Arten von Photovoltaikanlagen
Das Inselsystem macht unabhängig vom Stromversorger, indem es eine autarke Energieversorgung nutzt.
Mit einer netzgekoppelten Photovoltaikanlage kann man durch den Verkauf von überschüssigem Solarstrom an den Stromversorger Geld verdienen und gleichzeitig Kosten sparen, indem man den selbst produzierten Strom nutzt.
Es gibt spezielle Solarmodule, die für bestimmte Anforderungen entwickelt wurden, wie zum Beispiel flexible Module für unebene Oberflächen, langlebige Module für raue Umgebungen oder farbige Module für die Integration in Gebäudestrukturen.
Finanzierung und Versicherung sind wichtige Aspekte bei der Nutzung von Solarstromanlagen. Es gibt verschiedene Finanzierungsoptionen und staatliche Förderprogramme. Es ist auch wichtig, die Anlage gegen Schäden und Haftung zu versichern.
Die Größe und Art einer Photovoltaikanlage hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie der nutzbaren Fläche, dem Budget, der benötigten Leistung und der beabsichtigten Nutzung. Für den Einsatz an Gebäuden gibt es grundsätzlich zwei Arten von Photovoltaikanlage Anlagen. Netzgekoppelte Photovoltaikanlagen, die überschüssigen Strom ins Netz einspeisen, und Inselanlagen, bei denen der Strom in Batterien gespeichert wird.
Inselsysteme
Inselsysteme oder auch Stand-alone-Systeme genannt, sind eine spezielle Variante von Photovoltaikanlagen. Hierbei wird der produzierte Strom nicht ins öffentliche Netz eingespeist, sondern vollständig selbst genutzt. Um auch bei geringer oder fehlender Produktion der Photovoltaikanlage Anlage den Strombedarf der genutzten Geräte sicherzustellen, wird ein Stromspeicher benötigt.
Für die Stromspeicherung in Inselsystemen stehen derzeit nur zwei Arten zur Verfügung: Blei-Säure-Batterien und Lithium-Ionen-Batterien. Die Blei-Säure-Batterien sind aufgrund ihres vergleichsweise günstigen Preises und der einfachen Wartung weit verbreitet. Jedoch haben sie eine begrenzte Lebensdauer und sind umweltschädlich. Lithium-Ionen-Batterien hingegen haben eine längere Lebensdauer und sind umweltfreundlicher, jedoch sind sie aufgrund ihrer höheren Kosten und geringeren Verfügbarkeit eher selten in Verwendung.
Welche Art von Stromspeicher am besten geeignet ist, hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie der Größe der Anlage, dem verfügbaren Platz und dem Budget. In jedem Fall ist eine gute Planung und Abstimmung der einzelnen Komponenten notwendig, um ein zuverlässiges und effizientes Inselsystem aufzubauen.
Netzgekoppelte Systeme
Netzgekoppelte Systeme sind in der Lage, Strom ins allgemeine Stromnetz einer Region einzuspeisen und erhalten dafür eine Einspeisevergütung. Trotzdem müssen die Betreiber dieser Systeme ihren eigenen Strombedarf decken und beziehen dafür Strom vom Energieversorger. Die Einspeisevergütung kann jedoch dazu genutzt werden, um die eigene Stromrechnung zu reduzieren.
Die Verwendung von netzgekoppelten Systemen hat in den letzten Jahren zugenommen, insbesondere bei der Nutzung erneuerbarer Energiequellen wie Solar- oder Windenergie. Die Einspeisung von überschüssigem Strom ins Netz kann dazu beitragen, den Anteil an erneuerbarer Energie im Strommix zu erhöhen und somit die CO₂-Emissionen zu reduzieren. Die Einspeisevergütung ist ein Anreiz für Betreiber, in solche Systeme zu investieren und erneuerbare Energiequellen zu fördern.
Komponenten von Photovoltaikanlagen
Eine Photovoltaik-Anlage besteht aus Solarmodulen auf dem Dach, die den Strom erzeugen, und einem Wechselrichter, der den erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt. Außerdem gehören Sicherungen, Blitzschutz und Schalteinrichtungen zur Anlage, sowie die Verkabelung zu den Bauteilen. Je nach Systemtyp können weitere Bauteile hinzukommen oder wegfallen. Bei einem Inselsystem wird beispielsweise ein Speicher benötigt, für den es aktuell zwei Lösungen gibt.
