Glossar

Spannung des Wechselstroms im Versorgungsnetz. Wechselstrom ist Strom, dessen Fließrichtung sich regelmäßig umkehrt (bei 50 Hz wechselt die Richtung 100 Mal pro Sekunde). Auch die Spannung ist nicht konstant sondern schwankt periodisch. Der Vorteil des Wechselstroms ist die einfache Möglichkeit, die Spannung zu transformieren (z. b. auf 230 V für das Hausnetz oder auf höhere Spannungen zum verlustarmen Ferntransport). Aus diesem Grund sind die meisten Energieversorgungsnetzte Wechselstromnetze. (Siehe auch DC-Spannung)

Akkumulatoren oder Solarbatterien werden zur Speicherung von Solarstrom bei Inselsystemen eingesetzt, um Stromerzeugungs- und Stromverbrauchszeiten zu entkoppeln. So kann Solarstom z.B. auch nachts zur Verfügung stehen.

Die Zeitspanne, die eine Solaranlage benötigt, um soviel Energie zu erzeugen, wie für ihre Herstellung benötigt wurde.
Die Energierücklaufzeiten von Photovoltaikanlagen liegen zwischen drei bis max. sieben Jahren: PV-Anlagen auf der Basis von amorphem Silizium haben laut einer Studie der TU Berlin eine energetische Amortisationszeit von nur 17 bis 41 Monaten. PV-Anlagen weisen somit eine positive Energiebilanz auf. Kraftwerke, die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden, können sich nicht energetisch amortisieren, da ständig weitere Brennstoffe verbraucht werden.

Bei Solarstromanlagen werden die Einnahmen aus dem Stromverkauf (gemäß EEG) den Investitionskosten gegenüber gestellt.

Die Einheit für die elektrische Stromstärke.

Siehe "Datenkommunikation".

Bei der Aufdachmontage wird der Solarstrom-Generator mittels spezieller Montagesätze aus verzinktem Stahl, Aluminium oder Edelstahl etwa 5 bis 15 Zentimeter über der Dacheindeckung installiert.

Zur effektiven Nutzung der Sonnenstrahlung werden Module und Kollektoren so ausgerichtet, dass die solare Ernte möglichst groß ist. Hierbei spielen neben dem Einfallswinkel der Sonne auch der "Azimutwinkel" und der Neigungswinkel der Module bzw. Kollektoren eine Rolle. Der Azimutwinkel gibt an, wie viel Grad die Modulflächen von der exakten Südausrichtung abweichen. Der Neigungswinkel betrifft die Abweichung von der Horizontalen.
Mit so genannten Trackern können Solarzellen/Module kontinuierlich nachgeführt werden, so dass sie immer der Sonne zugewandt sind. (Siehe auch Azimutwinkel)

Der Azimutwinkel beschreibt die Abweichung von der Südrichtung (Südhalbkugel: Nordrichtung). Eine Solarstromanlage liefert den höchsten Energieertrag bei einem Azimutwinkel von 0 Grad.  Doch selbst bei  45 Grad Azimutwinkel liegt die Energieausbeute von 30 Grad-geneigten Modulen noch bei 95 Prozent des Maximalwertes. (Siehe auch Ausrichtung)

Grundsätzlich bedarf die Montage einer Photovoltaikanlage auf einem Hausdach keiner Baugenehmigung. Lediglich bei denkmalgeschützten Gebäuden ist eine Genehmigung erforderlich. Freiflächenanlagen sind jedoch gesondert zu betrachten, da sie als eigenständige Bauwerke eingeordnet werden.

Die von einer Solaranlage vermiedene Menge an Kohlendioxid (CO₂) hängt vom ersetzten Brennstoff (Gas, Heizöl, Kohle) bzw. von der eingesetzten konventionellen Energie (Strom, Fernwärme) ab und ist proportional zu der Einsparung an Brennstoff bzw. Energie. Die Multiplikation der Einsparung mit dem so genannten Emissionsfaktor (Einheit kg CO₂ pro kWh Brennstoffeinsparung bzw. Tonne CO₂ pro MWh) liefert den vermiedenen CO₂-Ausstoß. Die CO₂-Minderung ist ein Maß für den Beitrag zum Klimaschutz, den eine Solaranlage leistet.

Zur Überwachung von Photovoltaikanlagen gibt es verschiedene Datenkommunikations-Systeme. Diese werden meist zusätzlich installiert, erfassen die erzeugte Strommenge und informieren so über den ordnungsmäßigen Betrieb der Anlage. Heute ist eine Überwachung via Internet, Email, Handy oder Großanzeigen möglich.

