Begriffs-Glossar

Sie befinden sich hier:
  1. Start
  2. FAQ
  3. Begriffs-Glossar
+ Teilen auf FB
+ Teilen auf Twitter
+ Teilen auf LinkedIn

Entdecken Sie unser kompaktes Begriffs-Glossar zur Photovoltaik!"

Photovoltaik ist ein hochkomplexes Fachgebiet der Elektrotechnik. Wenn Sie sich, zum Beispiel auf unserer Website, erstmals mit Photovoltaik befassen oder bereits Erfahrungen gesammelt haben, werden Sie zwangsläufig auf Fachbegriffe stoßen, die für Laien oder Anfänger zunächst unverständlich sind. An dieser Stelle bieten wir Ihnen unser kompaktes Begriffs-Glossar an! Hier erklären wir präzise und ohne lange Erklärungen die Fachbegriffe, die einer näheren Erläuterung bedürfen.

Zusätzlich zu unserem Glossar bieten wir Ihnen weitere nützliche Tipps zu spezifischen Vorgängen der Photovoltaik-Technik in unserem Video-FAQ an. Denn manche Themen lassen sich nicht vollständig in wenigen Sätzen erklären. Schauen Sie rein und erhalten Sie umfassende Informationen zur Photovoltaik-Technologie!

Photovoltaik-Begriffe A-D

Kommt es bei Ihrer PV-Anlage zu einem Brandfall, einem Kurzschluss, anderen Ausfall- und Defekterscheinungen oder steht eine Wartung an, so muss diese vom Stromnetz abgekoppelt werden. Ein DC-Trennschalter sorgt dafür, dass der von den PV-Modulen erzeugte Gleichstrom nicht zum Wechselrichter weitergeleitet wird. Das heißt aber nicht, dass dadurch auch die Spannung gekappt wird. Im Umkehrschluss erfüllen AC-Trennschalter den Zweck, den Wechselstromtransport vom Wechselrichter zum häuslichen Stromkreis zu unterbinden.

Wechselrichter verfügen werksseitig meistens schon über einen DC-Trennschalter, aber nur in seltenen Fällen über einen AC-Trennschalter.

Um zusätzlich gefährliche Überspannungen zu verhindern, müssen Sie einen AC- und einen DC-Überspannungsschutz in Ihr Planungskonzept einbeziehen. Auf der Gleichstromseite (DC) müssen DC-Überspannungsableiter des Typs SPD1 installiert werden. Bei Häusern mit bereits bestehender Blitzschutzanlage genügt ein SPD1-Überspannungsableiter. Übersteigt der Weg vom Hauseintritt zum Wechselrichter eine Distanz von 10 Metern, wird noch ein zweiter benötigt.

In genau der gleichen Konstellation müssen Sie noch die Wechselstromseite (AC) mit einem bzw. zwei AC-Überspannungsableitern des Typs SPD2 installieren. Als Selbstschutzmaßnahme sollte auch noch ein AC-Überspannungsableiter des Typs SPD3 berücksichtigt werden.

Sobald die erfolgten Netzeinspeisungen und erzielten Stromkosteneinsparungen (im Vergleich zur konventionellen Stromnutzung) einer PV-Anlage deren Kosten zur Anschaffung, Installation und Betriebsaufrechterhaltung decken, spricht man von Amortisation.

Kurzum: Ab dem Amortisationspunkt hat man alle Kosten wieder in der Tasche und man erzielt mit der Anlage sogar Gewinne (aktiv durch Stromverkäufe bzw. passiv durch Kosteneinsparungen).

Die meisten modernen Photovoltaik-Anlagen amortisieren sich spätestens nach 10 bis 12 Jahren.

Antireflexschichten sind Lagen auf den Vorderseiten von PV-Modulen, die aufgrund ihres niedrigen Brechungsindex, die Stärke der Lichtbrechung reduzieren und damit den Wirkungsgrad der Module steigern, da mehr Licht von den Solarzellen aufgenommen und in Energie umgewandelt werden kann.

Unter Aufständerungen werden PV-Komponenten verstanden, mit denen man die Neigungswinkel von PV-Modulen zum Optimum hin ausrichten kann. Das macht besonders dann Sinn, wenn die Module an Flachdächern angebracht werden sollen oder an Schrägdächern mit suboptimalen Ausgangsvoraussetzungen (zu hohe/niedrige Neigungswinkel, keine Südausrichtung).

Folgend werden nicht nur die Wirkungsgrade und Aufnahmekapazitäten der PV-Module gesteigert, sondern auch eine bessere Luftzirkulation zwischen den Modulen sichergestellt, die leistungsbeeinträchtigende Aufheizungen verhindert.

Das Schlagwort „Autarkie“ bringt in Bezug auf Photovoltaikanlagen zum Ausdruck, dass man mit deren Nutzung seine Abhängigkeiten von externen Stromlieferanten in einem meist nicht konkret mitgenannten Ausmaß reduzieren kann. Es ist im Prinzip ein weitläufig als Synonym gebrauchter Ausdruck für „Selbstversorgung“.

Konkrete, weil datenbasierte Werte in Bezug auf die Autarkie einer Anlage liefert der Autarkiegrad (s.u.).

Der Autarkiegrad konkretisiert das Konzept der Autarkie. Er setzt den jährlichen Eigenverbrauch des PV-Stroms ins Verhältnis zum jährlichen Gesamtstromverbrauch.

(Eigenverbrauch (a) / Gesamtstromverbrauch (a)) x 100  = Autarkiegrad (%)

Ein Autarkiegrad von 40% drückt beispielsweise aus, dass der Jahresgesamtstromverbrauch eines Haushaltes zu 40% aus Reserven des selbsterzeugten PV-Stroms gespeist werden kann.

Man kann den Autarkiegrad seiner Anlage auch steigern, indem man den PV-Strom, den man nicht gleich verwendet und somit ohne Zusatztechnik verfällt oder eingespeist wird, in Stromspeichern zwischenlagert oder über Energy Management Apps und Gridboxen seine erzeugte Energie zielgerichtet bestimmten Geräten zuweist. Eine weitere Möglichkeit ist es, Nutzungsspitzen zu sonnenintensiven Zeiten zu etablieren.

An das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrollen (BAFA) können Sie Förderungsanträge für Energieberatungen stellen, auf deren Grundlage Sie Ihre Photovoltaikprojekte realisieren wollen. 

Die Höhe der Förderung bemisst sich bei Ein- oder Zweifamilienhäuser auf maximal 80% des förderfähigen Beratungshonorars bzw. maximal 1.300 €. Bei mehr als 3 Wohneinheiten liegt die Obergrenze bei 1.700 €.

Mehr zu den Förderungsauflagen erfahren Sie hier.

Photovoltaikinteressenten, denen handelsübliche PV-Anlagen für Gebäudedächer zu groß oder zu teuer sind oder die aufgrund von Regularien in ihren Mietverträgen keine installieren dürfen, können sich Balkonkraftwerke zulegen, die mit wenigen Handgriffen auf dem Balkon, am Balkongeländer oder anderen Fassaden am Haus angebracht werden können.

Sie funktionieren ähnlich wie große PV-Anlagen. Oftmals sind Balkonkraftwerke schon mit eigenen Micro-Wechselrichtern ausgestattet. Auch der Anschluss an die meisten heimischen Steckdosen ist unkompliziert.

Durch die kleinere Bau- und Konzeptionsweise (meistens sind es zwischen ein und drei PV-Module) erbringen Balkonkraftwerke natürlich geringere Leistungen von 500 bis 1.500 Wp. Nach aktuellem Stand sind die meisten Modelle zwischen 10 und 25 Jahre einsatzfähig.

Der Bezugszähler hält fest, wie viel Energie für das Gebäude aus dem öffentlichen Stromnetz bezogen wird. Er wird am Stromverteilkasten installiert. Diese Zähleinrichtung wird vom Netzbetreiber zur Verfügung gestellt und die Mietbeträge dafür über die Stromrechnung fakturiert. 

Bifaziale Module sind dazu in der Lage, sowohl über ihre Vorder- als auch Ihre Rückseiten Sonnenstrahlen zur Energieerzeugung aufzunehmen. Der Bifazialitätsfaktor dieser Module gibt an, wie viel % der Modulvorderseitenerträge die Rückseiten theoretisch erbringen können. Meistens sind das zwischen 60 bis 90%

Das klingt erst einmal hervorragend. In der Praxis schwinden diese Werte jedoch im Regelfall auf 10 bis 25%, da die Modulrückseiten viel stärker zwangsläufig von Verschattungen geprägt sind und manche Untergründe nachteilige Abstrahlungseigenschaften haben.

Durch direkte Blitzeinschläge auf das Haus und indirekte Blitzeinschläge in Hausnähe können gefährliche Überspannungen entstehen, die elektrische Geräte zerstören und Menschen schädigen können. Auch PV-Anlagen können Blitze weiterleiten, sodass sie mittels Blitz- und Überspanunngsschutzeinrichtungen dagegen abgesichert werden müssen.

Man unterscheidet grundlegend erst einmal zwischen innerem und äußerem Blitzschutz. Der innere Blitzschutz greift für alle PV-Komponenten im inneren des Hauses (wie z.B. Wechselrichter) – der äußere Blitzschutz dagegen für die PV-Module, Verkabelungen, Schienen, etc. und alles, was im Außenbereich montiert ist. Der Überspannungsschutz mit seinen Überspannungsableitern dagegen betrifft wieder nur das Hausinnere.

Der äußere Blitzschutz ist meistens schon in jedem Haus installiert und umfasst neben dem Blitzableiter auch ein Erdungssystem, welches im Einschlagsfall den Blitz in die Erde umleitet und ggf. Fangstangen, die ebenfalls die Weiterleitung des Blitzes ins Haus unterbindet.

Die Bundesnetzagentur (BNetzA) mit Sitz in Bonn legt jedes Jahr die Einspeisevergütungssätze neu fest, zu denen Sie ab Fertigstellung der Installation Ihrer PV-Anlage über 20 Jahre lang zu eben diesem Vergütungssatz Strom ins Netz einspeisen können. In ihrer Funktion als oberste deutsche Regulierungsbehörde stellt die Bundesnetzagentur auch Installationsrichtlinien auf und führt wichtige Daten zur Entwicklung der Photovoltaiklandschaft in Deutschland.

