Photovoltaikanlagen erzeugen Strom durch Sonnenenergie. Das ist vielen Menschen bekannt. Doch wie sieht es mit vielen anderen Begriffen rund um Solaranlagen aus? Wir fassen alle wichtigen Termini in unserem Photovoltaik-Lexikon zusammen.
Abnahmegarantie
Die Abnahmegarantie ist Bestandteil des Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG). Sie garantiert Photovoltaikanlagenbetreibern die Abnahme ihres selbst erzeugten Stroms zum Vergütungssatz der jeweils gültigen Einspeisevergütung. Die Abnahmegarantie besteht für Anlagen bis zu einer Leistung von 750 kWp. Für Solarparks gibt es allerdings Sonderregeln.
AC
AC steht für „alternating current“, der englische Begriff für Wechselstrom. Die Bezeichnung AC-seitig gibt an, dass ein Bauteil im Solarstromsystem nach dem Wechselrichter geschaltet ist. Hier fließt demnach Wechselstrom.
Amortisation
Die Amortisationszeit von PV-Anlagen gibt an, nach wie vielen Jahren die Anschaffungskosten durch die Einnahmen bzw. Ersparnisse aus der Solarstromproduktion wieder ausgeglichen werden. Die durchschnittliche Amortisationszeit einer Solaranlage beträgt 8 bis 13 Jahre.
Anlagenbetreiber
Anlagenbetreiber einer Solaranlage ist die Person, die unabhängig von Eigentum die Anlage für die Stromerzeugung aus Solarenergie nutzt. Der Anlagenbetreiber hat laut EEG Anspruch auf einen unverzüglichen und vorrangingen Anschluss der Photovoltaikanlage, eine unverzügliche und vorrangige Abnahme des eingespeisten Solarstroms sowie dessen Übertragung und Verteilung.
Ausrichtung
Die Ausrichtung einer PV-Anlage meint die Ausrichtung der Solaranlage zu einer Himmelsrichtung. Optimal ist eine vollständige Ausrichtung Richtung Süden, da dort die Sonneinstrahlung am höchsten ist. Eine südwestliche oder südöstliche Ausrichtung erzielt immer noch 90 bis 95 Prozent des maximal möglichen Ertrags. Bei einer West- oder Ostausrichtung beträgt die Ertragsminderung rund 20 Prozent.
Batterie-Wechselrichter
Solarstrom, der nicht direkt verbraucht wird, kann mittels eines Stromspeichers zwischengespeichert und zeitversetzt genutzt werden. Bei den meisten Stromspeichern handelt es sich um DC-Stromspeicher, die lediglich Gleichstrom speichern. Solarstrom wird allerdings nach der Erzeugung vom herkömmlichen Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt. Ein Batterie-Wechselrichter wandelt daher diesen Wechselstrom zur Speicherung wieder in Gleichstrom um.
Bifacial-Solarmodul
Bei bifacial oder bifazialen Solarmodulen handelt es sich um moderne, beidseitig PV-aktive Module, die Solarstrahlen sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite verarbeiten können. Bifaziale Solarmodule ermöglichen im Vergleich zu herkömmlichen monofazialen Modulen einen Mehrertrag von 5 bis 30 Prozent.
Blitzschutz
Blitzeinschläge können zu Schäden an Solaranlagen führen. Daher ist es ratsam, einen Blitzschutz anzubringen. Da sich das Risiko für einen Blitzeinschlag durch eine Solaranlage nicht erhöht, reicht ein äußerer Blitzschutz in Form eines Blitzableiters aus. Dieser muss mit mindestens einem halben Meter Abstand zu den Solarmodulen montiert werden. Der innere Blitzschutz verhindert eine Überspannung der Anlage. Hierfür werden Modulrahmen und Montagegestell mit der Erdung des Hauses verbunden.
Bundesnetzagentur
Die Bundesnetzagentur ist eine obere deutsche Bundesbehörde im Geschäftsbereich des Bundeswirtschaftsministeriums, die für die Beaufsichtigung des Wettbewerbs in den deutschen Netzmärkten zuständig ist. Als Betreiber einer Solaranlage müssen Sie diese bei der Bundesnetzagentur anmelden. Die Eintragung erfolgt online im Marktstammdatenregister.