Datenspeicher, der die Betriebsdaten der Wechselrichter  speichert und eine  Funktionskontrolle der Solarstromanlage  über einen längeren Zeitraum ermöglicht.

Spannung des Geichstroms, der von Solarzellen bzw. -modulen erzeugt und in Batterien gespeichert werden kann. Beim Gleichstrom fließen die elektrischen Ladungen stets in die selbe Richtung. (Siehe auch AC-Spannung)

Photoaktive Halbleiter werden auf ein Trägermaterial (Glas, Edelstahlfolie) aufgebracht und bilden auf diesem eine dünne Schicht. Vorteile von Dünnschichtzellen sind die geringeren Herstellungskosten, die geringere Anfälligkeit bei Verschattungen und die höhere Formflexibilität. Ein Nachteil ist der geringere Wirkungsgrad gegenüber reinkristallinen Siliziumzellen.

Die Einspeisevergütung ist durch das Erneuerbare Energien-Gesetz (EEG), das erstmals am 01.04.2000 in Kraft trat, geregelt. Die Vergütung wird in Deutschland für Strom aus erneuerbaren Energien gezahlt, der in das öffentliche Stromnetz eingespeist wird. Die Betreiber der Stromnetze sind per EEG dazu verpflichtet, den Strom komplett abzunehmen und mit den darin vorgeschriebenen Sätzen zu vergüten. Daraus ergibt sich folgende Vergütungstabelle:

Spätestens seit der Einführung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes in Deutschland müssen netzgekoppelte Photovoltaikanlagen mit einem Einspeisezähler ausgestattet werden. Er wird neben dem bereits vorhandenen Verbrauchszähler installiert und misst die von der Solarstromanlage produzierte und ins öffentliche Netz eingespeiste Strommenge in Kilowattstunden (kWh).

Der in den Solarzellen erzeugte Gleichstrom wird von einem Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt und ans öffentliche Stromnetz abgegeben bzw. eingespeist.

s. "Amortisation, energetische".

Die erste und größte Energiequelle der Erde, in deren Folge alle anderen Energieträger entstanden sind bzw. entstehen, ist die Sonne. Sie hält den Wasserkreislauf in Gang und ist damit "Motor" der Wasserkraft, lässt Pflanzen wachsen und war auch nötig bei der Entstehung von Kohle, Erdöl oder Erdgas.

Alle Energien, die nach menschlichen Zeitmaßstäben unendlich lange zur Verfügung stehen: Solarenergie, Windenergie, Wasserkraft, Biomasse und Erdwärme.

Siehe "Einspeisevergütung".

Förderprogramme dienen der verbesserten Wirtschaftlichkeit von erneuerbaren Energien und Maßnahmen zur Energieeinsparung. Dadurch soll der CO₂-Ausstoß vermindert und eine verbesserte Marktsituation für Firmen im Bereich erneuerbarer Energien geschaffen werden. In Deutschland stellen Bund, Länder, Städte und Gemeinden, Finanzämter sowie einige Versorgungsunternehmen Mittel zur Förderung des Einsatzes erneuerbarer Energien bereit.

Immer häufiger werden Photovoltaik-Module als integrierte Bauteile in Fassaden und Dächer eingesetzt. Bei Dächern ersetzen diese Bauteile die konventionelle Dachdeckung (Indachmontage), bei Fassaden Verkleidungen aus Glas, Naturstein oder Metall. Die Gebäudeintegration der Photovoltaik ist eine optisch besonders ansprechende Lösung. Sie kann sowohl bei Neubauten, als auch bei der Dach- und Fassadensanierung zum Einsatz kommen.

Bezeichnet die auf eine horizontale Fläche auf der Erde treffende Sonneneinstrahlung. Diese setzt sich zusammen aus direkter, diffuser und reflektierter Strahlung (z.B. von Schneefeldern). Für die genaue Berechnung der Energie, die auf eine Fläche trifft, ist der Winkel zwischen Sonnenstrahl und Fläche entscheidend. Dieser ändert sich je nach Tages- und Jahreszeit. Bezogen auf ein Jahr beträgt die durchschnittliche Globalstrahlung auf eine horizontale Fläche in Deutschland rund 1.000 Kilowattstunden, in einigen Region liegt dieser Wert höher, in anderen niedriger. Besonders begünstigt sind Südbayern und Freiburg.

Hochspannung dient zur verlustarmen Energieübertragung (regionalen bis überregional). Die Spannungsebene ist definiert ab 60.000 Volt bis 150.000 Volt (60 kV bis 150 kV), gebräuchliche Spannungsebene ist 110 kV. Für Ferntransport von elektrischer Energie wird Höchstspannung bis 380 kV verwendet.

