Glossar

AC

Englische Abkürzung für "Wechselstrom" ("Alternating Current").

Allgefahren-Solarversicherung

Sie gewährleistet einen nahezu umfassenden Versicherungsschutz der PV-Anlage (nicht des Gebäudes) im Bereich Unwetter, Vandalismus und Stromertragsausfall.
Die Kosten pro Jahr liegen oftmals bei ca. 10.- € je kW zzgl. Mehrwertsteuer.

Akkumulator

In einem Akkumulator, kurz Akku, wird elektrische Energie gespeichert. Er kommt in den verschiedensten Bereichen zum Einsatz - immer dort, wo aktuell elektrische Energie vorhanden ist und für spätere Anwendungszwecke gespeichert werden soll (Zum Beispiel bei Kraftfahrzeugen, USV-Anlagen, Wochenendhäusern, etc.).

Ampere

Maßeinheit der elektrischen Stromstärke, abgekürzt "A". Andere in diesem Zusammenhang bekannte Einheiten sind "kA" ("KiloAmpere" , entspricht tausend Ampere) und "mA" ("MilliAmpere", entspricht 1/1000 Ampere). Weitere wichtige Einheiten einer PV-Anlage sind: Leistung (P, gemessen in Watt), Spannung (U, gemessen in Volt) und Strom (I, gemessen in Ampere).

Amorphe Zelle

Eine amorphe Zelle ist eine Solarzelle, bestehend aus einer auf Glas aufgedampften Fläche von Silizium. Die Atome verteilen sich dort nicht in einer Kristallstruktur, sondern ungeordnet (amorph: griechisch "gestaltlos"). Der Vorteil dieser Zellen ist, dass verschiedenste Formen, Farben und Größen umsetzbar sind.

Bypass-Diode

Zellenreihen eines Modules werden mit Bypass-Dioden überbrückt, um seine Funktion bei Teilbeschattung zu erhalten. Bei längerer Beschattung einer Solarzelle "verstopft" sie und die anderen Zellen versuchen weiterhin, ihren Nennstrom durch sie hindurch zu drücken. Dabei kann es sein, dass die verstopfte Zelle ihre Sperrspannung der treibenden Spannung der anderen Zellen entgegen stellt und es kommt zur Überhitzung mit fatalen Folgen für das Modul, bis hin zur Vernichtung des Modules.
Die Bypass-Diode überbrückt die verschattete Zelle, die Zellenreihe oder das verschattete Modul und schützt somit vor Vernichtung. Sie nimmt aber die Zelle bzw. das Modul aus dem Betrieb (= Leistungsverlust).

Dachneigung / Modulneigung

Die erfahrungsgemäß wirkungsvollste Modulneigung (die sich bei einem Satteldach aus der Dachneigung ergibt) ist 30°, bezogen auf die im Jahr erheblich unterschiedlichen Einstrahlungswinkel der Sonne (21.06.: ca. 62°, 21.12: ca. 15°).

DC

Abkürzung für "direct current", was im Englischen "Gleichstrom" bezeichnet.

Dotieren

Das Silizium wird bei der Herstellung einer Solarzelle "dotiert", d. h. es werden Elemente wie Bor und Phosphor eingebracht und es wird entweder ein positiver Ladungsträgerüberschuss oder ein negativer Ladungsträgerüberschuss im Silizium erzielt. An diesem Übergang (pn-Übergang) zwischen positiver und negativer Ladung entsteht Solarstrom.

Dünnschicht-Module

Auf eine Glasplatte werden Wirksubstanzen gedampft ("dünne Schicht"). Das kann z.B. amorphes Silizium, Kupfer-Indium-Diselenid oder Cadmium-Tellurid sein.

Vorteile und Nachteile gegenüber Silizium-Modulen:
Besserer Temperaturkoeffizient, daher weniger Leistungsverlust bei hohen Temperaturen, besseres Schwachlichtverhalten (morgens, in der Dämmerung, bei Wolken), höhere Leistung bei gleicher Anlagengröße, ca. 80 % größerer Platzbedarf bei gleicher Anlagengröße, kürzere Leistungsgarantie-Zeiten, schlechterer Wirkungsgrad.

Dünnschicht-Module bieten ein großes Entwicklungspotential und die Möglichkeit niedrigerer Produktionskosten gegenüber Silizium-Modulen.

Einspeisevergütung

Bei PV-Anlagen unter 30 kWp beträgt im Jahr 2009 die Einspeisevergütung, die der Energieversorger dem PV-Betreiber zzgl. Mehrwertsteuer zahlen muß, 0,4301 € pro 1 kWh. Anlagengrößen zwischen 30 und 100 kWp und Anlagen ab 100 kWp haben unterschiedliche, etwas geringere Vergütungssätze. In jedem Fall werden die "ersten 30 kWp" einer Anlage mit dem höchsten Satz verrechnet, und es ergibt sich für Anlagen, die größer als 30 kWp sind, ein Mischpreis.