Bypass-Diode
Eine Bypass-Diode ist quasi eine Umleitung für Solarstrom, die in Solarmodulen verbaut wird, um diese vor Überhitzung oder Defekten zu schützen. Kommt es in einer Solarzelle zu einem Elektronenstau, leitet die Bypass-Diode die erzeugte Energie um diese Zelle herum und verhindert höhere Ertragsverluste.
CO2
CO2 ist die chemische Formel für Kohlenstoffdioxid. Es handelt sich um ein Treibhausgas und spielt daher eine entscheidende Rolle für unser Klima. CO2 absorbiert einen Teil der Wärme, die von der Erde in das Weltall abgegeben wird, und strahlt diese zurück auf die Erde. Je mehr CO2 in der Atmosphäre ist, desto höher ist die Erderwärmung.
Dachintegration
Die Dachintegration ist eine Installationsart von Photovoltaikanlagen. Dabei werden die Solarmodule in die Dachhaut integriert und ersetzen somit eine klassische Dacheindeckung. Es entsteht ein ansprechendes Gesamtbild. Allerdings wird durch eine Dachintegration die Hinterlüftung und damit möglicherweise der Wirkungsgrad der gesamten Solaranlage beeinträchtigt.
Dachneigung
Anhand der Dachneigung wird die Schräge des Daches angegeben. Sie ist für die Installation einer Solaranlage von Bedeutung, denn die Neigung der Solarmodule beeinflusst die erzielten Erträge. Optimal sind Neigungen von 35 bis 40 Grad.
DC
DC ist die Abkürzung des englischen Begriffs „direct current“, zu Deutsch Gleichstrom. Solaranlagen erzeugen immer Gleichstrom, der in dieser Form jedoch nicht nutzbar ist. Mithilfe eines Wechselrichters muss dieser deshalb in Wechselstrom, wie ihn die meisten elektrischen Geräte im Haushalt verwenden, umgewandelt werden. Die Bezeichnung DC-seitig gibt an, dass ein Bauteil im Solarstromsystem vor dem Wechselrichter geschaltet ist. Hier fließt demnach Gleichstrom.
Degradation
Degradation beschreibt den Leistungsabfall von Solarmodulen. In der Regel hat eine Solaranlage eine Lebensdauer von 25 bis 30 Jahren. In dieser Zeit kommt es zu einem geringen Leistungsabfall. Häufig gibt es allerdings eine Leistungsgarantie von 25 Jahren. Das bedeutet, dass die Solarmodule nach 25 Jahren immer noch mindestens 80 Prozent der anfänglichen Leistung aufweisen müssen.
Degression
Der Begriff Degression steht im Zusammenhang mit Solaranlagen für die monatliche Kürzung der Einspeisevergütung. Ab Inbetriebnahme bekommen Solaranlagen-Betreiber allerdings eine feste Vergütung über einen Zeitraum von 20 Jahren garantiert. Spätere Absenkungen betreffen also nur die dann in Betrieb gehenden Anlagen.
Diffuse Strahlung
Unter diffuser Strahlung versteht man indirekte Strahlung, die durch die gestreute Reflexion des Sonnenlicht bei dessen Durchtritt durch die Erdatmosphäre entsteht. Direkte Strahlung hingegen trifft ohne Umwege auf die Erdoberfläche bzw. die Solarmodule. Gemeinsam ergeben diffuse und direkte Strahlung die Globalstrahlung.
EEG – Erneuerbare-Energien-Gesetz
Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) regelt die Förderung und Marktintegration von Strom aus Erneuerbaren Energien. Es ersetzte im Jahr 2000 das seit 1991 gültige Stromeinspeisungsgesetz. Ziel des EEG ist es, die Energieversorgung umzubauen und den Anteil der Erneuerbaren Energien an der Stromversorgung bis 2050 auf mindestens 80 Prozent zu steigern.
EEG-Umlage
Die EEG-Umlage ist im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) festgelegt und wird von den Haushalten und Betrieben als Anteil an den Strombezugskosten gezahlt. Die EEG-Umlage gehört ursprünglich zu den gesetzlich festgeschriebenen Preisbestandteilen des Strompreises. Anhand der EEG-Umlage sollten sich alle Stromverbraucher an den Kosten der Energiewende beteiligen, um den Ausbau Erneuerbarer Energien zu finanzieren. Zum 1. Juli 2022 wurde die EEG-Umlage im Strompreis auf null abgesenkt, ab Januar 2023 soll sie dauerhaft abgeschafft werden.