Siehe "Gebäudeintegrierte Photovoltaik-Generatoren".

Inselanlagen ermöglichen eine autarke Energieversorgung und werden vor allem in Gebieten eingesetzt, die nicht ans öffentliche Stromnetz angeschlossen sind. Um eine permanente Energieversorgung zu gewährleisten wird der gewonnene Solarstrom bei einem Leistungsüberschuss in Akkus gespeichert und nachts (oder bei größerem Bedarf aus diesen entnommen.

Das farb- und geruchlose Gas Kohlendioxid (CO₂) ist ein natürlicher Bestandteil der Luft. Es entsteht bei der Zellatmung und ist die Grundlage für das Wachstum der Pflanzen. Allerdings entsteht es auch in großen Mengen  bei der Verbrennung fossiler Energienträger. Durch übermäßige Anreicherung in der Atmosphäre wirkt es als Treibhausgas und ist für die Erwärmung der Erdatmosphäre mitverantwortlich.

Abkürzung für Kilowattstunde, physikalische Einheit für die elektrische Arbeit bzw. Energiemenge. 1 kWh = 1.000 Watt Leistung über den Zeitraum von einer Stunde. Arbeit ist das Produkt aus Leistung und Zeit.

Spitzenleistung des PV-Generators bei maximaler Sonneneinstrahlung unter Standard-Test-Bedingungen (= engl. „Standard Test Conditions, STC).

Als Leistung bezeichnet man den Quotienten aus geleisteter Arbeit und der dafür benötigten Zeit, also Leistung = Arbeit pro Zeiteinheit. Alternativ kann auch die für die Arbeit benötigte Energie verwendet werden, also Leistung = Energie pro Zeiteinheit.
Je höher die Leistung eines Geräts ist, desto mehr Energie (d.h. Arbeit) wird in einer Zeiteinheit umgewandelt. Einheit: Watt (W) oder Kilowatt (kW).

Die elektrische Leistung einer Solarzelle bei gegebener Sonneneinstrahlung hängt von der Spannung und der Zellentemperatur ab. Als MPP bezeichnet man den Betriebspunkt, in dem diese Leistung ihr Maximum erreicht. Die Lage des MPP ändert sich ständig (mit der Einstrahlung und/oder der Temperatur) und muss daher vom Wechselrichter laufend neu ermittelt werden (>MPP-Tracking).

Modulwechselrichter werden direkt am Photovoltaikmodul befestigt, um einzelnen Modulen die maximale Leistung zu entnehmen. Man setzt sie vor allem dann ein, wenn diese im Tagesverlauf verschattet werden, da bei einem Zusammenschluss mehrerer Module immer das schwächste die Gesamtleistung der Anlage bestimmt. Nachteil: Die spezifischen Kosten (Euro pro Watt) sind wesentlich höher als für Wechselrichter mit größerer Leistung. Denn Steuerung, Regelung und Überwachung müssen – je nach Größe der Anlage – x-fach vorhanden sein.

Vorrichtung, die Strom und Spannung des Photovoltaik-Generators so einstellt, dass dieser in seinem "Maximum Power Point" betrieben wird.

Wechselrichter, der die Vorteile mehrerer String-Wechselrichter (getrennte MPP - Regelung einzelner Strings) und eines Zentralwechselrichters (geringe leistungsspezifische Kosten) weitgehend vereint.

Zur Steigerung der Erträge können Module schwenkbar montiert werden. Mit Elektromotoren nachgeführt folgt die Modulfläche im Tagesverlauf exakt dem Stand der Sonne. Gegenüber einer fest nach Süden ausgerichteten Anlage kann damit die Jahresausbeute in unseren Breiten um etwa 30 Prozent gesteigert werden. Die Mastaufständerung nachgeführter Solaranlagen erlaubt die Wahl des optimalen Standtortes. Unabhängig von den baulichen Gegebenheiten wird so ein verschattungsfreier Schwenkbereich von 180° ermöglicht.

Der Neigungswinkel, mit dem die Solarmodule montiert sind, spielt eine wesentliche Rolle für den Ertrag. Durch den sich jahreszeitlich ändernden Lauf der Sonne ergibt sich für den Sommer ein flacherer und im Winter ein steilerer Neigungswinkel. Im Jahresmittel ergibt sich für unsere Breiten ein optimaler Neigungswinkel von etwa 30° –  in Richtung Äquator nimmt er entsprechend zu. (Siehe auch Ausrichtung)

Siehe "kWp".