Der Vergütungssatz wird jährlich um 5-8 % reduziert. Der in dem Jahr der Inbetriebnahme gültige Satz gilt jedoch 20 Jahre zzgl. der restlichen Monate des Jahres der Inbetriebnahme.

Fassaden-Anlagen bekommen 5 % mehr Vergütung, Freiflächenanlagen bekommen ca. 25 % weniger Vergütung als Dachanlagen.

Da bei Photovoltaikanlagen private Investoren steuerlich wie gewerbetreibende Investoren gesehen werden, können auch sie die bei der Anschaffung und Installation der PV-Anlage anfallende Mehrwertsteuer zurückerhalten.
Die vom Energieversorger im Rahmen der Vergütung gezahlte Mehrwertsteuer muß im Gegenzug abgeführt werden.

Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)

Laut "Erneuerbare-Energien-Gesetz" (EEG) vom 01.04.2000, das Mitte 2004 ergänzt worden ist, besteht die Verpflichtung der Energieversorgungsunternehmen, den Strom aus regenerativen Energiequellen abnehmen zu müssen und ihn mit festgelegten Vergütungen zu bezahlen. Deutschland schaffte mit dem EEG nach dem Stromeinspeisegesetz und dem 1.000- bzw. 100.000-Dächer-Programm die wirtschaftliche Grundlage für die rasante Entwicklung der Produktion und Installation von PV-Anlagen in Deutschland.
Die meisten größeren Länder Europas haben das EEG in weiten Teilen übernommen.

Gestell

Gute PV-Gestelle bestehen aus witterungsfestem Aluminium und Edelstahl. Die Gestell-Dimensionierung muß individuell statisch so gerechnet sein, dass das Gestell auch bei länger anhaltenden Stürmen hält. Dabei kommt es u.a. auf die Meereshöhe des Standortes, auf die Höhe des Gebäudes und die regionalen Windintensitäten an.

No-name-Gestelle ohne Statik gefährden den Versicherungsschutz der PV-Anlage.

Es gibt Gestelle für Satteldächer mit Dachhaken, die dachparallel die Anlage halten, und zwar für nahezu alle Eindeckungen (Ziegel, Betonsteine, Trapezbleche, Wellplatten, Schiefer etc.).

Für Flachdächer gibt es Gestelle, die eine Aufständerung haben, um den optimalen Modul-Neigungswinkel zu gewährleisten. Ferner gibt es für Flächdächer sogenannte "Wannen"-Systeme, auf die die Module bei einem vorgegebenen Winkel von 25° aufgeschraubt werden und die man ohne Dachdurchbohrung / -befestigung lediglich auf das Dach stellt. Die Wannen werden in dem von der Dachhöhe abhängigem Umfang mit Gewichten (Kies, Betonplatten etc.) verfüllt und man stellt sie empfehlenswerter Weise auf Industriematten, um eine Reibung auf der Dachhaut zu vermeiden.

Gleichstrom / Gleichspannung

Im Gegensatz zu Wechselstrom ist Gleichstrom ein elektrischer Strom gleichbleibender Richtung. Gleichstrom hat eine zeitlich konstante elektrische Spannung und wird für das Laden von Batterien und zur Stromversorgung von elektronischen Schaltungen und Geräten benutzt. Gleichspannungsquellen sind zum Beispiel Batterien, Akkumulatoren und die meisten Photovoltaikmodule.

Globalstrahlung

Die Solarenergie (Globalstrahlung) setzt sich aus der direkten Sonneneinstrahlung und aus dem diffusen Sonnenlicht zusammen. Das Verhältnis beider Energien zueinander hängt auch von dem Einstrahlungswinkel der Sonne auf das Modul ab.

Der "Deutsche Wetterdienst" in Hamburg gibt Informationen und liefert Statistiken über die regionalen Strahlungsintensitäten.

Inselanlage

Eine Inselanlage ist eine Photovoltaikanlage, die zu keiner Zeit durch das öffentliche Netz mit Strom versorgt wird, stattdessen wird die Solarenergie in Akkumulatoren zwischengespeichert und von dort für den Verbrauch entnommen. Besonders geeignet z. B. in Gartenlauben, in abgelegenen Gebäuden oder für Autobahnbeleuchtungen.

Inverter

Zu deutsch "Umkehrer"; es ist eine andere Bezeichnung für Wechselrichter (Dieser wandelt Gleich- in Wechselspannung um).

Kabel

Die Länge des Kabels von den Modulen zum Wechselrichter sollte nicht größer als 50-70 m sein, da es sonst zu Leistungsverlusten kommt. Das Wechselstromkabel ab dem Wechselrichter kann auch eine größere Länge bei entsprechend großem Querschnitt haben.