Bei der Installation von Photovoltaikanlagen erfüllen Dachhaken den Zweck der Befestigung der PV-Module. Die Dachhaken werden dabei mit der jeweiligen Dachkonstruktion und den Montageschienen verschraubt. Für jedes Modul werden im Regelfall vier Dachhaken benötigt.

Von erheblicher Bedeutung für die Funktionstüchtigkeit einer PV-Anlage ist die Dachneigung. Denn sie bestimmt den Einfallswinkel der Sonnenstrahlung auf die PV-Module und damit einhergehend den Wirkungsgrad. Neigungswinkel von 27 bis 32 Grad sind der Optimalfall. Dachneigungen von 20 bis 60 Grad sind aber im Allgemeinen für Photovoltaik geeignet. Es kann jedoch zu bedeutenden Leistungseinbußen kommen, wenn zusätzlich Verschattungen auftreten oder die Ausrichtung des Daches ungünstig (z.B. nach Norden hin) ist.

In diesen Fällen und vor allem bei Flächdächern kommen daher Aufständerungen zum Einsatz, mit denen man die PV-Module in den gewünschten Neigungswinkel bringt.

Beim Kauf von Photovoltaik-Komponenten oder Komplettpaketen, aber meistens auch schon vorher im Internet erhalten Sie Datenblätter von den Herstellern, in den wichtige Daten zu den Produkten zusammengefasst werden, die für Sie vor der Installation und Inbetriebnahme von Belang sind.

Darin stehen unter anderem:

usw.

Das Phänomen der Degradation beschreibt den schrittweisen Verfall der Leistung von PV-Modulen. Dabei unterscheidet man verschiedene Formen der Degradation.

Lichtinduzierte Degradation tritt beispielsweise unmittelbar nach der ersten Inbetriebnahme der Photovoltaik-Anlage auf, die aber nach wenigen Tagen oder Wochen sich wieder auf Normalniveau einpegelt.

Von linearer Degradation ist dagegen dann die Rede, wenn mit den Jahren die einst volle Leistung der Module graduell auf ein bestimmtes Niveau, zum Beispiel auf 82% oder 87% des ursprünglichen Werts, in Abhängigkeit von der Bauweise der Module, absinkt.

Diffuse Strahlung trifft immer dann auf Photovoltaik-Module ein, wenn Wettererscheinungen auftreten, die die Strahlungsintensität schmälern. Das ist zum Beispiel dann der Fall, wenn der Himmel stark wolkenverhangen ist, heftige Schneefälle aufkommen oder sich Unwetter mit Blitzen und Donnern ereignen. Dann kommt nämlich die Strahlung nicht mehr vollständig bei den Modulen an oder zumindest nicht so gebündelt bzw. fokussiert wie unter Normalbedingungen.

Die Folgen sind so ähnlich wie bei Verschattungen. Die Module büßen an Leistung ein und es kann nicht mehr so viel Energie erzeugt werden.

Photovoltaik-Begriffe E-H

Ziel des  Erneuerbaren Energien Gesetzes ist es, bis 2030 einen erfolgreichen Transformationsprozess abzuschließen, ab dem mindestens 80% des gesamten Stromverbrauches aus erneuerbaren Energien gespeist wird. Dieses Ziel fußt auf grundlegenden Klimaschutzbestimmungen zu konsequenten Minderungen von Treibhausgasemissionen, Kostenverschlankungen und der Steigerung der Netzstabilität.

Es enthält etliche definierte Regeln u.a. zu technischen Voraussetzungen, dem Vollzug von Einspeisevorgängen, dem Zahlungsanspruch, der Zahlungsabwicklung, den Ausschreibungsbestimmungen pro Energieform sowie den Rechtsfolgen und Strafumfängen bei Verstößen. 

Die Eigenverbrauchsquote ist eine Kennzahl, mit der sich die Effizienz und Ergiebigkeit einer PV-Anlage errechnen lässt. Sie wird auch „Eigenverbrauchsrate“ genannt und setzt den jährlichen Eigenverbrauch an PV-Strom ins Verhältnis zur jährlichen Gesamterzeugung an PV Strom:

(Eigenverbrauch (a) / Gesamtstromerzeugung (a)) x 100  = Eigenverbrauchsquote (%)

Beträgt der Wert der Eigenverbrauchsquote zum Beispiel 40%, so wurde in diesem Jahr 40% des insgesamt erzeugten PV-Stroms im eigenen Haus verwendet. Selbst wenn der Gesamtstromverbrauch und die Gesamtleistung der Anlage ähnliche Werte annehmen, so kann der Eigenverbrauch und damit die Eigenverbrauchsquote am Ende trotzdem markant niedriger ausfallen.

Das hängt damit zusammen, dass im Laufe der Zeit viel PV-Strom verloren geht, also nicht im Haushalt eingesetzt werden kann, weil er bei nicht vorhandenen Speicherkapazitäten oder Bedarfsspitzen einfach verfällt oder ins Stromnetz eingespeist wird.

Übererzeugter, nicht sofort verwendbarer und nicht speicherfähiger Strom (aufgrund des Fehlens eines Speichermediums) kann gegen Vergütung ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden. Die Einspeiseleistung bezeichnet in diesem Sinne die Menge an Strom, die bei der jährlichen Einspeisung (maximal) anfallen kann. Da es sich um einen Leistungswert handelt, wird diese Strommenge in kWp angegeben. Sie entspricht jedoch nicht der 100%igen Gesamtanlagenleistung.

Durch die Einspeisevergütung wird einheitlich geregelt, dass jeder Betreiber von Photovoltaikanlagen ab Inbetriebnahme für einen Zeitraum von 20 Jahren die gleiche, jeweils aktuell gültige (und von der Bundesnetzagentur festgelegte) Einspeisevergütung für jenen Strom erhält, den er mit seiner Photovoltaikanlage erzeugt und ins öffentliche Stromnetz einspeist.

Aktuell bemisst sich die EEG-Umlage bei Photovoltaikanlagen bis 10 kWp auf 8,1 ct/kWh, ab August 2024 werden es nur noch circa 8,0 ct/kWh sein. Für jedes weitere kWp erhalten Anlagenbetreiber aktuell sogar nur noch 7,0 ct/kWh.

Etwas mehr Geld gibt es dagegen, wenn Sie Ihre Photovoltaikanlage zur Volleinspeisung nutzen. Bei PV-Anlagen bis 10 kWp zahlt Ihnen der Staat dann 12,9 ct/kWh. Bei größeren Anlagen gibt es noch 10,8 ct/kWh für den Anteil, der die 10 kWp übersteigt.

Über den Einspeisezähler wird überschüssige PV-Energie, die nicht direkt verbraucht und nicht zwischengespeichert wird, an den Netzbetreiber gegen eine von der Bundesnetzagentur festgelegte Einspeisevergütung je Kilowattstunde verkauft. Voraussetzung dafür ist die korrekte Messung. Bei defekten kann Ihnen daher die Vergütung versagt werden.

Sie können entweder selbst einen Einspeisezähler kaufen – dann haften Sie selbst für besagte Defekte – oder Sie mieten einen Einspeisezähler vom Netzbetreiber gegen eine festgelegte (monatlich oder jährlich abgerechnete) Gebühr. Einspeisezähler müssen über eine Rücklaufsperre verfügen und regelmäßig geeicht werden.

Vom Energieversorger sind Sie als Photovoltaikanlagenbesitzer weitaus weniger abhängig, als als Vollbezieher von konventionellem Strom. Doch auch in dieser Konstellation stehen Sie in einem Verhältnis zum Energieversorger (beim Strom auch „Netzbetreiber“ oder „Stromversorger“ genannt).

Der Energieversorger baut Ihnen, sofern nicht explizit anders geregelt, neue Zählereinrichtungen ein, damit einerseits die Einspeiseleistungen zum und andererseits die Bezugsmengen aus dem öffentlichen Stromnetz gemessen werden können. Die Kooperation gestaltet sich somit als ein „Nehmen und Geben“ in jeweils den Größenordnungen, die Sie benötigen. Sollte Ihre Anlage eine Gesamtleistung von 10,8 kWp übersteigen, so sind Sie dazu verpflichtet, ein Anschlussbegehren (§ 8 EEG) in Schriftform an den Netzbetreiber zu richten, der über die Anschlussberechtigung entscheidet.

Haben Sie zusätzlich ein Smart Meter Gateway installiert, so können Sie weitere Daten an den Netzbetreiber übermittelt werden. Einmal im Monat sollte Ihnen der Stromversorger auch Ihre Verbrauchs- und Abrechnungsdaten digital in einem Online-Portal zur Verfügung stellen.

Endklemmen gehören zum PV-Zubehör. Es werden immer jeweils zwei Endklemmen an den Endmodulen einer auf einer Schiene installierten Modulreihe fixiert, damit diese auf dem Schienensystem einwandfrei und sicher halten.

Photovoltaik-Module müssen zum Potenzialausgleich mit Erdungskabeln ausgestattet werden. Diese führen über die gesamte Unterkonstruktion zum Wechselrichter hin, an dem sich der Erdungspunkt befindet. Dadurch werden überschüssige Ladungen an den Modulen, die im Extremfall Verletzungen mit Todesfolge hervorrufen können, in die Erde abgeleitet.

Aufgabe der Erdungsklemmen ist es, die PV-Unterkonstruktion und die erdungsleitenden Erdungskabel mit der Haupterdungsschiene des Gebäudes zu verbinden.

Der Ertrag vergegenwärtigt, wie viele kWh Strom eine PV-Anlage mit einer bestimmten Gesamtleistung im Jahr produziert. Da eine Gesamtleistung von bspw. 10 kWp nur ausdrückt, dass unter kontinuierlichen Optimalbedingungen 10.000 kWh Strom erzeugt werden können, liegt der Wert des eigentlichen Ertrages meist darunter, zum Beispiel bei 8.500 bis 9.000 kWh, in Spitzenzeiten aber auch darüber.

Verluste sind auf verschiedene Ursachen zurückzuführen. In den kalten Monaten des Jahres fallen die Erträge aufgrund von einer geringer intensiven und diffusen Lichtstrahlung oft niedriger aus. Eventuell treten bei bestimmten Wetterlagen oder auch dauerhaft Verschattungseffekte auf, die zu zusätzlichen Einbußen führen.

Die seit 2008 auch in Deutschland einheitlich als  „RCD“ (Residual Current Devices) bezeichneten Fehlerstromschutzeinrichtungen dienen maßgeblich der Haussicherheit und der Unfallprävention, in dem sie Fehlerströme in die Erde ableiten. Fehlerströme weichen von der üblichen Netzfrequenz ab und können bei Isolationsfehlern aus den Leitungen austreten und fatale Folgen verursachen.