Der Netzbetreiber ist Ihr E-Werk. Nach dem Erneuerbaren-Energien-Gesetz (EEG) ist er verpflichtet, den von Ihnen eingespeisten Strom abzunehmen und entsprechend dem EEG zu vergüten.

Eine Photovoltaikanlage, die den erzeugten Strom in das öffentliche Stromnetz einspeist, wird als netzgekoppelt bezeichnet.

Patentiertes Gehäusekonzept von SMA, bei dem der Innenraum des Gehäuses in zwei Bereiche aufgeteilt ist. Der Bereich mit der empfindlichen Elektronik ist staub- und wasserdicht, der andere, zweite Bereich enthält Transformatoren, Drosseln sowie andere unempfindliche Bauteile und kann bei Bedarf aktiv gekühlt werden.

In einer Parallelschaltung ist die elektrische Spannung an jedem Widerstand gleich. Der Strom verhält sich antiproportional zu den Widerstandswerten (d.h. je kleiner der Widerstand ist, desto größer ist der Strom der durch ihn fließt).

Erklärung:
Produktionsspitze der Erdölförderung. (engl. "Peak" = Spitze) Als fossiler Energieträger steht Erdöl nicht wie z.B. Sonnen- oder Windenergie unbegrenzt zur Verfügung: Konsequenz: unsere weltweiten Ölreserven werden immer knapper. Problematisch wird es aber nicht erst dann, wenn uns das Öl "ausgeht", sondern schon wenn die Produktionsspitze erreicht wird. Das anerkannteste Modell zu diesem Thema stammt von dem Geophysiker Dr. M. King Hubbert, die sogenannte "Hubbertkurve". Die Hubbertkurve hat die ungefähre Form einer Glocke, die Rohölproduktion steigt erst an, erreicht ihren Höhepunkt und fällt dann kontinuierlich ab. Der höchste Punk der Kurve stellt die Produktionsspitze dar, auch "Peak Oil" genannt. Dieser fällt ungefähr mit dem Zeitpunkt zusammen an dem 50 % der Vorräte verbraucht sind.
Ab diesem Zeitpunkt sinkt die Fördermenge Jahr für Jahr – bei steigender Nachfrage aus China und Indien. Experten gehen davon aus, dass dieser Punkt spätestens 2010 erreicht wird, vielleicht auch schon früher. Die Folgen: weiter steigende Ölpreise und zunehmende Verteilungskämpfe – mit unabsehbaren Folgen insbesondere für die Industrieländer. Öl wird zwar noch einige jahrzehntelang gefördert werden können; entscheidend ist aber, wann uns das billige Öl ausgeht und ab wann es zu Versorgungsengpässen kommt. Einige Szenarien gehen davon aus, dass uns gleichzeitig die Folgen der globalen Klimaerwärmung treffen – als Ergebnis des durch die Verbrennung fossiler Energieträger hervorgerufenen Treibhauseffekts. Mehr Infos unter: http://www.peakoil.com/

Unter dem Photoeffekt versteht man die Freisetzung von positiven und negativen Ladungsträgern in einem Festkörper durch Lichteinstrahlung.

Zusammensetzung aus dem griechischen Wort "Phos" (Licht) und dem Namen des Physikers Alessandro Volta. Der Begriff beschreibt die Erzeugung von elektrischem Strom aus Sonnenenergie. Die Abkürzung für Photovoltaik lautet "PV".

Generatoren (Lat.: Erzeuger) wandeln andere Energieformen in Strom um. In der Solartechnik wird nur die Gesamtheit der zusammengeschalteten Photovoltaik-Module als Generator oder Solarkraftwerk bezeichnet.

Ein Photovoltaik- bzw. Solar-Modul besteht aus mehreren aneinander angeschlossenen Solarzellen, die zwischen zwei Glas oder Kunststoffscheiben eingebettet und so vor Witterungseinflüssen geschützt sind. Die Module werden in der Regel in einem Rahmen auf dem Dach oder einem Trägergestell montiert.

s. "Erneuerbare Energien".

In einer Reihenschaltung ist der Strom (elektrische Stromstärke) an jedem Punkt gleich. Die Spannung teilt sich proportional zu den Widerstandwerten auf (d.h. je größer ein Widerstand, desto größer die Spannung an ihm).

Silizium (Si) ist nach Sauerstoff das zweithäufigste Element der Erde. Es wird durch chemische Behandlung aus Quarzsand gewonnen, gereinigt und in der Elektronik-Industrie sowie zur Herstellung von Solarzellen verwendet.