Batteriespeicher: Bei der Stromspeicherung mittels Batterien wird der überschüssige Strom, der von den Solarmodulen erzeugt wird, in den Batterien gespeichert. Diese gespeicherte Energie kann dann bei Bedarf verbraucht werden. Diese Art der Stromspeicherung ist besonders geeignet für die kurz- bis mittelfristige Versorgung mit Strom. Im Gegensatz zur Einspeisung ins öffentliche Stromnetz bleibt der Strom in der Photovoltaikanlage und kann direkt genutzt werden. Allerdings müssen die Batterien nach einiger Zeit wieder aufgeladen werden. Das bedeutet, dass bei längeren Phasen ohne Sonneneinstrahlung die Stromversorgung nicht mehr garantiert ist.
2. Wasserstoffspeicher und Brennzelle: Bei der Speicherung mittels grünem Wasserstoff wird der überschüssige Strom im Sommer genutzt, um Wasserstoff herzustellen. Dieser wird dann für die weniger sonnenreichen Wintermonate gelagert und bei Bedarf wieder in Strom umgewandelt. Diese Speicherart eignet sich vor allem als Langzeitspeicher, wenn man den Strom über mehrere Monate hinweg sichern möchte. Allerdings ist diese Methode momentan noch nicht sehr verbreitet und eher auf größere Anlagen ausgelegt.
Spezielle Formen der Solarmodule
Jalousiform
Die Jalousien, die als Solarmodule genutzt werden, bestehen aus oder haben Solarmodule auf ihren Lamellen befestigt. Diese Jalousien können sich entsprechend des Sonneneinfalls ausrichten und somit das Fenster abdunkeln und gleichzeitig Strom erzeugen, indem sie die volle Oberfläche der Solarmodule nach außen drehen. Diese Technik eignet sich jedoch nur für die Außenmontage, da die Reflexion der UV-Strahlen durch Fensterscheiben den Energiegewinn um etwa die Hälfte reduzieren würde, wenn sie innen angebracht wäre.
Kraftwerke
Solarkraftwerke sind erforderlich, um größere Verbraucher oder Wohngebiete mit Solarstrom zu versorgen. Diese Kraftwerke nutzen meistens nicht nur Solarenergie, sondern ergänzen diese auch mit anderen Energiequellen wie Solarthermie.
Derzeit sind diese Kraftwerke nur in sehr sonnigen und heißen Gebieten zu finden. Ein Nachteil solcher Standorte ist, dass der Wirkungsgrad der Solarmodule antiproportional zur Temperatur abnimmt. Aus diesem Grund ist die Ergänzung mit Solarthermie sehr sinnvoll, da hier durch die Erzeugung von Wärme Strom erzeugt wird.
Dachziegelform
Es gibt zwei grundlegende Varianten für Solardachziegel. Die erste Variante ist ein Tonziegel, in den ein Solarmodul eingebaut ist. Die zweite Variante ist das Solarmodul selbst, das wie ein Dachziegel geformt und installiert werden kann.
Die Vorteile dieser Bauform sind die Möglichkeit einer nachträglichen Montage ohne die Notwendigkeit einer Dachhautöffnung sowie die Möglichkeit, das gesamte Dach mit Solarmodulen auszustatten. Diese Bauform ist jedoch nur dann sinnvoll, wenn das gesamte Dach damit ausgestattet wird und somit sowieso alles bis auf den Dachstuhl entfernt werden muss.
Balkonanlage
Die einfachste und preiswerteste Möglichkeit, um seinen eigenen Strom zu erzeugen, ist die Installation einer Photovoltaikanlage Anlage. Diese Art von Solarmodulen besteht aus Solarmodul, Wechselrichter und Anschlussleitung und kostet im Durchschnitt ca. 500 €. Es gibt auch staatliche Förderungen in etwa gleicher Höhe, sodass die Anlage fast zum Nulltarif erworben werden kann.
Die einzigen beiden Voraussetzungen für den Aufbau sind die Zustimmung des Eigentümers und eine Steckdose auf dem Balkon. Jedoch sollte man beachten, dass die Photovoltaikanlage Anlage permanent draußen hängt und somit bei einem Blitzeinschlag nicht nur selbst beschädigt werden kann, sondern auch die Geräte in der Wohnung gefährden kann. Es ist daher ratsam, sich vor der Installation einer Photovoltaikanlage Anlage allumfassend in allen Bereichen beraten zu lassen, um vorbeugende Maßnahmen zu treffen und Risiken zu minimieren.
Wer sich jetzt noch mehr Informationen einholen möchte, kann sich gerne unserem Blockartikel zum Thema, Steuervorteile einer Photovoltaikanlage durchlesen (hier klicken).