Als gängige Empfehlung sollte ein RCD Typ B dem Stromkreisverteiler vorgeschalten werden, sofern der Hersteller Ihrer PV-Komponenten nichts anderes empfiehlt. Außerdem sollte ein Kompatibilitätsabgleich mit dem Wechselrichter erfolgen. Typ-B-Fabrikate stellen deswegen die bevorzugte Auswahl dar, da sie erstens auch bei Gleichströmen auslösen, sie zweitens breite Frequenzbereiche abdecken und sie drittens bei Auffälligkeiten auch Lichtsignale aussenden.

Hierbei handelt es sich um eine veraltete Bezeichnung für Fehlerstromschutzeinrichtungen oder Residual Current Devices (RCD’s).

Flachdachsysteme zeichnen sich, wie der Name schon suggeriert, durch eine ebene, quasi horizontale Dachoberfläche aus, die keine natürlichen Neigungswinkel hat und nicht oder nur selten verziegelt ist. Für die ertragreiche Installation von PV-Modulen müssen spezielle Unterkonstruktionen und Aufständerungen auf dem Dach angebracht werden, welche zuträgliche Neigungswinkel herstellen, sodass die PV-Module künstlich eingeschrägt werden.

Meistens werden Flachdachsysteme bei langen Lager- und Betriebshallen eingesetzt. Vereinzelt gibt es aber auch private Wohnhäuser mit flachen Dächern.

Photovoltaikanlagen sind als langfristige Investitionen gedacht und damit keine Kostenausgabe, die man leichtfertig tätigt. Doch als Photovoltaikanlagenbetreiber kann man zahlreiche Förderungen in Anspruch nehmen, wenn die richtigen Grundvoraussetzungen erfüllt sind. Im Optimalfall können sogar mehrere Förderungsprogramme miteinander verbunden werden, sodass sich die Ersparnis potenziert.

Es existieren sowohl auf Bundes-, Landes-, als auch auf Kommunalebene verschiedene Förderungsprogramme, die wir auf dieser Seite für Sie zusammengetragen haben.

Eine der wichtigsten Instandhaltungsmaßnahmen für PV-Anlagen ist der Frühjahrescheck. In Abständen von 12 bis 24 Monaten sollten Sie durch einen zertifizierten Fachbetrieb bzw. PV-Anlagenprüfer Ihre gesamte PV-Anlage dieser Tiefenprüfung unterziehen.

Folgende Untersuchungsdimensionen kann ein Frühjahrescheck beinhalten:

  • Installationsfehler

  • Befestigungen an der Unterkonstruktion

  • Verschleißerscheinungen

  • Inspektion von Anschlüssen

  • Risse und Sprünge auf den Verglasungen der Module

  • Verschmutzungen

  • Stromspeicherkapazitäten

  • Reinigungsfehler / ungenügende Reinigungsleistungen

  • Verschattungspotenziale

  • Wechselrichtercheck

  • Identifikation von Fehlern, die bei normalen Sichtprüfungen nicht auffallen

Unter der Gesamtanlagenleistung wird die Menge an Stromerzeugung verstanden, zu der eine PV-Anlage im Jahr unter Optimalbedingungen zu produzieren fähig ist. Es handelt sich um einen Wert von theoretischer Bedeutung, der in kWp angegeben wird und sich aus der Summe der einzelnen Nennleistungen aller im Einsatz befindlichen Photovoltaik-Module der jeweiligen Anlage zusammensetzt.

In der Praxis fällt die Gesamterzeugung jedoch zumeist niedriger aus, da nicht in allen Kalendermonaten die Sonne ergiebig genug scheint, Unwetter auftreten können, Verschattungen einsetzen oder Verschmutzungen auftreten.

Addiert man die einzelnen Modulflächen aller PV-Module einer Anlage zusammen, erhält man die Gesamtmodulfläche. Hat jedes Modul auf dem Dach die gleiche Fläche, weil es sich immer um das selbe Fabrikat/Modell handelt kann man auch einfach die Modulanzahl mit der Einzelfläche multiplizieren, z.B:

26 Module x 1,90 m² = 49,4 m²

Möchte man eine vorher definierte Fläche mit der höchstmöglichen Leistung ausstatten oder eine bestimmte Leistung auf möglichst geringer Fläche realisieren, so sollte man sich nicht zwangsläufig von hohen Modulnennleistungen beeindrucken lassen.

Im Endeffekt zählt die Modulleistung je m²! So können manchmal auch Module mit niedrigeren Nennleistungen die bessere Wahl darstellen, weil sie mehr Leistung auf weniger Fläche ermöglichen, als Module mit höheren Leistungen, die im Verhältnis dazu eine viel größere Fläche beanspruchen.

Im Photovoltaikbereich tritt im Rahmen des photoelektrischen Effekts Gleichspannung bzw. Gleichstrom auf. Die Konvertierung in Wechselstrom für den Hausgebrauch erfolgt erst am Wechselrichter.

Der Name rührt von den Strömungseigenschaften des Stroms her. Bei einem Gleichstrom bewegen sich nämlich die Elektronen ausschließlich vom Pluspol zum Minuspol. Die Polarität verändert sich nicht.

Garantieangebote von Photovoltaikherstellern erhaltet ihr beim Kauf von Photovoltaik-Komponenten, insbesondere auf die Photovoltaikmodule. Dabei gilt es zwischen der Produktgarantie und der Leistungsgarantie zu unterscheiden.

Die Produktgarantie umfasst werkseitige Fehler, Transportschäden und fahrlässige Installationsfehler. Üblich sind Produktgarantien von 10 bis 15 Jahren. Mitunter werden mittlerweile auch schon 20 Jahre laufende Produktgarantien gewährt.

Die Leistungsgarantie bezieht sich derweil auf den prozentualen Wert der Nennleistung der innerhalb des Garantiezeitraumes, üblicherweise zwischen 10 und 30 Jahre in einem bestimmten Grad erhalten bleiben muss. Den Unterschied zwischen linearer und zweistufiger Leistungsgarantie können Sie hier nachlesen!

Sozusagen als doppelter Boden bei der Kaufabsicherung dient Ihnen die gesetzliche Gewährleistungsfrist von 2 bis 5 Jahren.

Sind die Oberflächen der PV-Module über einen längeren Zeitraum verschmutzt, zerkratzt, anderweitig beschädigt oder immer an den selben Stellen verschattet, treten an den betroffenen Solarzellen Hot-Spot-Effekte auf. Der Strom fließt dann nur noch durch die anderen, intakten Zellen, sodass deren Innenwiderstände steigen und sich die Zellen überhitzen.

Leistungseinbußen, die durch verminderte elektrische Leitfähigkeiten in den Zellen zustande kommen, sind noch die geringsten Folgen aus diesen Vorgängen. Im Ernstfall können die Zellen schmelzen, die Module gar nicht mehr funktionieren oder es kann sogar zur Brandbildung kommen.

Regelmäßige Reinigungen und Wartungen wirken der Ausbildung von Hot-Spot-Effekten entgegen. Zur Prophylaxe sollte auch gleich bei der Installation überprüft werden, ob die Module auch richtig ausgerichtet und bestmöglich geneigt sind, um Potenziale für Verschmutzungen und Verschattungen von Anfang an so klein wie möglich zu halten.

Photovoltaik-Begriffe I-M

Zum Abschluss einer jeden Photovoltaikanlageninstallation sollte Ihnen der praktizierende Installateur, Solarteuer bzw. Elektrotechniker ein Inbetriebnahmeprotokoll aushändigen, wenn der Inbetriebnahme nichts mehr im Wege steht und die Anlage ab sofort für Sie „arbeiten“ darf.

Klären im Vorfeld am besten mit dem Netzstellenbetreiber die Form sowie den Umfang des Inbetriebnahmeprotokolls ab und ob es auch als Dokument zur Einspeiseberechtigung anerkannt wird. Mit dem Inbetriebnahmeprotokoll werden noch weitere Pflichten ihrerseits erfüllt: Es gilt als Versicherungsnachweis und Startpunkt für die laufende gesetzliche Gewährleistungsfrist.

Folgende Daten werden üblicherweise dokumentiert:

  • Datum und Uhrzeit der Inbetriebnahme
  • Ihre Adresse als Betriebsstandort
  • Ihre Namen als Anlagenbetreiber
  • aktuelle Nennleistungen und Wirkungsgrade
  • Erzeugungsart (Photovoltaik)
  • Herstellerdaten
  • Angaben zum Einspeisemanagement
  • Durchführender Installateur / Unternehmen
  • Angaben zu elektrischen Anschlüssen
  • Übersicht installierter Komponenten
  • Angaben zur Taktung von Wartungsarbeiten
  • ggf. Angaben zur Überwachungstechnik, Smart Home Installationen…
  • ggf. Daten aus Testmessungen

Kilowatt-Peak (kWp) fungiert als Maßeinheit für die maximale Nennleistung einer PV-Anlage. Die maximalen Nennleistungen einzelner Module werden meistens nur in Watt-Peak (Wp) angegeben. 1 kWp entspricht dabei 1.000 Wp. Die kWp-Angaben der Hersteller fußen auf Testungen, die diese in Ihren Laboren an ihren Modulen durchführen.

Verschiedene Faktoren, wie zum Beispiel witterungsbedingte Reduktionen von Strahlungsintensitäten, nachteilige Dachausrichtungen und Neigungswinkel, Verschattungen oder Verschmutzungen sorgen jedoch immer wieder mal dafür, dass diese Spitzenleistungen nicht abgerufen werden können. Auch zu hohe Lichteinstrahlungen können den Modulen schaden und Minderungen bezüglich ihrer Wirkungsgrade hervorrufen.

Nichtsdestotrotz handelt es sich bei der maximalen Nennleistung um ein einheitliches Messkonzept, sodass die Kilowatt-Peak-Angaben beim Durchstöbern von Angeboten als Vergleichsmaßstab dienlich sind.

Die Kilowattstunde kennzeichnet den Verbrauch bzw. die Produktion von Energiemengen pro Stunde durch ein Gerät. Der Verbrauch an Kilowattstunden wird errechnet, indem man die Leistung in Kilowatt mit den Verbrauchsstunden multipliziert (oder die Leistung in Watt mal Verbrauchstunden nimmt und dieses Produkt durch 1000 dividiert).

