speicher vorhanden ist. Einige Systeme ermöglichen auch das Nachladen des Speichers durch die Photovoltaikanlage während eines Netzausfalls.

Niedrigenergiehaus 

Ein Niedrigenergiehaus bezeichnet Neubauten sowie sanierte Altbauten, die die gesetzlich geforderten energietechnischen Anforderungen, insbesondere in Bezug auf Heizwärmebedarf, unterschreiten. Gemäß der aktuellen Energieeinsparverordnung (EnEV) in Deutschland dürfen Niedrigenergiehäuser einen Heizwärmebedarf von maximal 70 kWh/(m²a) aufweisen.

Notabschaltung 

Eine Notabschaltung in der Photovoltaik ist ein Sicherheitsmechanismus, der im Brand- oder Gefahrenfall die Solaranlage abschaltet. Auch als Brandfallabschaltung, Feuerwehrschalter oder Abschalteinrichtung bekannt, erfolgt die Abschaltung manuell oder automatisch. Manuell ist dies wichtig für Feuerwehrleute oder Elektriker bei Wartungsarbeiten, um an einem spannungsfreien Stromkreis zu arbeiten. Automatische Auslösung kann durch technische Systeme, wie Temperatursensoren oder Rauchmelder, im Gefahrenfall erfolgen. Ein solcher Notfallschalter ist entscheidend, da hohe Gleichspannungen in einer Anlage lebensgefährlich sein können. Verschiedene Schutzsysteme, wie DC-Feuerwehrschalter oder PV-Aus-Schalter, können zum Einsatz kommen. In Deutschland ist die Installation einer Notabschaltung nicht verpflichtend, wird jedoch häufig empfohlen.

OC

Die Abkürzung "OC" steht im Englischen für "Open Circuit", was auf Deutsch "Leerlauf" bedeutet.

Off-Grid

"Off-Grid" bedeutet "außerhalb des Netzes" oder "Insellösung". Dies bezieht sich darauf, dass der benötigte Strom direkt vor Ort erzeugt wird, beispielsweise durch eine Photovoltaikanlage. Um als Insellösung zu fungieren, benötigen solche Anlagen einen Energiespeicher, um den Betrieb netzunabhängig oder autark aufrechtzuerhalten. Off-Grid-Anlagen werden hauptsächlich an Standorten eingesetzt, an denen eine Anbindung an das öffentliche Stromnetz unwirtschaftlich, instabil oder nicht vorhanden ist.

On-Grid

Bei einem On-Grid System handelt es sich um eine Photovoltaikanlage, die Strom erzeugt, wobei dieser Solarstrom dann in ein vorhandenes, öffentliches Netz eingespeist wird.

Parallelschaltung 

Die Parallelschaltung in der Elektrotechnik verbindet mehrere elektrische Elemente, indem die gleichnamigen Pole miteinander verbunden werden. In der Photovoltaik wird zwischen Parallelschaltung und Reihenschaltung unterschieden. Die Reihenschaltung ist einfacher, führt jedoch oft zu geringerer Gesamtleistung aufgrund von Verschattung. Bei der Parallelschaltung beeinflussen sich Module nicht gegenseitig, was Leistungsverluste durch Verschattung minimiert. Die Parallelschaltung ist jedoch aufwändiger in der Installation, sodass Kosten und Nutzen abgewogen werden müssen.

p-Dotierung

Die p-Dotierung in der Halbleitertechnik bezieht sich auf das Einbringen von dreiwertigen Fremdatomen, sogenannten Akzeptoren, in das Siliciumgitter. Dabei ersetzen diese Fremdatome die vierwertigen Siliciumatome und spielen eine entscheidende Rolle bei der Modulation der elektronischen Eigenschaften von Halbleitermaterialien.

Peak-Leistung

Die Peak-Leistung (Spitzen-Leistung) eines Solarmoduls bezeichnet die maximale Leistung, die das Modul unter Standardtestbedingungen (STC) im Labor erzielen kann. In der Photovoltaik-Branche wird diese Leistung oft in Wattpeak (Wp) angegeben, obwohl diese Bezeichnung nicht normgerecht ist. Dennoch dient sie dazu, verschiedene Solarzellen und Module unter genormten Bedingungen miteinander zu vergleichen. Die Peak-Leistung wird kurzzeitig gemessen und übliche Abkürzungen dafür sind Wp, kWp und MWp.

