Solarenergie ist eine der führenden Technologie im Bereich der erneuerbaren Energien, doch gibt es trotz ihrer wachsenden Beliebtheit, viele Fragen und Unklarheiten. In diesem Guide erklären wir Ihnen, wie Solaranlagen funktionieren und warum die Installation von Solarpanels eine lohnenswerte Investition für Sie sein kann.
Zuerst einmal - Was ist Solarenergie?
Unter Solarenergie versteht man Energie, die wir aus dem Sonnenlicht gewinnen. Hiermit ist nicht die Wärme der Sonne gemeint, sondern geht es rein um die Strahlen. Mithilfe des photovoltaischen Effekts, auf welchen wir weiter unten eingehen werden, wandeln Solarpanels Sonnenstrahlen in Strom um, der unsere Haushaltsgeräte wie Fernseher, Kühlschränke und Belichtung mit Energie versorgt.
Wie funktionieren Solarpanels?
In der Regel bestehen Solarpanels aus Silizium, welches als Halbleitermaterial dient. Scheint nun Sonnenlicht auf die Solarpanels, treffen Photonen des Sonnenlichts auf das Halbleitermaterial, wodurch Elektronen freigesetzt und angeregt werden. Diese Elektronen erzeugen einfach gesagt, durch die Struktur des Halbleiters, den elektrischen Strom. Dieser Vorgang wird als photovoltaischer Effekt bezeichnet.
Der erzeugte Strom wird als Gleichstrom (DC) durch die Solaranlage geleitet und von einem Wechselrichter in Wechselstrom (AC) umgewandelt, der für den Betrieb Ihrer Haushaltsgeräte erforderlich ist.
Allerdings sind Solarpanels nicht 100 % effizient. Besonders bei kristallinen Siliziumzellen können nur bestimmte Wellenlängen des Lichts absorbiert werden, während andere (wie Infrarotstrahlung oder Ultraviolettstrahlung) entweder nicht zur Stromerzeugung genutzt werden oder Wärme erzeugen.
Tipp: Wenn Ihre Solarpanels mehr Energie erzeugen, als Ihr Haushalt verbraucht, kann der überschüssige Solarstrom entweder in das öffentliche Netz eingespeist oder in einem Energiespeichersystem gespeichert werden.
Was sind die Bestandteile eines Solarenergiesystems?
Ein komplettes Solarstromsystem besteht aus mehreren wichtigen Komponenten, die zusammenarbeiten, um Strom zu erzeugen und zu speichern. Die Hauptbestandteile sind:
1. Solarpanels
Solarmodule sind das Herzstück jeder Solaranlage. Sie fangen Sonnenstrahlen ein und wandeln diese durch den photovoltaischen Effekt in Gleichstrom (DC) um. Diese Module sind entscheidend für die Energiegewinnung aus Solarenergie.
2. Wechselrichter
Ein Wechselrichter wandelt den erzeugten Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) um, der für den Betrieb von Haushaltsgeräten notwendig ist. Ein effizienter Wechselrichter sorgt dafür, dass der Solarstrom optimal genutzt werden kann.
3. Montagesystem
Das Montagesystem sorgt für die sichere und stabile Befestigung der Solarmodule auf dem Dach oder einer anderen geeigneten Fläche. Es ist wichtig, dass die Module korrekt ausgerichtet werden, um die maximale Sonneneinstrahlung zu erhalten. Ein idealer Neigungswinkel von 30° bis 35° in Deutschland steigert die Effizienz der Anlage.
Energiespeicherung
Wenn Sie überschüssige Energie speichern möchten, benötigen Sie ein Batteriespeichersystem. Dieses speichert den überschüssigen Solarstrom, der dann bei Bedarf genutzt werden kann, zum Beispiel nachts oder an bewölkten Tagen.
Bestandteile eines Energiespeichersystems
- Managementsystem: Das Managementsystem steuert den Energiefluss in Haushalten mit Solaranlage und Batteriespeicher. Es lädt überschüssige Solarenergie in den Speicher und gibt diese bei Bedarf wieder ab. Dadurch wird der Eigenverbrauch optimiert, die Stromkosten werden gesenkt, und das Stromnetz wird entlastet.
- Wechselrichter: Der Wechselrichter, der an der Wand montiert ist, wandelt den von den Solarmodulen erzeugten Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) um, der für den Betrieb von Haushaltsgeräten benötigt wird. Ein effizienter Wechselrichter stellt sicher, dass der gespeicherte Strom in einer für den Haushalt nutzbaren Form zur Verfügung steht und die Energie effizient umgewandelt wird.
- Akkuspeicher: Der Speicher, dargestellt durch die größere Einheit, speichert den überschüssigen Strom, den die Solarmodule erzeugen. Dieser gespeicherte Strom kann später genutzt werden, wenn die Sonne nicht scheint, z. B. abends oder bei bewölktem Wetter. Ein hochwertiger Solarspeicher maximiert den Eigenverbrauch des erzeugten Solarstroms und reduziert die Abhängigkeit vom öffentlichen Stromnetz.
Häufig gestellte Fragen (FAQs)
1. Auf welcher Seite des Dachs sollte ich meine Solarpanels installieren?
Ein unbeschattetes, nach Süden ausgerichtetes Dach ist im Normalfall ideal für die Installation von Solarpanels, um die maximale Leistung zu erzielen. Dächer, die nach Osten oder Westen ausgerichtet sind, funktionieren ebenfalls gut, aber wir empfehlen, Solarpanels nicht auf einem nach Norden ausgerichteten Dach zu installieren.
2. Was ist mit Schatten?
Schatten können einen großen Einfluss auf die Effizienz Ihrer Solaranlage haben. Schatten von Bäumen, Gebäuden oder anderen Quellen können die Leistung Ihrer Solaranlage negativ beeinflussen. Achten Sie darauf, dass Ihre Solarmodule an einem unbeschatteten Ort installiert werden, um eine optimale Energieproduktion zu gewährleisten.
3. Kann ich Solarpanels auf einem Flachdach installieren?
Ja, Solarpanels können auch auf Flachdächern installiert werden, da man mithilfe des Montagesystems diese in die optimale Neigung bringen kann, damit die Energieproduktion maximiert werden kann.
4. Wie effizient sind Solaranlagen
Das Konzept der Effizienz von Solarpanels wird oft missverstanden. In den meisten Fällen weisen Solarpanels eine Effizienz von ca. 15-25 %, was ohne Kontext ziemlich niedrig klingt.
In der Theorie denken viele Menschen, dass beispielsweise ein 100-Watt-Panel nur 20 Watt Leistung erzeugt.
Jedoch geht es hierbei eher um die potenzielle Energie der Sonne, welche in Solarstrom umgewandelt wird. Ein 100-Watt-Panel mit einer Effizienz von 20 % wird 20 % der potenziellen Sonnenenergie von ca. 500 Watt kontinuierlicher Leistung absorbieren, die von der Sonne kommt.
Die Effizienz des Panels (z.B. 20 %) bedeutet also, dass 20 % der maximalen Sonneneinstrahlung tatsächlich in Strom umgewandelt werden. Bei einem 100-Watt-Panel würde das theoretisch 20 % von 500 Watt (also 100 Watt) an nutzbarer Energie ergeben.
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