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Was ist Photovoltaik?
Photovoltaik (PV) bezeichnet die Erzeugung von elektrischer Energie durch das Licht der Sonne. Dafür braucht man solaraktive Halbleiter, sogenannte Solarzellen. Sie fangen das Licht ein und setzen seine Energie in Solarstrom um.
Die Photovoltaikanlage oder Solaranlage ist technisch gesehen ein Generator. Mehrere Solarzellen werden zu einem Solarmodul miteinander verbunden und gegen störende Einflüsse durch Wind und Wetter geschützt. Mehrere Solarmodule wiederum ergeben den Solargenerator, der auf Dächer, an Fassaden, auf freien Flächen oder an Sonderbauwerken montiert wird. Der erzeugte Gleichstrom aus dem Solarmodulfeld wird durch einen Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt. Wechselstrom wird im Gebäude direkt für Eigenverbrauch genutzt oder über den Gebäudeanschluss ins Stromnetz eingespeist. Abnehmer ist der örtliche Energieversorger oder der Netzbetreiber.
Große Solarkraftwerke auf freien Flächen bezeichnet man auch als Solarparks. Sie speisen den Wechselstrom über spezielle Transformatoren und Schaltanlagen ins Stromnetz ein. Für eingespeisten Solarstrom regelt das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) die Einspeisevergütung oder die Marktprämie für Direktvermarktung des Sonnenstroms an Dritte.
Eigenverbrauch lässt sich erhöhen, wenn man den Solarstrom beispielsweise auch für Warmwasser, Raumwärme, Kühlung oder Kältetechnik nutzt. Dafür ist ein Stromspeicher hilfreich, der den Sonnenstrom sammelt, damit er im Bedarfsfall in ausreichender Leistung und Strommenge zur Verfügung steht. Solarstromspeicher werden auch als Solarakkus bezeichnet.
Die gesamte Anlagentechnik von den Solarzellen bis zum Stromnetz oder den Stromverbrauchern im Gebäude setzt nicht das gesamte Sonnenlicht um, sondern nur teilweise – je nach Intensität und Frequenz der einzelnen Anteile des Lichts. Dieser Umsetzungsgrad wird auch Wirkungsgrad genannt. Der Wirkungsgrad ist das Verhältnis der nutzbaren elektrischen Energie zur maximal verfügbaren Strahlungsenergie der Sonne.
Ein Solargenerator und Solarakkus werden durch ihre Leistung definiert. Multipliziert mit den Sonnenstunden ergibt sich der Solarertrag, also die Menge an Solarstrom, die der Sonnengenerator am Tag, im Monat oder im Jahr erzeugt. Bei Solarakkus gibt man neben der Leistung für Beladen und Entladen auch die Energiemenge an, die der Stromspeicher aufnehmen kann. Leistung wird in Kilowatt (kW) oder Megawatt angegeben. Strommenge und Solarertrag in Kilowattstunde (kWh) oder Megawattstunde (MWh). (HS)