Pfetten

Pfetten, auch als Dachpfetten bekannt, sind wesentliche Strukturelemente eines Dachs. Sie werden je nach ihrer Position als Firstpfetten, Mittelpfetten oder Fußpfetten klassifiziert. Pfetten verlaufen parallel zum First und der Traufe des Dachs. In einem Pfettendach werden diese Träger als Zwischenkonstruktion verwendet, auf der die Sparren rechtwinklig angeordnet sind. Diese Konstruktion ermöglicht die Lastenübertragung auf Wände und Stützen des Dachs. Pfettendächer eignen sich besonders gut für die Installation von Solaranlagen, da die Montagesysteme einfach auf den stabilen Pfetten angebracht werden können.

Photovoltaik 

Photovoltaik bezieht sich auf die Technologie, bei der Solarzellen Licht in elektrische Energie umwandeln. Diese umweltfreundliche Energiequelle hat sich nicht nur als nachhaltige Option etabliert, sondern auch als wirtschaftlich attraktiv. Photovoltaikanlagen nutzen den photoelektrischen Effekt, bei dem Halbleiter wie Silizium Sonnenlicht absorbieren und in elektrischen Strom umwandeln. 

Photovoltaikgeneratoren 

Photovoltaikgeneratoren bestehen aus einzelnen Modulen, die zunächst in Reihen geschaltet werden, um Stränge zu bilden. Diese Stränge werden dann parallel geschaltet, um einen PV-Generator zu bilden. Diese Konfiguration ermöglicht die Erzeugung von ausreichend hohen Spannungen und Strömen, die beispielsweise für die Einspeisung durch Wechselrichter in das öffentliche Stromversorgungsnetz benötigt werden.

Photovoltaische Prinzip

Das photovoltaische Prinzip beschreibt die Entstehung einer elektrischen Spannung in einem Halbleiter, wenn Licht (Photonen) auf diesen trifft und Ladungsträger im Inneren angeregt werden, ein Phänomen bekannt als innerer Photoeffekt. Durch Extraktion dieser Ladungsträger kann elektrische Energie in Form von Strom gewonnen werden.

PID-Effekt

Der PID-Effekt (Potential Induced Degradation) tritt auf, wenn der Solargenerator ein positives Potential zur Erde hat. In diesem Fall können sich negative Aufladungen an der Zelloberfläche ansammeln. Statt zur Stromproduktion beizutragen, fließen diese Aufladungen jedoch über das Einkapselmaterial (EVA) und das Frontglas zum Rahmen, was den Wirkungsgrad der Solarzelle beeinträchtigt. Der PID-Effekt kann sich insbesondere bei hohen Systemspannungen verstärken.

Potentialausgleich 

Ein Potentialausgleich bezeichnet den Ausgleich von Spannungsunterschieden zwischen zwei Körpern elektrischer Betriebsmittel. Dies dient als Vorsichtsmaßnahme zur Vermeidung von Schäden und Verletzungen. Insbesondere in Räumen mit erhöhter Gefährdung, wie Bädern oder medizinisch genutzten Räumen, werden Potentialausgleiche durchgeführt.

Primärenergie 

Primärenergie bezieht sich auf die aus natürlichen Quellen gewinnbare Energie, die in Form von Erdöl, Kohle, Erdgas, Wasserkraft, Solarstrahlung usw. vorliegt. Ein Teil der Primärenergieträger kann direkt beim Endverbraucher genutzt werden, aber größtenteils wird Primärenergie zunächst in Sekundärenergie umgewandelt.

PAC

Das Kürzel PAC steht für den aktuellen Wechselstrom, der von Solarmodulen erzeugt wird. Das P steht für die augenblickliche Leistung, das AC für „alternating current“. Der Wert wird in Watt angegeben und repräsentiert eine Momentaufnahme der Leistung einer PV-Anlage.

Polykristalline Solarzellen

Polykristalline Solarzellen verwenden im Gegensatz zu monokristallinen Solarzellen viele verschiedene Siliziumkristalle. Diese Module haben einen etwas geringeren Wirkungsgrad, waren aber lange Zeit aufgrund ihrer günstigeren Herstellung eine beliebte Wahl. Inzwischen sind jedoch auch die Preise für monokristalline Solarmodule so stark gesunken, dass viele Hersteller auf die Herstellung von polykristallinen Modulen verzichten. Die Kristalle in polykristallinen Solarzellen haben Größen von einigen Millimetern bis Zentimetern und werden oft durch das Blockguss-Verfahren hergestellt.