Schlechte Kabel altern schnell (Sonne, Frost), werden brüchig und setzen die Anlage außer Funktion; die Reparatur der Anlage ist teuer. Gute Kabel sind 30 Jahre UV-beständig.

Kurzschlussstrom

Nur ca. 10 % höher als der Nennstrom. Ein vorübergehender Kurzschluß an einer Solarzelle, einem Modul oder einem String führt in der Regel aufgrund des niedrigen Kurzschlussstromes zu keiner Beschädigung der Zelle / des Modules. Das passiert nur, wenn die Sonneneinstrahlung lange Zeit mindestens 1.000 W / m² beträgt.

Laderegler

Ein Laderegler ist die Schnittstelle zwischen einer Gleichstromquelle und einem Akkumulator. Er steuert bei Akkus den Auflade- und Entladevorgang.

Leerlaufspannung

Sie ist die Spannung einer nicht belasteten (bestrahlten) Solarzelle, ist meist ca. 25 % höher als die Nennspannung und weist auf die obere Spannungsgrenze hin.
Ideal: Spannungsbereich der bestrahlten Zelle liegt zwischen Nenn- und Leerlaufspannung.

Nennleistung, -spannung, -strom

Nennleistung: Max. Leistung in Watt. Nennspannung: Spannung bei max. Leistung in Volt.

Beide sind nicht nur von der Sonnenbestrahlung, sondern auch von der Betriebstemperatur abhängig. Nennleistung = Nennspannung x Nennstrom.

Die Nennleistung wird ferner nur realisiert bei 25° C Außen- bzw. Zelltemperatur, einer Strahlungsintensität von 1.000 W / m² und einer Spektralverteilung AM 1,5.
Diese Voraussetzungen treten recht selten im Jahr gemeinsam auf, sodaß die reale Leistung im Mittel ggf. 15 % niedriger als die Nennleistung im Jahr ist. Dieser Umstand sollte bei der Abstimmung "Wechselrichter-Größe" zu "Anlagengröße / Modulleistung" berücksichtigt werden.

Nennstrom: Strom bei max. Leistung in Ampere.

Silizium-Module

Silizium ist Quarzsand und eines der am häufigsten auf der Erde vorkommenden Elemente. Es werden "monokristalline" und "polykristalline (multikristalline)" Silizium-Module unterschieden.
Bei monokristallinen Modulen werden bei der Zellfertigung die Atome der geschmolzenen Siliziummaße in eine Richtung ausgerichtet, es entsteht "ein Kristall". Monokristalline Module (Farbe: Graphit, optisch ebenmäßige Oberfläche) haben einen um ca. 1-2 % besseren Wirkungsgrad als polykristalline Module (Farbe: Blau, optisch "gescheckte" Oberfläche), sind aber dafür etwas teurer.

Temperaturkoeffizient

Er gibt an, um wie viel Prozent die Modul-Leistung (der Stromertrag) bei steigenden (Zell-) Temperaturen abnimmt. Am besten für die PV-Leistung sind kalte Temperaturen bei unbedecktem Himmel und viel Sonne.

Wechselrichter

Sie wandeln den Gleichstrom der Module um in Wechselstrom, der ins Netz eingespeist werden kann. Deutsche Wechselrichter verfügen über eine ENS.
Wechselrichter können je nach IP-Nummer drinnen oder draußen (am Gebäude oder mit den Modulen auf dem Dach) eingesetzt werden. Da sie Wärme entwickeln und ihre Leistung bei größerer Umgebungstemperatur sinkt, sollten sie in kühlen Räumen bzw. an einer nicht sonnigen Gebäudeseite montiert werden.
Grundsätzlich kann ihre Nennleistung geringer als die Modulleistung sein.

Wechselstrom, -spannung

Wechselstrom ändert wie Wechselspannung seine Größe und Richtung nach bestimmten Gesetzmäßigkeiten.

Wirkungsgrad

- Bei Modulen:
Er gibt an, wie viel Prozent der einwirkenden Strahlungsenergie in elektrische Leistung umgewandelt wird. Monokristalline Module: ca. 14-20 % Wirkungsgrad, polykristalline / multikristalline Module: ca. 12-15 % Wirkungsgrad, Dünnschicht-Module: ca. 6-10 % Wirkungsgrad.

- Bei Wechselrichtern:
Er gibt an, wie viel Leistung der Module der Wechselrichter von Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt und ins Netz einspeist (und damit Geld verdient!). Das variiert je nach Hersteller zwischen 93 und 98 %.

Eine einheitliche Berechnungsformel, bezogen auf europäische Klimaverhältnisse, bietet der "Europäische Wirkungsgrad".

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