Eigenverbrauch
Unter Eigenverbrauch versteht man die Menge an erzeugtem Solarstrom, die ein Anlagenbetreiber selbst verbraucht. Der durchschnittliche Eigenverbrauch einer Solaranlage liegt bei 25 bis 35 Prozent. Mithilfe eines Energiespeichers kann der Eigenverbrauch auf bis zu 80 Prozent gesteigert werden. Aufgrund der geringen Einspeisevergütung ist eine PV-Anlage umso lohnender, je höher die Eigenverbrauchsquote ist.
Einspeisung
Solarstrom, der nicht selbst verbraucht wird, kann von Solaranlagen-Betreibern in das öffentliche Netz eingespeist werden. Dafür erhalten Betreiber nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) eine Einspeisevergütung. Mittels Einspeisezähler wird die Strommenge, die von einer Photovoltaikanlage erzeugt und anschießend in das öffentliche Netz eingespeist wird, erfasst.
Energierücklaufzeit
Die Energierücklaufzeit ist nichts anderes als die energetische Amortisation einer Solaranlage. Sie sagt aus, wann eine Photovoltaikanlage so viel Strom erzeugt hat, wie für die Herstellung ihrer Komponenten verbraucht wurde. In der Regel beläuft sich die Energierücklaufzeit auf 2 bis 3 Jahre.
Energieversorger
Ein Energieversorger oder Netzbetreiber ist für den ordnungsgemäßen Betrieb des Stromnetzes zuständig. Er koordiniert Transport und Verteilung des Stroms von den Kraftwerken zu den Verbrauchern. Welcher Energieversorger für Sie zuständig ist, hängt von Ihrer Postleitzahl ab.
Erneuerbare Energien
Unter Erneuerbaren Energien versteht man sämtliche Formen der Energiegewinnung aus nachhaltigen Quellen. Dazu zählen Wasserkraft, Windenergie, Sonnenenergie, Biomasse und Erdwärme. Erneuerbare Energien sollen fossile Energieträger wie Kohle und Atomenergie langfristig ersetzen.
Erntefaktor
Der Erntefaktor ist eine Kennzahl zur Nachhaltigkeit von Solarenergie. Er beschreibt das Verhältnis von gewonnener und (durch die Herstellung der Anlage) verbrauchter Energie. Im Gegensatz zur energetischen Amortisation wird der Erntefaktor allerdings nicht als Zeitraum angegeben. Stattdessen gibt er an, wie viel mehr Energie über die gesamte Laufzeit erzeugt wird.
Ertrag
Unter dem Ertrag einer Photovoltaikanlage versteht man die durchschnittliche jährlich erzeugbare Menge an Solarstrom. Der Ertrag einer Solaranlage hängt von ihrer Ausrichtung, dem Wirkungsgrad der Module, der Qualität ihrer Komponenten und der regionalen Sonneneinstrahlung ab. In Deutschland liegt der Ertrag einer Solaranlage in etwa bei 700 bis 1000 kWh (Kilowattstunden) pro kWp (Kilowattpeak).
Halbleiter
Halbleiter sind Stoffe, die unter bestimmten Voraussetzungen sowohl Strom leiten als auch wie ein Isolator wirken. In der Regel müssen Wärme oder Licht auf einen Halbleiter wirken, damit dieser elektrisch leitfähig wird. Einer der bekanntesten Halbleiter ist das Halbmetall Silizium, das bei der Herstellung von mono- und polykristallinen Solarzellen zum Einsatz kommt.
Hot Spot
Von einem Hot Spot spricht man, wenn einzelne Solarzellen innerhalb eines Solarmoduls durch Verschattungen keinen Strom mehr produzieren, wegen des Stroms der anderen Zellen jedoch stark erhitzen. Ein Hot Spot kann nicht nur die Leistung eines Solarmoduls verringern, sondern auch zu Beschädigungen führen. Bypass-Dioden verhindern die Entstehung von Hot Spots.
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.
Inbetriebnahmeprotokoll
Sobald eine Solaranlage installiert wurde, stellt der zuständige Elektriker ein Inbetriebnahmeprotokoll aus. Darin werden alle technischen Informationen zur Anlage festgehalten. Das Inbetriebnahmeprotokoll dient der Absicherung für den Netzbetreiber, dass die Solaranlage sachgemäß installiert wurde.