Reflexionsstrahlung 

Reflexionsstrahlung trifft nicht direkt auf die Solarmodule, sondern wird zunächst von anderen Oberflächen wie Hauswänden oder Fenstern reflektiert und umgeleitet. Die Helligkeit dieser Gegenstände beeinflusst die Stärke der Reflexion von Sonnenstrahlen. In einigen Fällen kann dies zu einer Ertragssteigerung der Solaranlage führen.

Quant

Objekt, welches durch Zustandswechsel in einem System erzeugt wird. Das Photon ist das Quant des elektromagnetischen Feldes.

Reflexionsverluste 

Reflexionsverluste treten auf, wenn Strahlung von der Oberfläche eines Kollektors, Moduls oder einer Solarzelle reflektiert wird und somit nicht mehr zur Wärme- oder Stromerzeugung beiträgt.

Rundsteuerempfänger 

Ein Rundsteuerempfänger ermöglicht die Fernsteuerung von PV-Anlagen durch Energieversorgungsunternehmen, wodurch die maximale Ausgangsleistung in Leistungsstufen reduziert werden kann.

Schwachlichtverhalten 

Das Schwachlichtverhalten eines Photovoltaikmoduls gibt an, wie viel Strom es bei schwachen Lichtverhältnissen (200 W/m²) erzeugen kann, was besonders in nördlichen Breitengraden relevant ist. Im Gegensatz zur Nennleistung, die unter Standardtestbedingungen berechnet wird, berücksichtigt das Schwachlichtverhalten eine geringere Einstrahlung. Dieser Wert gibt einen Anhaltspunkt für die Leistung bei schwachem Licht, das in unseren Breitengraden oft vorkommt. Je höher das Schwachlichtverhalten, desto besser kann ein Modul bei geringer Sonneneinstrahlung Strom produzieren. Unterschiedliche Module weisen aufgrund ihrer Technologien unterschiedliche Schwachlichtverhalten auf, wobei Dünnschichtmodule hier besonders effizient sein können.

Schwarze Solarmodule

All-Black Solarmodule zeichnen sich durch ein vollständig schwarzes Design aus, bei dem die Farbe der Zellen, der Rückseitenfolie (Backsheet) und des Rahmens schwarz ist. Diese Module sind aufgrund ihrer ansprechenden Ästhetik besonders beliebt im Wohn-Bereich.

Short Circuit

Abkürzung für "Short Circuit" (Kurzschluss) - Ein Zustand in einem elektrischen Stromkreis, bei dem ein ungewollter, geringer Widerstand einen Stromfluss verursacht, der normalerweise den normalen Pfad umgeht, was zu einer Überlastung und möglicherweise zu Schäden führen kann.

Silizium 

Silizium ist das am häufigsten verwendete Material in der Herstellung von Solarzellen. Es hat die Fähigkeit, Licht in Elektrizität umzuwandeln und ist daher von entscheidender Bedeutung für die Effizienz von Photovoltaikanlagen. Es gibt zwei Arten von Silizium, die in der Solarindustrie verwendet werden: kristallines und amorphes Silizium. Kristallines Silizium ist teurer, aber auch effizienter als amorphes Silizium. Es ist wichtig, die Unterschiede zwischen den beiden zu verstehen, um die richtige Wahl für Ihre PV-Anlage zu treffen.

Smart Metering

Smart Metering bezeichnet das intelligente, digitale Messen von Energieverbrauch und -erzeugung. Mit Hilfe von Smart Metern, auch als intelligente Zähler bekannt, werden präzise Daten über den Strombezug, die Einspeisung und die Produktion erfasst. Bei Photovoltaikanlagen überwachen Smart Meter oft den Netzanschlusspunkt, ermöglichen dynamisches Regeln der Einspeisegrenze und unterstützen die Steuerung von Speichersystemen. Diese intelligenten Zähler ermöglichen es auch Energieversorgungsunternehmen, Zählerstände fernauszulesen und tragen so zur Effizienzsteigerung im Energiemanagement bei. Smart Meter sind für verschiedene Energiearten wie Strom, Gas, Wasser und (Fern-)Wärme verfügbar.