Sie wollen herausfinden, wie viel Kilowattstunden Strom Ihre PV-Anlage am Tag unter Optimalbedingungen generieren kann?

Nehmen wir an, Ihre PV-Anlage hat eine Anlagengesamtleistung von 10 kWp. Dann teilen Sie diese 10.000 Wp einfach durch 365 Tage und Sie erhalten 27,39 kWh am Tag. Dieser Wert büßt jedoch vor dem Hintergrund stark variierender Ausprägungen von Kriterien, die auf die Leistung Einfluss nehmen, an Aussagekraft ein. Es kann also durchaus sein, dass an schneereichen oder wolkenverhangenen Tagen die genannte Anlage bspw. nur 10 bis 15 kWh, aber im Hochsommer bei günstigen Strahlungseinfällen sogar 35 oder 40 kWh Strom am Tag erzeugt.

Eines der wichtigsten bundesweiten Förderprogramme für der Errichtung von Photovoltaikanlagen ist das Förderprogramm 270 der KFW (Kreditanstalt für Wiederaufbau).

Alle wichtigen Informationen dazu, haben wir bereits an anderer Stelle zusammengetragen. Hier können Sie sie abrufen!

Oft fällt das Schlagwort „Klimaneutralität“ oder eine Abwandlung davon im gleichen Atemzug mit dem Begriff „Photovoltaik“. Fakt ist, dass gegenüber der Nutzung von industriell erzeugtem Netzstrom signifikant weniger Treibhausgase, wie Kohlenstoffdioxid oder Methan bei der Produktion von Photovoltaik-Komponenten freigesetzt werden. Lediglich die Herstellung von Silizium-Wafern verursacht vergleichsweise hohe CO2-Emissionen. Beim Betrieb einer Photovoltaik-Anlage sind die Ausstöße dagegen verschwindend gering. Der CO2-Fußabdruck von Braunkohlestrom ist derweil um die 50x schwerwiegender.

Von Klimaneutralität kann bei PV-Anlagen ab dem Zustand gesprochen werden, zu dem sie mehr Emissionen eingespart haben, als bei ihrer Fertigung und ihrem Transport aufgebracht werden mussten. Zeitgenössische Anlagen erreichen den Status der Klimaneutralität spätestens nach 2 Jahren. Dadurch ist Photovoltaik zu einer wichtigen Komponente in der Energiewende geworden und wird durch zahlreiche Förderprogramme vorangetrieben.

Die Kollektorfläche setzt sich zusammen aus den addierten Moduleinzelflächen oder dem Produkt aus der normierten Einzelfläche und der Modulanzahl. Beispiel:

25 Module x 2,0 m² = 50 m²

Interessant ist es, die Kollektorfläche mit der Maßzahl Kilowatt-Peak (kWp) zu kontextualisieren, um in Erfahrung zu bringen, welche Fläche der Anlage 1 kWp Leistung erbringt. Nehmen wir wieder an, wir haben eine Anlage mit 10 kWp Leistung, so wird in diesem Rechenbeispiel 1 kWp Leistung auf einer Modulfläche von 5 m² (50 m² / 10 kWp) erzeugt.

Einen großen Gefahrenherd beim Betrieb von Photovoltaikanlagen birgen zu hohe Leerlaufspannungen. Probleme treten vor Allem bei reihengeschalteten Modulen auf. In dieser Konstellation addieren sich nämlich neben den Nennleistungen auch die Leerlaufspannungen zu hohen dreistelligen oder niedrigen vierstelligen Werten, die viele Wechselrichter mit ihren Toleranzbereichen nicht mehr verarbeiten können. Kurzschlüsse, Brände oder Personenschäden (im schlimmsten Fall mit Todesfolge) können daraus resultieren.

Abhilfe bei zu hohen Leerlaufspannungen können Sie sich selbst schaffen, indem Sie die Module in Strings aufgliedern und damit die Gesamtleerlaufspannung um den Faktor der Stringanzahl reduzieren. Aus vorher bspw. 1200 Volt Gesamtleerlaufspannung werden bei 3 Strings 3 x 400 Volt.

Unterschreiten die Photovoltaikmodule die empfohlenen Spannungswerte dagegen, so müssen Sie mit Leistungseinbußen rechnen. Welche Leerlaufspannungen empfohlen sind, hängt von den Modulen an sich und der Gesamtgröße der Anlage ab. Auskünfte bei den Herstellern oder Rücksprachen mit den Installateuren helfen Ihnen, um auf der sicheren Seite zu sein.

Leistungstoleranzen werden in „+/- x %“ angegeben und beziehen sich auf die Nennleistung der Module. Auch bei genormten, automatisierten Herstellungsprozessen kann nicht durchgängig garantiert werden, dass jedes Modul desselben Fabrikats die gleiche Nennleistung aufbringt, weil jedes darin befindliche Set an Zellen andere Kristallstrukturen hat. Daher sichern sich die Hersteller mit der Leistungstoleranz gegen diese Umstände rechtlich ab.

Ein Modul mit herstellerseitig angegebener Nennleistung von 370 Wp und einer Leistungstoleranz von „+/- 3%“ kann somit zwischen 359 und 381 Wp Nennleistung erbringen.

Diese Möglichkeit der Abweichung nach oben hinaus kann für Sie durch die potenzielle Mehrleistung vorteilsstiftend sein – allerdings nur dann, wenn auch der Wechselrichter für die höhere Leistung ausgelegt ist. Das sollten Sie vor dem Kauf unbedingt überprüfen!

Im Laufe der Zeit können Photovoltaik-Module nicht nur von Leistungseinbußen betroffen sein, die durch äußere Faktoren auftreten, sondern auch einem natürlichen Verschleiß anheimfallen. Bei Dickschichtmodulen rechnet man im Regelfall mit graduellen Einbußen von circa 0,5% pro Jahr, sodass nach 30 Jahren die Leistung um 15% gesunken ist.

Dünnschichtmodule verlieren im Rahmen der Anfangsdegradation leider schon oftmals mindestens ein Fünftel ihrer Leistung, die dann aber mit fortschreiten der Einsatzjahre beständig bleibt.

Mehr Infos zum Leistungsverlust können Sie auch unter dem Begriff „Degradation“ nachlesen.

Beim Marktstammdatenregister (MaStR) nehmen Sie die Voranmeldung Ihrer Photovoltaikanlage vor. Die eigentliche Anmeldung übernimmt der Installateur, der Ihre Anlage in Betrieb nimmt und für Sie das Inbetriebnahmeprotokoll anfertigt.

Unter der Federführung der Bundesnetzagentur sammelt das MaStR Daten von Strom- und Gaserzeugungsanlagen und Marktteilnehmern wie Anlagenbesitzern, Netzstellen und Energielieferanten.

Modulklemmen sind der Oberbegriff für alle Varianten an Klemmen, mit denen man PV-Module an verschiedenen Untergründen und Elementen befestigt.

Es gibt sie unter anderem als Erdungsklemmen, Mittelklemmen und Endklemmen.

In Abhängigkeit von der Bauart halten PV-Module im Durchschnitt über bestimmte Zeitspannen ihre Leistungen in für den wirtschaftlichen Betrieb noch geeigneten Prozentanteilen aufrecht. Danach unterschreiten sie im Regelfall die Untergrenze und müssen ausgetauscht werden oder sie gehen gänzlich kaputt.

Bei heutzutage üblichen Produktgarantien von 25 bis 30 Jahren ist davon auszugehen, dass die Hersteller, die sich rechtlich nicht aufs Glatteis begeben wollen, in ihre Garantieversprechen einen Puffer einbauen und somit eine Mindestlebensdauer garantieren. Folglich halten viele Module im Mittel mehr als 30 Jahre. Wenn Sie Glück haben und die Module gut pflegen, können Sie sie sogar bis zu 40 Jahre im Einsatz haben.

Montageschienen sind äußerst wichtig, da auf ihnen die PV-Module aufliegen. Es sind also Halterungen. Sie werden mit den Dachhaken und der Unterkonstruktion verschraubt.

Alle wichtigen Infos zu MPP-Trackern haben wir schon an dieser Stelle für Sie zusammengefasst.

Photovoltaik-Begriffe N-Q

Dotierungen haben einen erheblichen Einfluss auf die elektrische Leitfähigkeit der Silizium-Halbleiter in den Photovoltaik-Modulen und damit auch auf deren Leistungen. Bei n-dotierten Solarzellen werden die Silizium-Halbleiter zusätzlich mit Fremdatomen von Phosphor, Arsen oder Antimon bestückt, die jeweils fünf statt vier Außenelektronen wie die Halbleiter führen.

Damit steht immer ein zusätzliches, ungebundenes Elektron zur Verfügung, dass den Stromtransport ermöglicht. N-Dotierungen treten im Regelfall auf den sonnenzugewandten Modulseiten auf. Bei Heterojunction-Modulen kommen sie auf der Unterseite zum Einsatz, die mit Phosphor legiert ist.

Der Neigungswinkel beschreibt in der Einheit Grad die Ausrichtung eines Moduls gegen die Sonne, wenn es auf einem jeweiligen Trägerobjekt angebracht ist. Im Optimalfall sind die PV-Module in einem Winkel zwischen 27 und 32 Grad gegen die Sonne geneigt, um bestmögliche Leistungsresultate zu erzielen. Auf allen Flachdächern, aber auch auf einigen Schrägdächern wären die Module nicht optimal geneigt, würde man sie einfach so auf das Trägerobjekt aufliegend anbringen. Daher werden sie über Aufständerungen korrekt eingeneigt.

Die Nennleistung bzw. Peakleistung in der Einheit Wp (Watt-Peak) gibt an, wie viel Leistung ein PV-Modul unter laborgetesteten Optimalbedingungen erbringen kann. Dabei werden keine potenziell leistungsbeeinträchtigenden Faktoren berücksichtigt, sodass Sie als Käufer davon ausgehen müsst, dass die Module die meiste Zeit über etwas weniger Leistung, aber manchmal sogar auch mehr Leistung erbringen können.

Gängige Nennleistungen verschiedener Modularten:

  • Monokristalline Module: 350 bis 700 Wp
  • Polykristalline Module: 200 bis 350 Wp
  • Dünnschichtmodule: 50 bis 100 Wp
  • PERC-Module: 180 bis 500 Wp
  • Heterojunction-Module: 340 bis 680 Wp
  • Glas-Glas-Module: 380 bis 580 Wp
  • Glas-Folie-Module: 50 bis 700 Wp

Diese Kontroll- und Schutzeinrichtung überwacht sicherheitskritische Parameter Ihrer PV-Anlage und koppelt die Anlage bei gefahrenverheißenden Werten direkt vom Netz ab. Sowohl Sie selbst, als auch das Personal des Netzbetreibers und andere Strombezieher werden durch den Netz- und Anlagenschutz vor Schäden abgesichert.