Inselsolaranlage
Bei einer Inselsolaranlage handelt es sich um eine Anlage, die nicht mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden ist. Der Strom wird in diesem Fall ausschließlich lokal erzeugt und verbraucht. Der Anlagenbetreiber ist vollständig autark. Eine solche Inselanlage ist aufgrund der hohen Kosten in der Regel nur sinnvoll, wenn ein Anschluss an das öffentliche Netz gar nicht möglich ist.
Intersolar
Die Intersolar Europe ist die weltweit führende Messe für die Solarwirtschaft. Die Kernbereiche sind Photovoltaik, Solarthermie und Solarkraftwerke. Seit 1991 werden im Rahmen der Intersolar in München die neuesten Trends und Entwicklungen rund um Solarenergie vorgestellt.
Kilowattstunde
Unter Kilowattstunde (kWh) versteht man die Energie (bzw. physikalisch korrekt die Arbeit), die bei einer Leistung von einem Kilowatt in einer Stunde erbracht wird.
Kilowattpeak
Die Maßeinheit Kilowatt-Peak (kWp) wird eigens zur Messung der Leistung von PV-Anlagen verwendet. Konkret gibt kWp an, welche Höchstleistung in Kilowatt (kW) eine Solaranlage in einem idealen und genormten Testumfeld (STC- Standard Test Conditions) erbringen kann.
Lithium-Ionen-Speicher
Lithium-Ionen-Speicher sind die derzeit am häufigsten verbauten Stromspeicher am Markt. Die Vorteile sind der hohe Wirkungsgrad, die hohe Energiedichte und die lange Lebensdauer. Außerdem sind Lithium-Ionen-Speicher dank ihres geringen Gewichts sehr flexibel einsetzbar.
Monokristalline Solarzelle
Monokristalline Solarzellen werden aus monokristallinem Silizium hergestellt. Monokristallines Silizium besitzt die Form eines Einkristalls – eines einzigen Silizium-Kristalles –, der die monokristalline Solarzelle bildet. Viele Hersteller bieten mittlerweile nur noch monokristalline Solarmodule an, da sie einen höheren Wirkungsgrad und eine ansprechende Ästhetik aufweisen.
Nennleistung
Bei der Nennleistung einer Photovoltaikanlage handelt es sich um die maximale Leistung unter sogenannten Standardtest-Bedingungen (STC- Standard Test Conditions). Diese Standarttest-Bedingungen sind:
- Zelltemperatur von 25 Grad Celsius
- Sonneneinstrahlung von 1.000 Watt pro Quadratmeter
- Luftmasse von 1,5
Der tatsächliche Ertrag einer Solaranlage liegt unter der Nennleistung, da es sich bei den Standarttest-Bedingungen um Idealbedingungen handelt, die realitätsfern sind. Die Nennleistung dient daher hauptsächlich der Vergleichbarkeit einzelner Solarmodule.
Notstrom
Viele Stromspeicher bieten eine Notstromfunktion. Im Falle eines Stromausfalls des öffentlichen Netzes kann der im Stromspeicher gespeicherte Strom genutzt werden, bis der Speicher vollständig entladen ist.
PAC
Das Kürzel PAC steht für den aktuellen Wechselstrom, der von Solarmodulen abgebeben wird. Das P steht für die augenblickliche Leistung, das AC für „alternating current“. Der Wert wird in Watt angegeben. Da es sich um einen Ist-Wert handelt, stellt PAC lediglich eine Momentaufnahme der Leistung einer PV-Anlage dar.
Photovoltaik
Unter Photovoltaik versteht man die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie, die dann als Strom genutzt werden kann. Der photoelektrische Effekt findet mittels Solarzellen statt. Eine Photovoltaikanlage kann auf dem Hausdach installiert werden. Alternativ können Sie einzelne Solarmodule auf der Terrasse oder dem Balkon anbringen.
Polykristalline Solarzelle
Im Gegensatz zu monokristallinen Solarzellen kommen bei polykristallinen Solarzellen viele verschieden große Siliziumkristalle zum Einsatz. Polykristalline Module haben einen etwas geringeren Wirkungsgrad, waren aber dafür in der Herstellung lange Zeit die günstigere Wahl. Mittlerweile sind jedoch auch die Preis für monokristalline Solarmodule so stark gesunken, dass viele Hersteller auf die Herstellung von polykristallinen Modulen gänzlich verzichten.