Solar-Kollektor

Wärmesammler. Dient zur Wassererwärmung.

Solarenergie 

Solarenergie ist die von der Sonne ausgehende Energie, die durch Photovoltaikanlagen in elektrischen Strom umgewandelt wird. Gemessen wird Solarenergie in Watt pro Quadratmeter (W/m²). Als erneuerbare Energiequelle basiert sie auf der Strahlungsenergie der Sonne und wird durch Solarmodule in elektrische Energie umgewandelt. Die Nutzung von Solarenergie hat in den letzten Jahren stark zugenommen und bietet zahlreiche Vorteile. Sie ist eine unerschöpfliche, umweltfreundliche Energiequelle, die im Vergleich zu fossilen Brennstoffen keine schädlichen Emissionen verursacht. Die Installation von Photovoltaikanlagen ermöglicht es Privathaushalten, Unternehmen und Gemeinden, ihre eigene Energie zu erzeugen und zur Reduzierung des CO2-Ausstoßes beizutragen. Solarenergie ist eine wichtige Säule der nachhaltigen Energieerzeugung und spielt eine zentrale Rolle in der Photovoltaik.

Solarertrag 

Der Solarertrag gibt die tatsächlich nutzbare solare Wärme an, die nach Abzug aller thermischen Verluste der Kollektoranlage verbleibt und als Wärme aus dem Speicher genutzt werden kann.

Solarstrom 

Solarstrom ist ein umgangssprachlicher Begriff für aus Sonnenenergie umgewandelte elektrische Energie. Diese Form der Energie zählt zu den erneuerbaren Energien und wird in Deutschland durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) gefördert.

Solarthermie 

Die Solarthermie ist eine Technologie, die Sonnenenergie nutzt, um Wärme zu erzeugen. Solarkollektoren absorbieren die Sonnenstrahlung und wandeln sie in Wärme um. Diese erzeugte Wärme kann für die Beheizung von Gebäuden, die Warmwasserbereitung oder die Unterstützung von Heizsystemen genutzt werden. 

Solarmodul

Ein Solarmodul wandelt Sonnenenergie in Solarstrom um. Es besteht aus mehreren Solarzellen, die miteinander verschaltet sind.

Solarzelle

Solarzellen sind der zentrale Bestandteil von Photovoltaikanlagen. Sie erzeugen ein elektrisches Feld durch zwei Siliziumschichten mit unterschiedlicher Leitfähigkeit. Eine Schicht hat einen Elektronenmangel, die andere einen Überschuss, was zu einem Minus- und Pluspol führt. Bei Lichteinfall lösen sich Elektronen, wandern zur Rückseite der Zelle und erzeugen durch Bewegung Strom. Die Solarzelle ist der Grundbaustein einer Photovoltaikanlage und wandelt Sonnenlicht in elektrische Energie um. Meist bestehen sie aus dotiertem Silizium, dessen elektrische Eigenschaften durch Beimengungen wie Bor oder Phosphor verbessert werden. Die Leistung hängt von Einstrahlung, Temperatur und Wirkungsgrad ab. Optimale Ausrichtung und regelmäßige Wartung sind entscheidend für hohe Effizienz.

Sonneneinstrahlung 

Die effiziente Ausrichtung der Solarmodule am Sonnenstand ist entscheidend für die Leistung einer Photovoltaikanlage. In Deutschland wird die maximale Sonneneinstrahlung erreicht, wenn die Module in einem Neigungswinkel von 30° nach Süden ausgerichtet sind. Eine zusätzliche Steigerung der Energieausbeute ist durch die Verwendung von Nachführsystemen möglich, die die Module entsprechend dem aktuellen Sonnenstand ausrichten können.

Spannung 

Spannung ist ein entscheidender Parameter in der Photovoltaik-Technologie und beschreibt die elektrische Ladung zwischen zwei Punkten in einem Stromkreis. Diese wird in Volt (V) gemessen und beeinflusst maßgeblich die Leistung von Solarzellen. Eine höhere Spannung führt zu einer entsprechend höheren Leistung der Solarzellen. Die Messung der Spannung in einer Photovoltaikanlage erfolgt oft mit Spannungsmessgeräten, um die Effizienz der Anlage zu überwachen und zu optimieren.