Tiefergehende Informationen finden Sie an dieser Stelle.

Netzgekoppelte PV-Anlagen sind zum Zwecke der Voll- oder Teileinspeisung mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden. Die meisten privaten PV-Anlagen werden in diesem System errichtet. Man nennt sie auch On-Grid-Systeme.

Es gibt auch nicht-gekoppelte PV-Anlagen. Sie werden auch Off-Grid-Systeme oder Inselanlagen genannt und entsprechen einer 100%igen Autarkie, weil keine Verbindung zum öffentlichen Stromnetz bei diesen hergestellt ist. Allerdings werden Inselanlagen nur für kleinere oder punktuelle Bedarfe eingesetzt, zum Beispiel auf Alm- und Berghütten, kleineren Ställen, Caravandächern oder Wohnbooten. Auch Balkonkraftwerke können als Inselanlagen konzipiert sein.

Für beide Systeme werden natürlich PV-Module und Wechselrichter benötigt. Damit Eigenbedarf und Leistung immer zueinander im idealen Verhältnis stehen, sorgt bei Inselanlagen ein Spannungsumwandler. Weiterführend sollte eine Inselanlage zu eben diesem Zweck auch immer mit einem (laderegelnden) Stromspeicher verbunden sein, was bei netzgekoppelten Anlagen nur eine optionale Komponente ist.

NOCT ist die Abkürzung für „Nominal Operating Cell Temparature“ und beschreibt die Betriebstemperatur der im Modul eingesetzten Solarzellen unter normalen Bedingungen.

Beim NOCT-Testkonzept nach Richtlinien der International Electrotechnical Commission (IEC) werden die Module ganz bestimmten Bedingungen ausgesetzt. Die Umgebungstemperatur muss 20 Grad Celsius, die Bestrahlungsstärke 800 W/m² und die Windgeschwindigkeit 1 m/s betragen. Die dann gemessene Temperatur des PV-Moduls ist dann die NOCT-Temperatur und wird von vielen Herstellern auch in den Datenblättern der jeweiligen Produkte angegeben.

Höhere NOCT-Temperaturen gehen leider zu Lasten der Leistung und der Wirkungsgrade der Solarzellen. Denn dadurch steigt auch die Bewegungsfreudigkeit der Elektronen im Halbleitermaterial und weniger Strom wird produziert. Niedriger NOCT-temperierte Module halten dagegen auch höheren Umgebungstemperaturen besser stand, weil sie sich nicht so schnell und stark aufheizen und ihre Nennleistungen und Wirkungsgrade besser beibehalten.

Wie auch bei der N-Dotierung werden bei der P-Dotierung die Halbleiterschichten mit Fremdelementatomen gespeist, in diesem Fall allerdings an der sonnenabgewandten Seite. Für eine P-Dotierung eignen sich insbesondere Aluminium, Bor, Gallium oder Indium.

Während die N-Dotierung einen Elektronenüberschuss erzeugt, wird durch die P-Dotierung ein Elektronenmangel hervorgerufen, weil die Fremdatome nur über jeweils 3 Außenelektronen verfügen. Es entstehen Leerstellen im Siliziumatom, weil die Atome des Dotierelements jeweils ein Außenelektron aufnehmen und dadurch eine negative Ladung erhalten.

Wird eine Spannung angeschlossen, können die positiv aufgeladenen Leerstellen dann negativ geladene Elektronen aufnehmen. Dieser Effekt verselbstständigt sich dann, sodass jedes Elektron, welches ein Loch besetzt, wieder ein neues Loch hinterlässt, sodass ein Elektronenfluss und damit auch ein Stromfluss eintritt.

PV-Module parallel zu verschalten heißt, jeweils die Pluspole und die Negativpole von aufeinanderfolgenden Modulen miteinander zu verbinden (nur „+“ an „+“ und „-“ an „-“). Dadurch erhöht sich bei gleichbleibender Spannung der Gesamtstromfluss. Insbesondere bei geringer Fläche kann man hier gut den Vorteil der Gesamtleistungserhöhung ausspielen.

Die Anzahl an miteinander verschaltbaren PV-Modulen hängt von deren Nennleistungen, der Verarbeitungsleistung des Wechselrichters, der Tragfähigkeit der stromleitenden Kabel sowie der Kapazität des Stromnetzes ab.

Ist ein Wechselrichter zum Beispiel dazu in der Lage, 4.500 Watt (Gleichstrom in Wechselstrom) umzuwandeln und haben Sie sich für Module mit 430 Wp Nennleistung entschieden, so können Sie maximal 4.500 Watt / 430 Wp ≈ 10 Module in einer Parallelschaltung integrieren, sofern die Grenzwerte der anderen Bedingungen nicht überschritten werden.

Er wird des Öfteren auch als „PR-Wert“, seltener als „Anlagennutzungsgrad“ bezeichnet. Der Performance-Ratio kennzeichnet den Effizienzgrad einer Photovoltaikanlage in Prozent. Dabei wird der tatsächlich erzeugte Strom eines Jahres ins Verhältnis zur potenziell möglich erzeugbaren Energie eines Jahres unter bestimmten Einstrahlungsbedingungen gesetzt.

Wenn wir beispielsweise davon ausgehen, dass wir mit unserer Anlage in einem Jahr 3.600 kWh erzeugt haben und wir vorher davon ausgegangen sind, dass wir bei einer bestimmten mittleren Sonneneinstrahlung 4.500 kWh erzeugen könnten, so ergibt sich am Ende ein Performance Ratio von 80% (3.600 kWh / 4.500 kWh).

Photovoltaik Kabel werden zwischen den PV-Modulen und dem Wechselrichter angebracht und dienen als Verbindungselemente zwischen beiden Komponenten und leiten den erzeugten elektrischen Strom. Je nach transportierter Stromstärke werden sie in bestimmten Stärken/Querschnitten benötigt. Mit steigender Stromstärke werden auch stärkere PV-Kabel benötigt. Standardmäßig werden Kabel mit einem Querschnitt von 6mm empfohlen.

Pro String benötigt ihr zur Verbindung von PV-Modulen und Wechselrichtern insgesamt 2 PV-Kabel, nämlich eines für den Plus-Pol und eines für den Minus-Pol. Das macht bei einer nicht aufgeteilten Anlage 2 PV-Kabel, bei 2 Strings 4 PV-Kabel…usw.

Photovoltaik-Komplettlösungen bzw. Photovoltaikpakete sind Angebote von Herstellern, bei denen mehrere oder sogar alle grundständigen (und ggf. optionalen) Photovoltaik-Komponenten im Verbund erworben werden können. Dadurch, das alles aus einer Hand, also vom selben Hersteller bezogen und angeliefert wird, können Sie von einheitlichen Garantien, Serviceregelungen und Kompatibilitäten, sowie lukrativen Preisabschlägen profitieren.

Diese Teile können alle in PV-Komplettlösungen bzw. PV-Paketen enthalten sein und sind zahlenmäßig gleich aufeinander abgestimmt:

Der photovoltaische Effekt (ugspr. „Photovoltaikeffekt“) beschreibt den zentralen Vorgang, den man mit der Installation einer Photovoltaikanlage beabsichtigt und ausnutzt, nämlich Lichtstrahlen in nutzbare Energie umzuwandeln.

Die aus energiegeladenen Photonen bestehenden Sonnenstrahlen treffen auf die Solarzellen, die sich unter der Oberfläche der PV-Panele befinden. Die Solarzellen nehmen diese Energien auf. Über N-Dotierungen und P-Dotierungen wird grundsätzlich über die Rotation von Elektron-Loch-Paaren ein Stromfluss ermöglicht. (Elektronen des n-dotierten Elements wandern im Silizium-Halbleiter zu den Löchern des p-dotierten Elements.)

Fällt zwischen diesem p-n-Übergang Licht in ausreichender Frequenz ein, so wird ein elektrisches Feld erzeugt, dass Elektronen aus ihren Atomen trennt. Dadurch entsteht eine elektrische Spannung. Schlussendlich fließt Gleichstrom zum Wechselrichter, der dort für die Verwendung im Haushalt in Wechselstrom umgewandelt werden kann. 

Photovoltaikmodule, des Öfteren auch als „Photovoltaikpanels“, „Photovoltaikpanele“, „Solarmodule“, „Solarpanels“ oder einfach schlicht als „PV-Module“ bezeichnet, sind das Herzstück jeder Photovoltaik-Anlage.

Sie werden vorzugsweise als Dachinstallationen verbaut, können aber auch an Hausfassaden oder in Form von Balkonkraftwerken am Balkongeländer oder anderen Untergründen angebracht werden. Mit den Photovoltaikmodulen steht und fällt die Funktionstüchtigkeit und Wirtschaftlichkeit einer PV-Anlage. Über den photoelektrischen Effekt (siehe vorheriger Eintrag) können Sie Gleichstrom produzieren und zum Wechselrichter führen, der diesen dann für die Verwendung im Haus in Wechselstrom konvertiert.

Es gibt sie in vielen verschiedenen Farben, Größen und Bauarten. Über die Spezifikationen der einzelnen Bauarten wird wiederrum beeinflusst, über welche Wirkungsgrade und Nennleistungen die jeweiligen PV-Module verfügen (können).

Alle einzelnen Modulnennleistungen aufaddiert ergeben die Anlagengesamtleistung. PV-Module können entweder in Reihe oder parallel verschaltet werden.

Neben den Photovoltaik-Modulen und dem Wechselrichter gibt es noch eine weitere Reihe an PV-Komponenten, die Bestandteil einer vollständigen und funktionsfähigen Photovoltaikanlage sind:

Viele Anbieter subsummieren auch noch Wallboxen und Balkonkraftwerke unter PV-Zubehör, obwohl es eigentlich eigenständige Apparaturen sind, die nicht nur im Kontext von Photovoltaikanlagen eingesetzt werden können.

Jedes Photovoltaik-Modul verfügt über einen Pluspol und einen Minuspol. In Abhängigkeit vom gewählten Schaltsystem werden entweder immer Plus- und Plus-Pol sowie -Minus- und Minus-Pol von aufeinanderfolgenden Modulen miteinander verschaltet (Parallelschaltung) oder der Pluspol des ersten Moduls wird immer in den Minuspol des nächsten Moduls gesteckt (Reihenschaltung).