Netzüberwachungskonzept der SMA Technologie AG. SMA grid guard® überwacht beispielsweise die Spannung und Frequenz des angeschlossenen AC-Netzes nach vorgegebnen Parametern um eine Inselnetzbildung bei Netzfreischaltung auszuschließen. Das SMA grid guard® Konzept erlaubt den problemlosen und zuverlässigen Anschluss von SMA Wechselrichtern an beinahe jede erdenkliche Netzsituation im In- und Ausland.

"Sonnenenergie", also Energie aus Sonnenlicht oder anderer solarer Einstrahlung wie Wärme- oder UV-Strahlung.

Siehe "Photovoltaikmodul".

In Solarzellen, meist aus Silizium, werden unter Zufuhr von Licht oder Wärme positive und negative Ladungsträger freigesetzt (Photoeffekt) und so Gleichstrom erzeugt. Dabei ergeben unterschiedliche Materialzusammensetzungen auch verschiedene Wirkungsgrade:
Monokristallines Silizium: 14 bis 17 %
Polykristallines Silizium: 13 bis 15 %
Amorphes Silizium: 5 bis 7 %

Sonneneinstrahlung setzt sich aus direkter und indirekter Strahlung zusammen. Als indirekt bezeichnet man z. B. die Reflexionsstrahlung der Umgebung, wie die von Schneeflächen oder die des blauen Himmels. Für die Berechnung der Gesamtenergie, die auf eine Fläche trifft, ist der Winkel zwischen Sonnenstrahl und Fläche bei der direkten Strahlung entscheidend. Dieser ändert sich je nach Tages- und Jahreszeit. Im Sommer kann die Bestrahlungsstärke bis zu 1.000 Watt pro Quadratmeter betragen.

Standard Test Conditions, s. kWp

Engl. Bez. Für "Strang", bezeichnet die Zusammenfassung mehrerer elektrisch in Reihe geschalteter Solarmodule.

Bei der String-Technologie wird der Photovoltaik-Generator in einzelne Modulflächen unterteilt und jedem dieser einzelnen "Strings" ein eigener String-Wechselrichter zugeordnet. Durch diese Technik werden die Systemkosten reduziert, die Installation wird wesentlich erleichtert und der Energieertrag sowie die Anlagenverfügbarkeit erhöht.

Die Umwandlung von einem Spannungsniveau in ein anderes wird üblicherweise durch Transformatoren geleistet. Ein Transformator reduziert oder erhöht die elektrische Spannung. Transformatoren werden z.B. eingesetzt, um die Hochspannung der Freilandleitung auf die Niedrigspannung in unseren Steckdosen zu reduzieren.

Einheit für die Elektrische Spannung. Benannt nach dem italienischen Physiker Alessandro Volta (1745- 1827). Die Spannung bezeichnet den Ladungsunterschied an den Polen einer Stromquelle. Der Strom in den Haushalten der meisten Länder in Europa steht unter einer Spannung von 230 Volt. Die größere Einheit für die Spannung ist 1 Kilovolt (kV) = 1.000 Volt. Strom aus großen Kraftwerken wird mittels Transformatoren auf höhere Spannungen gebracht (in Europa auf bis zu 500 kV), um Transportverluste durch den Leiter-Widerstand zu verringern. In Verbrauchernähe wird der Strom wieder auf 220/230 V transformiert.

Physikalische Einheit der Elektrischen Leistung. Die in der Zeiteinheit von 1 Sekunde verrichtete Arbeit bezeichnet man als Leistung. So gibt zum Beispiel die Leistung eines Geräts an, wie viel Energie es pro Sekunde übertragen kann. Je schneller eine bestimmte Arbeit verrichtet wird, umso größer ist die Leistung.

Der von den Solarzellen erzeugte Gleichstrom wird vom Wechselrichter in netzkonformen Wechselstrom umgewandelt. Damit ist er das Bindeglied zwischen den Solarmodulen und dem Stromnetz.

Der Wirkungsgrad beschreibt das Verhältnis der nutzbaren zur eingesetzten Energie. Zur Illustration: Herkömmliche Glühbirnen verwandeln etwa 3 - 4 % der eingesetzten Energie in Licht, Photovoltaikanlagen bzw. Solarzellen erreichen derzeit einen Wirkungsgrad von 11 - 17 %.

Zentralwechselrichter eigenen sich besonders zum Aufbau von Photovoltaikanlagen mit homogener Struktur (Module gleichen Typs mit identischer Ausrichtung und Neigung). Sie werden für Anlagen ab 100 kW eingesetzt und sind meist für die Außenaufstellung konzipiert.