Spektrale Empfindlichkeit

Die spektrale Empfindlichkeit einer Solarzelle beschreibt die Fähigkeit der Solarzelle, aus Licht einer bestimmten Wellenlänge elektrische Energie zu erzeugen.

Standardtestbedingungen (STC)

Standardtestbedingungen (STC) sind genormte Bedingungen, die zur Ermittlung der Nennleistung von Photovoltaik-Modulen dienen. Diese Bedingungen umfassen eine Bestrahlungsstärke von 1000 W/m2 bei senkrechtem Lichteinfall, ein Strahlungsspektrum entsprechend AM 1,5 (Air Mass 1,5) und eine Zelltemperatur von 25 °C. Die Messung der I-U-Kennlinie, die die elektrischen Eigenschaften eines PV-Moduls beschreibt, erfolgt unter diesen standardisierten Bedingungen.

State of Charge

Der Begriff "State of Charge" (SOC) bezeichnet den aktuellen Ladezustand einer Batterie und wird in Prozent ausgedrückt. Es gibt an, wie viel Energie noch in der Batterie gespeichert ist, verglichen mit ihrer maximalen Kapazität. Der SOC ist eine wichtige Kenngröße bei der Überwachung und Steuerung von Batteriespeichersystemen in verschiedenen Anwendungen, einschließlich Photovoltaikanlagen.

Strang

Ein Strang (auch "String" genannt) entsteht, wenn der Installateur mehrere Solarmodule in Reihe schaltet. Dabei addieren sich die Spannungen der Module, während der Stromwert gleich bleibt. Wenn ein Modul in einem Strang verschattet oder defekt ist, kann dies den Gesamtertrag des Strangs beeinträchtigen. Moderne Wechselrichter können diesem Problem mit speziellen MPP-Tracking-Verfahren oder durch den Einsatz von Optimierern entgegenwirken.

String-Wechselrichter

Ein String-Wechselrichter ist ein Gerät in einer Photovoltaikanlage mit einem oder mehreren MPP-Trackern, die die Leistung von Solarmodulen optimieren. Dabei können mehrere Strings (Reihen von Solarmodulen) an einen MPP-Tracker angeschlossen werden. Es gibt Multistrings mit gleicher Dachausrichtung und Polystrings mit unterschiedlichen Ausrichtungen. Der Wechselrichter wandelt den erzeugten Gleichstrom der Module in einspeisefähigen Wechselstrom um. String-Wechselrichter sind skalierbar, flexibel und werden von kleinen Haushaltsanlagen bis zu großen gewerblichen Installationen eingesetzt, um Solarenergie effizient zu nutzen und einzuspeisen.

Strom 

Strom in der Photovoltaik ist die transportierte Ladungsmenge durch einen Leiter, gemessen in Ampere (A). Elektronen fließen durch Kabel und tragen die erzeugte Energie. Die Überwachung und Steuerung des Stroms sind entscheidend, um die Effizienz von Photovoltaikanlagen zu optimieren und Beschädigungen zu vermeiden. Ein ausgewogener Stromfluss ist essenziell für die Leistung und Sicherheit von PV-Anlagen.

Stromspeichers 

Mittels eines Stromspeichers kann nicht direkt genutzte Solarenergie zwischengespeichert und zeitversetzt genutzt werden. So steht Ihnen auch Strom zur Verfügung, wenn die Sonne nicht scheint. Der Eigenverbrauch kann mit einem leistungsstarken Speicher auf bis zu 80 Prozent gesteigert werden.

Tedlar

Kunststoffolie zum Laminieren von PV-Modulen.

Temperaturkoeffizient 

Der Temperaturkoeffizient beschreibt die relative Änderung der Leistung einer Solaranlage in Abhängigkeit von der Temperatur der Moduloberfläche. Ein niedriger Temperaturkoeffizient ist wünschenswert, da er darauf hinweist, dass die Leistungseinbußen bei höheren Temperaturen geringer sind. Dieser Koeffizient gibt an, wie viel sich die Leerlaufspannung oder die Leistung einer Solarzelle oder eines Moduls pro Grad Celsius ändert. Besonders bei kristallinen Solarzellen sollte auf gute Belüftung geachtet werden, da diese typischerweise höhere negative Temperaturkoeffizienten aufweisen.