Wenn Sie nicht wissen, welches Kabel an Ihren PV-Modulen zum Pluspol und welches zum Minuspol gehört, können Sie dies mit wenig Aufwand schnell herausfinden, indem Sie eine Überprüfung mit einem Voltmeter oder einem Multimeter durchführen. In der Regel sind die roten Kabel die Kabel vom Pluspol und die schwarzen Kabel, die Kabel vom Minuspol.

Der Potenzialausgleich steht in Zusammenhang mit dem inneren Blitzschutzsystem eines Hauses. Beim Potenzialausgleich müssen alle Bauelemente und Konstruktionen (Ihrer PV-Anlage) Berücksichtigung finden, die aus stromleitenden Metallen bestehen. Das können u. a. Gestelle oder Modulrahmen sein, indem diese mit der Haupterdungsschiene des Gebäudes verbunden werden. Dies wird über Potenzialausgleichkabel mit Abrendhülsen sichergestellt.

Treten Überspannungen im System auf, so sinkt der im Normalbetrieb hohe elektrische Widerstand auf ein geringes Niveau ab und kann damit die Ströme in die Erde ableiten. Der Potenzialausgleich senkt also verschiedene Risiken, die im Überspannungsfall eintreten können, wie z.B. Funktionseinbußen/-fehler, Kurzschlüsse, Brandentwicklungen und Personenschäden.

Photovoltaik-Begriffe R-T

Hierbei handelt es sich um zwei Strahlungsphänomene, die grundsätzlich, zumindest im Bereich der Photovoltaik, voneinander zu unterscheiden sind. (Anderweitig treten oft Synonymverwendungen auf.)

Mit der Reflexionsstrahlung ist jene Strahlung gemeint, die nicht sofort direkt (mittels Direktstrahlung) auf die Photovoltaikmodule, sondern zunächst auf andere Oberflächen trifft und von dort aus auf die Module abstrahlt. Je heller der abstrahlende Untergrund ist, desto höher ist seine Reflexionskraft und desto mehr Energie können die Module aus dieser indirekten Strahlung erzeugen – eine durchaus positive Eigenschaft, die man sich als Anlagenbetreiber, gerade beim Einsatz von bifazialen Modulen zu Nutze machen kann.

Eher vermieden werden sollte dagegen eine hohe reflektierte Strahlung. Diese kennzeichnet das Abstrahlungsverhalten der PV-Module selbst. Normal bzw. wirtschaftlich verträglich ist es, wenn die PV-Module circa maximal 2 bis 3 % der Gesamtstrahlung, die auf sie eintrifft, reflektieren. Wird diese Richtwertspanne überschritten, so entstehen zu große Leistungsverluste und der Wirkungsgrad wird kleiner. Daher sind viele PV-Module mit Antireflexschichten ausgestattet oder diese können nachträglich noch angebracht werden, um starke Abstrahlungen zu verhindern.

Im Zusammenhang mit dem Begriff der reflektierten Strahlung (s.o.) betrachtet, treten auf den PV-Modulen optische Verluste in Form von Abstrahlungen auf, weil manche Bereiche der Moduloberfläche oder die Modulrahmen nicht dazu in der Lage sind, eintreffendes Licht (vollständig) zu verarbeiten. Auch die Einfallswinkel der eintreffenden Sonnenstrahlen spielen eine Rolle bei den Reflexionsverlusten.

Mehr zur Verhinderung von Reflexionsverlusten: siehe „Reflexionsstrahlung & reflektierte Strahlung“ (Begriff darüber)

Bei verschalteten PV-Modulen redet man dann von einer Reihenschaltung, wenn der Pluspol des ersten Moduls immer mit dem Minuspol des jeweils folgenden Moduls verbunden wird. Am Ende verbleiben ein Plus- und ein Minuskabel ohne Modulanschluss – diese werden dann jeweils mit dem Plus- und Minuspol des Wechselrichters verbunden. Entgegen dem System der Parallelschaltung addieren sich bei der Reihenschaltung die Einzelspannungen zu einer hohen Gesamtspannung, während die Stromstärke konstant bleibt.

Zunächst mag es bei einem oberflächlichen Vergleich so erscheinen, dass sich die Parallelschaltung offensichtlich durch mehr oder höher zu gewichtende Vorteile auszeichnet (hohe Spannungssicherheit, geringere Risiken bei Ausfallfolgen, effizientere Flächennutzung). Allerdings ist in vielen Fällen auch eine Reihenschaltung keine abwegige Option. Denn die zwar risikobehaftetere hohe Spannung sorgt dafür, dass schon bei geringen Strahlungseinwirkungen hohe Erträge zustande kommen. Außerdem ist die Installation mit weniger Zeitaufwand und geringeren Kosten verbunden, da nicht so viele Kabel benötigt werden.

Da der Strom bei Reihenschaltungen nur durch einen Pfad verläuft, fallen jedoch Verschattungen erheblicher aus, als bei Parallelschaltungen. Wenn ein Defekt an einer unklaren Stelle auftritt, kann das sogar die Betriebsfähigkeit der ganzen Anlage gefährden. Abwenden lässt sich dieses Szenario am Besten mit Bypass-Dioden, die modulseitige Fehler erkennen und den Defekt überbrücken.

Auch bei der Reihenschaltung sollten Sie im Vorfeld überblicken bzw. erheben, ob Ihr Wechselrichter zur Verarbeitung der erzeugten Spannungen, Stromstärken und Leistungswerte ausgelegt ist.

Nachfolgend haben wir für Sie die wichtigsten Schadensquellen und Schadensarten von Photovoltaik-Anlagen zusammengetragen:

Schadensursachen

  • Qualitativ und quantitativ ungenügende Installationsleistungen (z.B. zu wenige Halterungsschienen oder Klemmen verwendet, keine ausreichende Konnektivität mit Blitz- und Überspannungsschutz…)
  • Verschaltungsfehler
  • Verschmutzungen & Lasten wie z.B. Schneefälle (auf den Modulen),
  • Wartungsmaßnahmen wurden nicht regelmäßig oder nur nachlässig durchgeführt
  • Verwendung falscher Reinigungsmittel und/oder -utensilien (zu heißes Wasser, aggressive Reinigungsmittel, oberflächenschädigende Bürsten)
  • Risse und Sprünge auf den Modulen (als Verursacher von Leistungseinbußen)
  • defekte Solarzellen 
  • Überspannungen
  • missachtete Inkompatibilitäten zwischen einzelnen PV-Komponenten
  • Äußere Zerstörung (durch z.B. Tierbisse oder Vandalismus)
  • Diebstahl durch unzureichende Sicherung/Überwachung
  • zu hohe (punktuelle) Temperatureinwirkungen auf die Module

Schadensarten

  • Optische Schäden (z.B. Risse und Sprünge in Folge der Anwendung falscher Reinigungsmethoden oder anderer physischer/chemikalischer Einwirkungen)
  • Kurzschlüsse
  • Überhitzungen
  • Hot-Spot-Effekte
  • Leistungs-/Ertragsausfälle (einzeln oder global)
  • Brandentwicklungen
  • Explosionen
  • Personenschäden (leicht/mittel/schwer/mit Todesfolge)

Als Schrägdachsysteme gelten Dachkonstruktionen, die über bemerkbare, natürliche Neigungswinkel verfügen, die demgemäß schräg verlaufen und nicht horizontal wie Flachdachsysteme.

Schrägdachsysteme eignen sich daher weitaus besser für Photovoltaik-Installationen, weil PV-Module die beste Performance in Bezug auf Leistung und Wirkungsgrad erzielen, wenn die Sonnenstrahlen in spitzen Winkeln eintreffen. Nichtsdestotrotz macht es auch bei den meisten Schrägdächern Sinn, die PV-Module über zusätzliche Aufständerungen und Neigungshilfen so zusätzlich einzuschrägen, dass die Neigungswinkel erreicht werden, die für die maximale Ertragsgenerierung und den besten Modulschutz Sorge tragen.

anderer Begriff für Reihenschaltung

Mit dem gezielten Einsatz von Smart Home Technik könnt Sie über intelligente Energy Management Apps und Dashboards nicht nur Ihre Verbrauchsdaten, sondern auch u. a. Ihre PV-Strom-Erträge einsehen und den Geräten zuweisen, die aktuell den meisten Strom benötigen.

Sie können damit auch Ihre Wallboxen aufladen, deren Ladeleistungen bestimmen und das Lademanagement für Ihren Stromspeicher betreiben, sofern Sie einen installiert haben. Das Smart Meter Gateway stellt die Kommunikation mit dem externen Energieversorger her und überträgt automatisch alle Daten an diesen, die abrechnungsrelevant sind.

Wichtig ist, dass Sie mit Ihren Energy Management Apps und Smart Home Endgeräten Schnittstellen zu Ihren (autarken) Energie- und Wärmeerzeugern im Haus herstellen können.

Noch mehr Informationen, zum Beispiel zur Smart Meter Pflicht (ab 2032), finden Sie auf dieser Seite.

Der Begriff „Solaranlage“ wird weitläufig als Oberbegriff für energieerzeugende technische Anlagen und Installationen verwendet, die als Energiequelle die Sonne, genauer genommen deren Strahlung nutzen.

Im eigentlichen Sinne ist eine Solaranlage eine solarthermische Anlage, welche die bezogene Sonnenstrahlung dann in eine wärmeleitende Flüssigkeit umwandelt, die über Boiler, Wärmetauscher oder Wärmepumpen an verschiedene warmwasserspendende Apparaturen im Haus abgegeben werden kann.

Photovoltaikanlagen, die fälschlicherweise immer wieder mit diesem Synonym bezeichnet werden, produzieren dagegen aus der energiegeladenen Sonnenstrahlung Strom, der aber auch Wärme enthält, die für den gleichen Zweck genutzt werden kann.

Differenzierte Erläuterungen zu den Unterschieden zwischen Photovoltaik und Solarthermie können Sie hier nachlesen!

Solargeneratoren sind portable Mini-Photovoltaik-Kraftwerke für den handlichen und bedarfsgerechten Gebrauch im freien, zum Beispiel bei einem Camping-Kurztrip, einem Survival-Ausflug in der Wildnis oder einfach nur für eine Feier im Garten. Gegenüber kraftstoffbetriebenen Generatoren zeichnen sich Solargeneratoren durch weniger Lärmbelästigung und fehlende aufdringliche Geruchsentwicklungen aus.