Reflexionsstrahlung
Reflexionsstrahlung trifft nicht direkt auf die Solarmodule, sondern zunächst auf andere Gegenstände wie Hauswände oder Fensterfronten und wird von diesen reflektiert und anschließend umgeleitet. Je heller diese Gegenstände sind, desto stärker werden Sonnenstrahlen reflektiert. So kann es unter Umständen zu Ertragssteigerungen der Solaranlage kommen.
Solarenergie
Solarenergie ist die von der Sonne ausgehende Energie, die durch eine Photovoltaikanlage technisch verarbeitet und zu Strom umgewandelt werden kann. Die Maßeinheit von Solarenergie ist Watt pro Quadratmeter (W/m²).
Solarmodul
Ein Solarmodul wandelt Sonnenenergie in Solarstrom um. Es besteht aus mehreren Solarzellen, die miteinander verschaltet sind.
Solarzelle
Solarzellen sind ein wesentlicher Bestandteil von PV-Anlagen. In Solarzellen wird durch zwei Siliziumschichten mit unterschiedlicher Leitfähigkeit ein elektrisches Feld erzeugt. Eine Schicht weist einen Mangel an Elektronen auf und die andere einen Überschuss. Dadurch entstehen ein Minus- und ein Pluspol. Wenn das Sonnenlicht auf das Silizium trifft, setzen sich negativ geladene Elektronen frei und werden vom positiv geladenen Siliziumgitter auf der Rückseite der Solarzelle angezogen. Eine direkte Verbindung der Elektronen wird über eine Grenzschicht verhindert, weshalb die Elektronen über die Stromleitung zum Pluspol wandern. Durch die Bewegungsenergie wird schließlich Strom erzeugt.
Stromspeicher
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.
Temperaturkoeffizient
Der Temperaturkoeffizient beschreibt die relative Änderung der Leistung einer Solaranlage bei einer gleichzeitigen Veränderung der Temperatur der Moduloberfläche. Im Allgemeinen sinkt die Leistung einer Solarmoduls mit steigender Temperatur. Bei der Wahl von Solarmodulen sollten Sie daher auf einen möglichst niedrigen Temperaturkoeffizienten achten.
Umsatzsteuer
Wenn Sie Teile Ihres erzeugten Solarstroms gegen eine Einspeisevergütung in das öffentliche Netz einspeisen, unterliegen Sie der Umsatzsteuerpflicht. Unter bestimmten Voraussetzungen können Sie sich als Anlagenbetreiber jedoch von der Umsatzsteuer befreien lassen.
Verschattung
Unter Verschattung versteht man Schatten, die auf Solarmodule fallen. Solche Verschattungen können beispielsweise durch Bäume oder andere Gebäude entstehen und mindern die Leistung einer Solaranlage. Deshalb sollten Sie bei der Planung einer PV-Anlage darauf achten, Verschattungen zu vermeiden.
Volleinspeisung
Volleinspeisung sagt aus, dass der gesamte Solarstrom direkt in das öffentliche Netz eingespeist wird. Es findet kein Eigenverbrauch statt.
Wallbox
Eine Wallbox ist eine Elektroladesäule, die beispielsweise zum Laden eines E-Autos verwendet werden kann. In Verbindung mit einem Stromspeicher kann so selbst erzeugter Solarstrom zur Aufladung genutzt werden.
Wechselrichter
Ein Wechselrichter wandelt den von der Solaranlage produzierten Gleichstrom in Wechselstrom um und macht ihn somit für den Hausgebrauch nutzbar. Alternativ kann der Wechselstrom auch in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden. Als Synonym für Wechselrichter wird häufig auch der Begriff Inverter verwendet.
Windlast
Die Windlast gibt an, wie hoch der Sog ist, der durch den Wind auf Solarmodule und Hausdach wirkt. Je stärker eine Photovoltaikanlage in Windrichtung ausgerichtet ist und je höher das Hausdach ist, desto stärker wird der Sog. Sie sollten daher bereits bei der Planung Ihrer Solaranlage die Windlast einberechnen.
Zweirichtungszähler
Bei einem Zweirichtungszähler handelt es sich um einen modernen Stromzähler. Dieser misst einerseits, wie viel Strom Sie aus dem öffentlichen Netz beziehen und andererseits, wie viel Sie in dieses einspeisen. Somit lassen sich Eigenverbrauch und Ertrag einer Photovoltaikanlage genau bestimmen.