Texturierte Oberfläche

Texturierte Oberfläche, auch als Oberflächenstrukturierung oder Textur bezeichnet, bezieht sich auf das gezielte Aufrauhen der Solarzellenoberfläche mithilfe von mechanischen oder chemischen Verfahren. Dieser Prozess ermöglicht eine verbesserte Einkopplung des einfallenden Sonnenlichts. Bei kristallinen Solarzellen wird dies beispielsweise durch die kontrollierte Herstellung von umgedrehten Pyramidenstrukturen erreicht. Die texturierte Oberfläche trägt dazu bei, dass mehr Licht in die Solarzelle eindringen kann, was die Effizienz der Energieumwandlung verbessert.

Umschalteinrichtung

Kommt in Notstromsystemen zur Anwendung. Trennt die Photovoltaikanlage im Notfall automatisch vom Netz und schaltet innerhalb weniger Millisekunden auf netzunabhängige Stromversorgung um.

Varistor

Spannungsabhängiger Widerstand. Wird in Wechselrichtern zur Überspannungsbegrenzung eingesetzt.

Verschattung 

Verschattung in der Photovoltaik bezieht sich auf Schatten, der auf Solarmodule fällt. Diese Schatten können durch verschiedene Objekte wie Bäume oder Gebäude verursacht werden und beeinträchtigen die Leistung einer Solaranlage erheblich. Es ist wichtig, Verschattungen bei der Planung von Photovoltaikanlagen zu vermeiden, da Schatten auf Solarzellen den Energiefluss stört, wenn die Zellen in Reihe geschaltet sind. Jede im Schatten liegende Solarzelle kann die Gesamtleistung der Anlage beeinträchtigen. Daher sollten Standorte sorgfältig ausgewählt und mögliche Verschattungsquellen minimiert werden, um eine optimale Leistung der Photovoltaikanlage sicherzustellen.

Volleinspeisung

Volleinspeisung sagt aus, dass der gesamte Solarstrom direkt in das öffentliche Netz eingespeist wird. Es findet kein Eigenverbrauch statt.

Verschmutzung von Solarmodulen

Die Verschmutzung von Solarmodulen durch äußere Einflüsse wie Blätter, Vogelkot oder Staub kann die Leistung der Photovoltaikanlage beeinträchtigen. Eine regelmäßige Reinigung der Module ist daher notwendig, um den Ertrag zu maximieren.

Vollzyklus 

Der Vollzyklus in der Photovoltaik beschreibt den gesamten Lebenszyklus einer Solaranlage, einschließlich Herstellung, Installation, Betrieb und Entsorgung. Er legt Wert auf nachhaltige Materialien, effiziente Energieerzeugung und umweltgerechte Entsorgung, um die Umweltauswirkungen zu minimieren.

Wafer 

Ein Wafer in der Photovoltaik ist eine dünne, kreisrunde oder quadratische Scheibe, die oft aus Silizium besteht und die Grundlage für die Stromerzeugung bildet. Es gibt zwei Hauptarten von Wafern: polykristalline und monokristalline Wafer. Diese werden aus Halbleiterblöcken, sogenannten Ingots, gesägt und dienen als Basis für die Herstellung von Solarzellen. Der photoelektrische Effekt findet innerhalb des Wafers statt und ist für die Umwandlung von Sonnenenergie in Strom verantwortlich. Nach dem Sägen werden die Wafer weiterverarbeitet, gereinigt und poliert, um schließlich Solarzellen zu produzieren.

Wärmebildkamera

Wärmebildkameras sind entscheidende Werkzeuge zur Überwachung von Photovoltaikanlagen. Sie nutzen Infrarotstrahlung, um die Temperaturverteilung auf den Modulen darzustellen. Durch die Messung können Hot-Spots erkannt werden, die auf Defekte hinweisen. Die frühzeitige Identifikation ermöglicht die Vermeidung größerer Schäden, eine längere Lebensdauer der Anlage und geringere Wartungskosten. Wärmebildkameras sind sowohl für die Inbetriebnahme als auch für die regelmäßige Wartung von Photovoltaikanlagen von großer Bedeutung.