Die kleinen Kraftprotze verfügen in der Regel über mehrere 230-Volt-Steckdosen, USB-Anschlüsse und 12-Volt-Anschlüsse. Sie haben einen integrierten Wechselrichter und einen Stromspeicher mit Kapazitäten von circa 0,25 bis 7,0 kWh. Die Leistungsspanne von handelsüblichen Solargeneratoren zum Mitnehmen erstreckt sich in etwa von 300 bis 2.500 Watt. Mit steigender Leistung müssen dann natürlich auch mehr PV-Module mit dem jeweiligen Generator verbunden werden. Hinsichtlich der Preise bestehen starke Diskrepanzen, im Regelfall sollten zwischen 2.500 und 4.000 € einkalkuliert werden. Es gibt allerdings auch Modelle, die im oberen dreistelligen und unteren fünfstelligen Bereich angesiedelt sind.

Um lästige, aber im Normalbetrieb durchaus realistische Schäden durch Einwirkungen von Tieren (wie z.B. Bisse, Tritte, Erschütterungen oder Kotablagerungen) an der Photovoltaikanlage verhindern zu können, sollten Sie über die Anschaffung eines Solarkäfigs nachdenken.

Dieser wird verschattungsneutral so um die Module und die Unterkonstruktionen verbaut, dass neugierige Vögel und Nager, wie beispielsweise Marder und Ratten, keine Chance mehr haben, darunter zu kriechen und sich bspw. an den begehrten Kabeln zu laben. Zudem bleiben so auch die Unterseiten der Module durch die Drahtumspannungen geschützt. Üblicherweise bezahlen Sie für derlei Vorrichtungen, in Abhängigkeit von der Anlagengröße, zwischen 80 und 200 €.

Solarteure führen fachgerechte Installationen, Wartungsmaßnahmen und ggf. Beratungsdienstleistungen rund um Photovoltaik- und Solarthermieanlagen für Sie durch. Bei manchen Installationsschritten sind Sie sogar daran gebunden, einen Solarteuer mit in das Vorhaben einzubinden.

Die Berufsbezeichnung dieser Fachkräfte ist in Deutschland geschützt und kann nur über spezielle Fortbildungen rechtmäßig erworben werden. Grundvoraussetzung für den Antritt der Fortbildung ist entweder eine abgeschlossene branchenverwandte Berufsausbildung mit technisch-handwerklichem Fokus (z.B. im Heizungs- und Sanitärwesen, in der Elektrobranche, im Fassadenbau oder als Dachdecker) mit anschließendem Erwerb des Meistertitels oder ein abgeschlossenes ingenieurswissenschaftliches Studium.

Die unter der Oberfläche von PV-Modulen eingesetzten Solarzellen lassen sich hauptsächlich in amorphe Solarzellen, monokristalline Solarzellen und polykristalline Solarzellen einteilen.

Bei amorphen Solarzellen werden nicht-kristalline Silizium-Wasserstoff-Gemische (Silane) als Halbleiter eingesetzt, indem diese zumeist auf Glasschichten aufgedampft bzw. aufgesprüht werden – ein vergleichsweise einfaches und mit geringeren Kosten verbundenes Herstellungsverfahren, dass sich allerdings auch in niedrigeren Wirkungsgraden niederschlägt. Sie betragen meistens nur zwischen 7% und maximal 15%, was ihre Durchsetzungsfähigkeit am Markt behindert. Aktuell werden sie in weniger als 10% aller PV-Anlagen in Dünnschichtmodulen eingesetzt.

Monokristalline Solarzellen dagegen überzeugen gerade durch ihre hohen Wirkungsgrade, die sich meistens von 15% bis 25% erstrecken. Hergestellt werden sie aus geschmolzenen und gesägten bzw. drahtgeschnittenen Siliziumstäben. Jede Zelle besteht aus einem Kristall. Durch die saubere Struktur erhält die Zelle neben einem phänomenalen Wirkungsgrad auch eine hohe Leistung. Da die Herstellung mit viel Aufwänden verbunden ist, handelt es sich bei den monokristallinen Solarzellen auch um die teuersten in diesem Vergleich.

Einen Mittelweg schlagen dagegen die polykristallinen Solarzellen ein. Sie werden auch aus Siliziumschmelzen hergestellt, allerdings mit geringeren Reinheitsgraden als Endresultat, was sie billiger macht, aber auch zu geringeren Leistungsspitzen und Wirkungsgraden von 15% bis 17% (selten: 20%) führt. Private PV-Anlagen kommen daher als Einsatzgebiete für Module mit polykristallinen Solarzellen nur bedingt in Frage, sodass die vorangige Wahl in den meisten Fällen auf Dickschichtmodule mit monokristallinen Solarzellen fällt.

Um bei Reihenschaltungen zu unterbinden, dass die Leerlaufspannungen der einzelnen Module eine Gesamtleerlaufspannung erreichen, die für den Anlagenbetrieb und mit der Anlage in Kontakt kommende Personen gefährlich werden, untergliedert man in einigen Fällen die PV-Anlage in Teilflächen. Je nach Wechselrichterverträglichkeit können das zwei, drei oder sogar noch mehr Teilflächen sein, in denen dann auch die Gesamtleerlaufspannungen in paritätisch oder nach Belieben gewichtete Anteile aufgeteilt werden.

Eine PV-Anlage mit Reihenschaltung, die vorher eine tückische Gesamtleerlaufspannung von 1.200 Volt mit sich führte, kann so in 3 Strings mit je 400 Volt, 4 Strings mit je 300 Volt oder 2 Strings mit je 500 Volt + 1 String mit 200 Volt aufgesplittet werden.

Bei der leistungsverlustfreien Aufteilung der Strings und damit der Spannungen helfen Ihnen MPP-Tracker.

Den Anteil nicht genutzter PV-Energie, der nicht durch Leistungseinbußen, sondern durch versäumte Sofortverwendung zu Stande kommt, können Sie bemerkbar reduzieren, in dem Sie die Installation eines Stromspeichers in Ihr Anlagenplanungskonzept einfließen lassen. Nicht sofort benötigter Strom wird dadurch eingelagert und dann abgerufen, wenn Sie ihn benötigt.

Mit diesem Vorgehen steigern Sie auch die Eigenverbrauchsquote sowie den Autarkiegrad Ihrer Anlage und damit im Allgemeinen deren Effizienz. Aktuelle Modelle an Lithium-Ionen-Akkus (Li-NMC oder Li-FePO4) halten in etwa 20 Jahre und Sie können in Ihnen circa zwischen 5 und 13 kWh einlagern, die je nach Energiebedarf nach ein paar Stunden bis einer Woche aufgebraucht sind.

Die Anschaffungsentscheidung sollten Sie vor dem Hintergrund der Kostenintensivität vorher genau überdenken, auch Kompatibilitäts-Checks mit den anderen PV-Komponenten sollten vorher durchgeführt werden. Mehr zur fachgerechten Installation lesen Sie an dieser Stelle.

Um Stromverbrauche und Stromeinspeisevorgänge als Grundlage für Rechnungslegungen richtig messen zu können, müssen im Haus Stromzähler eingerichtet werden. Mal sind diese verpflichtend einzubauen – dürfen also in keinem Haushalt fehlen. Andere sind optional und werden nur unter bestimmten Bedingungen benötigt. Manche können Sie kaufen, wieder andere werden vom Netzbetreiber an Sie vermietet.

Hier erfahren Sie mehr zu den einzelnen Arten von Stromzählern:

Photovoltaik-Begriffe U-Z

Wer von Ihnen beabsichtigt, sich noch in 2024 eine private Photovoltaik-Anlage bis 30 kWp auf seinem Einfamilienhausdach (oder bis 100 kWP auf seinem Mehrfamilienhausdach) zu installieren, hat aus finanzieller Sicht die richtigen Karten in der Hand.

Denn für den Kauf von PV-Anlagen, PV-Stromspeichern sowie relevanten Installations- und Reparaturleistungen wird Ihnen auch in 2024 noch die Mehrwertsteuer von 19% erlassen.

Mehr dazu erfahren Sie hier!

Im Vergleich zu Energieerzeugungsformen, die auf fossilen Brennstoffen beruhen, zeichnet sich die Photovoltaik-Technik durch erheblich niedrigere Emissionsausstöße und damit durch eine deutlich bessere Klimabilanz aus. 90% der Emissionen von PV-Anlagen entfallen auf die Herstellung der Komponenten und deren Entsorgung, sowie auf die Herstellung der Silizium-Wafer. Bei den eigentlichen Energieerzeugungsvorgängen in den Solarmodulen werden pro Kilowattstunde gerade einmal 20 Gramm CO2 erzeugt.

Die Menge an CO2-Äquivalenten, die in Deutschland allein durch Photovoltaik-Anlagen dauerhaft eingespart wird, ist immens: Im Jahr 2022 waren das allein 41,6 Mio. Tonnen.

Mittlerweile glücklicherweise rückläufig ist der Einsatz von Stickstofffluorid zur Reinigung von Dünnschichtzellen. Dieses Stickstoffhalogenid ist über 17.000 mal schädlicher als CO2. Das klingt zunächst extrem, ist aber als weniger kritisch anzusehen, da Dünnschichtmodule ohnehin kaum in Photovoltaikanlagen verbaut werden und bestimmte Verfahren zur Senkung der Emissionen eingesetzt werden.

Mehr Infos zur Klimaverträglichkeit von Photovoltaik-Anlagen erhalten Sie hier.

Unterkonstruktionen werden unabdingbar für PV-Anlagen benötigt, um die PV-Module auf verschiedenen Dachuntergründen sicher und stabil befestigen zu können. Darüber hinaus ist darauf zu achten, dass die PV-Module durch die PV-Unterkonstruktion so ausgerichtet werden, dass diese optimale Neigungswinkel erhalten, Negativeinflüsse durch Verschattungen weitestgehend vermieden werden, sie vor Extremwetterlagen wie Blitzen, Donnern und Orkanen geschützt sind, sowie aufkommende Laub- und Schneelasten möglichst von selbst abfallen.

Wer sich an diese Anforderungen hält, kann mit der richtigen Auswahl der Unterkonstruktion und deren fachgerechten Installation die Lebensdauer sowie die Effizienz seiner PV-Anlage maßgeblich ausbauen. Zudem werden allgemeine Schadenspotenziale sowie die Verletzungsgefahr reduziert.