Watt peak (Wp)

(Abk. Wp) Maß für die Leistungsfähigkeit (Nennleistung) von Solarzellen und Modulen. Zu Vergleichszwecken werden Modulpreise üblicherweise in Euro/Wp angegeben.

Wechselstrom 

Wechselstrom ist Strom, dessen Polarität kontinuierlich wechselt. Im deutschen Stromversorgungsnetz beträgt die Frequenz des Wechselstroms 50 Hz (Hertz), was bedeutet, dass er in einer Sekunde 50 Mal die positiven und negativen Werte einer idealerweise sinusförmigen Halbwelle durchläuft. Die Erzeugung von Wechselstrom erfolgt durch rotierende Generatoren oder Wechselrichter.

Wirkungsgrad 

Der Wirkungsgrad in der Photovoltaik gibt das Verhältnis zwischen der erzeugten elektrischen Leistung einer Solaranlage und der eingestrahlten Sonnenenergie an. Ein hoher Wirkungsgrad ist entscheidend für eine effiziente Nutzung der Solarenergie und trägt zur Steigerung der Rentabilität und Leistungsfähigkeit der Anlage bei. Die Auswahl hochwertiger Solarmodule, die Optimierung der Modulausrichtung und -neigung, die Minimierung von Verschattungseffekten und die regelmäßige Wartung sind Maßnahmen zur Verbesserung des Wirkungsgrads. Forschung und Entwicklung zielen darauf ab, neue Technologien und Materialien zu entwickeln, um den Wirkungsgrad weiter zu steigern und die Solarenergie effizienter zu nutzen.

Wallbox 

Eine Wallbox ist eine Ladeeinrichtung für Elektrofahrzeuge, die in der Regel an der Wand montiert wird. Sie dient dazu, das Elektrofahrzeug mit Strom zu versorgen und dessen Batterie aufzuladen. Wallboxen können in privaten Haushalten, Unternehmen oder öffentlichen Parkplätzen installiert werden. Der Vorteil einer Wallbox gegenüber herkömmlichen Steckdosen liegt in der höheren Ladeleistung und der schnelleren Aufladung von Elektrofahrzeugen. Durch den Einsatz einer Wallbox können Elektroautos effizienter und schneller geladen werden, insbesondere wenn sie mit erneuerbaren Energiequellen wie Solarenergie verbunden sind.

Wechselrichter

Ein Wechselrichter ist ein wesentlicher Bestandteil von Photovoltaikanlagen und wandelt den von den Solarzellen erzeugten Gleichstrom in nutzbaren Wechselstrom um. Es gibt verschiedene Arten, darunter String-Wechselrichter, Zentral-Wechselrichter und Mikro-Wechselrichter. Der Wechselrichter ist entscheidend für die Effizienz und Leistung der Anlage.

Windlast 

Die Windlast ist die Kraft, die der Wind auf Solarmodule und das Hausdach ausübt. Sie wird durch die Ausrichtung der Photovoltaikanlage und die Höhe des Hausdachs beeinflusst. Eine genaue Berechnung der Windlast ist wichtig, um die Stabilität und Sicherheit der Solaranlage zu gewährleisten. Mehr zur Windlast erfährst du in unserem Blogartikel.

Zweirichtungszähler 

Ein Zweirichtungszähler ist ein moderner Stromzähler, der sowohl den bezogenen als auch den eingespeisten Strom misst. Er ermöglicht eine genaue Erfassung von Eigenverbrauch und Ertrag einer Photovoltaikanlage.

Zentralsteuerung

Die Zentralsteuerung baut das gesamte Stromnetz auf und kontrolliert es. Daneben überwacht der integrierte Laderegler den Ladezustand der Batterien und schützt sie vor Überladung oder totaler Entladung.

Zweirichtungszähler 

Ein Zweirichtungszähler wird in netzgekoppelten Systemen bis 30 kW anstelle des üblichen Stromzählers verwendet. Er besteht aus zwei Zählern: einer zeigt die Menge des aus dem Netz bezogenen Stroms an, der andere die Menge des ins Netz eingespeisten Stroms. Durch den Vergleich der beiden Zählerstände wird ersichtlich, welchen Anteil die Photovoltaikanlage zur Deckung des Eigenbedarfs beiträgt.

Zyklenfestigkeit

Anzahl der möglichen der Lade- und Entladevorgänge einer Batterie.