Zur Unterkonstruktion zählen einerseits Montagesysteme/-schienen, die aus Aluminium, Stahl oder Kunststoff bestehen, sowie weitere Klemmen und Verbindungskörper.

Wenn hohe Sträucher, Bäume, Hausfassaden oder andere schattenspendende Bauten Schatten werfen, die dauerhaft oder bei bestimmten Sonnenständen direkt auf die Photovoltaikmodule treffen, so ist von Verschattungen die Rede. Je größer diese Verschattungen sind bzw. je mehr Module von diesen betroffen sind, desto stärker wird die Leistung der gesamten Anlage beeinträchtigt, weil so an den betroffenen Stellen keine Sonnenstrahlen aufgenommen und von den Solarzellen zu Energie verarbeitet werden können.

Besonders ärgerlich sind Verschattungen bei Reihenschaltungen. Hier bußen nicht nur die verschatteten Module an Leistung ein, sondern alle Module, weil diese in einem Pfad miteinander verbunden sind. Daher sollten Sie bei Reihenschaltungen mehrere Strings anlegen, die dafür sorgen, dass sich die Verschattungen nur in einem String konzentrieren, sodass die anderen Strings unter voller Leistung laufen können.

Abhilfe gegen Verschattungen können Sie sich außerdem selbst schaffen, in dem Sie verschattungsreiche Gewächse trimmen, Sie von vornherein die geeignetste Unterkonstruktion für Ihr PV-Projekt auswählen und Anweisungen Ihres Solarteuers bzw. des Installationspersonals verfolgt.

Verschmutzungen auf Photovoltaik-Modulen oder anderen Außenkomponenten stören nicht nur das Gesamtbild Ihrer PV-Anlage, sondern sie sorgen auch dafür, dass sie weitaus weniger Leistung erbringen kann. Genauso, wie bspw. Verschattungen, verhindern bzw. beeinträchtigen Schmutzschichten das Eindringen der Photonen aus den Sonnenstahlen in die Solarzellen. Im Extremfall können Verschmutzungen sogar Hot-Spot-Effekte freisetzen.

Aus diesem Grund empfehlen wir Ihnen, regelmäßig Reinigungen an Ihrer PV-Anlage durchzuführen oder bei aggressiven Verschmutzungen einen Fachbetrieb mit der Reinigung zu beauftragen.

Folgende Formen von Verschmutzungen können sich auf den Außenkomponenten Ihrer Anlage, insbesondere auf den Modulen ablagern:

  • (welkes) Laub
  • Schnee
  • Schmutzwasser
  • Tierkot
  • Vogelfedern
  • Düngemittel und Pestizide
  • (industrieller) Ruß
  • Öle
  • Pollen
  • tote Insekten
  • Moose und Pilzgeflechte
  • Sand

In Deutschland sind Sie über herstellerseitige Produkt- und Leistungsgarantien gut gegen nicht selbst (mutwillig) verursachte Funktionseinbußen und Produktfehler abgesichert. Allerdings sind die außen angebrachten PV-Komponenten auf dem Dach oder dem Balkon relativ ungeschützt gegen Fremdeinwirkungen, die Ihre PV-Anlage leicht bis zum vollständigen Funktionsverlust schädigen können.

Zur Absicherung gegen solche Szenarien können Sie spezielle PV-Versicherungen abschließen – zum Beispiel als Zusatzpolicen für bereits bestehende Versicherungen oder als eigenständigen Versicherungsschutz in Form einer Ertragsausfallversicherung oder gegen ein bestimmtes Set an Gefahrendimensionen. Differenzierte Infos haben wir an dieser Stelle für Sie aufgeführt.

Folgende Gefahrendimensionen sollten Bestandteil eines effektiven und weitestgehend vollständigen Versicherungsschutzes sein:

  • Mutwillige Fremdeinwirkungen
  • Extremwetterschäden
  • Tierschäden
  • Brandschäden
  • Fahrlässigkeiten
  • Optional: Hochwasserschäden

Wafer sind zwischen 100 und 300 µm dicke Scheiben aus Silizium, die als Trägerobjekte für die Solarzellen und Halbleiter herhalten, die in den Photovoltaikmodulen das Sonnenlicht in Elektronen umwandeln und Stromflüsse erzeugen.

Sie können in Abhängigkeit vom gewählten Herstellungsverfahren eine einkristalline, polykristalline oder amorphe Struktur aufweisen (siehe Solarzellen). Ausgangspunkt sind bei den kristallinen Verfahren erhitzte Siliziumschmelzen, die in bestimmte Formen (Tiegel) gebracht werden und dann verschiedenartig wieder erstarren. Anschließend werden die entstandenen Blöcke zersägt und anderweitig durchdrungen, sodass die besagten Wafer-Scheiben entstehen.

Nach einer schonenden Reinigung werden die empfindlichen Wafer mit ihren Halbleitern aus Fremdatomen bestückt und mit Dotierungen versehen, was die Rotation von Elektronen in den Solarzellen ermöglicht.

Als Halter bzw. Fahrer von Hybrid- oder komplett elektrisch betriebenen Fahrzeugen können Sie entspannt mit einer Wallbox zu Hause Ihr Auto mit Strom betanken. Dafür brauchen Sie noch nicht mal konventionellen Strom, sondern Sie können direkt Ihren Photovoltaikstrom nutzen, sodass Sie die Effizienz und Eigenverbrauchsquote Ihrer PV-Anlage steigern. Am allerbesten geht das, indem Sie zusätzlich noch Smart Home Techniken und einen Stromspeicher verwenden.

Wallboxen werden ganz einfach in der heimischen Garage oder vergleichbaren Unterständen installiert und mit dem Schaltschrank verbunden. Sie brauchen dafür noch Starkstromkabel, eine Kabelhalterungseinrichtung, sowie ggf. eine CCE-Dose. Genauerer Erläuterungen zum Wallbox-Installationsverfahren finden Sie hier.

Wallboxen für den Heimgebrauch haben Ladeleistungen von 11 KW bis 22 KW.

Umgangssprachliche Bezeichnung für den Wechselrichter

Mit dem Abschluss von Wartungsverträgen stellen Sie sicher, dass Ihre PV-Anlage in definierten Zeitabständen in einem bestimmten Umfang von Ihrem PV-Installateur oder einem anderen Fachbetrieb gewartet wird.

Daraus ergeben sich für Sie mehrere Vorteile: Im Zuge der regelmäßigen Wartungen, stellen Sie sicher, dass Ihre Anlage immer ausgezeichnet funktioniert, weil auftretende Fehler frühzeitig auffallen und behoben werden können. Können Sie Ihren Versicherern und PV-Herstellern gegenüber regelmäßige Wartungsvorgänge nachweisen, so stehen Ihre Chancen auch dahingehend besser, Versicherungsleistungen vollständig ausschöpfen zu können oder Produkt- und Leistungsgarantien in Anspruch zu nehmen, falls doch mal unverhofft (unverschuldete) Defekte auftreten.

Den Leistungsumfang können Sie mit Ihrem Vertragspartner zusammen festlegen und um Zusatzleistungen, wie zum Beispiel Reinigungsmaßnahmen, erweitern. Im Regelfall kommt das beauftragte Unternehmen sogar von selbst auf Sie zu, sodass Sie noch nicht mal selbst an die Terminierungen denken müssen.

Eine Wechselspannung tritt bei einem Wechselstrom in Erscheinung. Im Falle von Photovoltaikanlagen also an der Stelle, an der der Gleichstrom bereits den Wechselrichter durchlaufen und in Wechselstrom überführt worden ist. Sie liegt zum Beispiel an den Steckdosen in Ihrem Haus an.

Liegt eine Wechselspannung vor, so wechselt die Spannung ständig ihre Polarität und damit der Strom auch ständig seine Fließrichtung.

Als zentrales Schaltelement kommt dem Wechselrichter im Photovoltaik-Nutzungskontext die Aufgabe zu, den von den PV-Modulen ausgehenden und über geeignete Stromleitungskabel eintreffenden Gleichstrom in für den Hausgebrauch obligatorischen Wechselstrom umzuwandeln.

Für PV-Anlagen bis 6 kWp können einphasige Wechselrichter verwendet werden. Bei größeren Gesamtleistungen sollten dagegen dreiphasige Wechselrichter eingesetzt werden, die bessere Lastenverteilungen und Verarbeitungsleistungen bieten. Unterschiedliche Bauformen gehen mit unterschiedlichen Spannungsverläufen sowie Vorteilen und Nachteilen einher. Stringwechselrichter, Batteriewechselrichter und Hybridwechselrichter stellen die bevorzugte Wahl für PV-Anlagen dar.

Ab einer Wegstrecke von mehr als 10 Metern von den Modulen zum Hauseintritt benötigen Sie noch einen weiteren Wechselrichter. Es gibt aber auch schon PV-Module und Balkonkraftwerke, in denen geeignete, bedarfsgerechte Wechselrichter integriert sind.

Mit dem Wechselrichter werden nicht nur die PV-Module verbunden, sondern z.B. auch Stromspeicher, Smart-Meter-Technik, verschiedene Schutzeinrichtungen, Zähler und der Stromkasten.

Wechselrichter haben Grenzwerte hinsichtlich der verarbeitbaren Nennleistungen. Es gilt die Faustregel: Pro 1 kWp Gesamtanlagenleistung sollte ein Wechselrichter über 1 kVa (Kilovoltampere) Nennleistung verfügen. Darin eingerechnet ist schon ein gewisser Puffer, da die Gesamtleistungswerte einer PV-Anlage sich bekanntlich auf Spitzenleistungen beziehen, die während des Betriebs kaum eintreffen, sodass Sie, diesen Richtwert befolgend, sogar die erforderliche Mindestwechselrichternennleistung übererfüllen.

Wenn zum Beispiel im Durchschnitt circa 0,8 kWp von Ihrem 1 kVa-Wechselrichter verarbeitet werden, so spricht man von einer Wechselrichterüberdimensionierung. Wer auf Nummer sicher gehen will, kann die Überdimensionierung auch bewusst um 10 % anschrauben (dann wählen Sie zum Beispiel einen Wechselrichter aus, der pro 1 kWp Anlagenleistung eine Wechselrichternennleistung von 1,1 kVa erbringt).

Die Kennzahl „AC-Nennleistung“ wiederum gibt in der Einheit „%“ an, wie viel Gleichstrom der Wechselrichter in Wechselstrom umwandeln kann – je höher der Wert, umso besser ist es um die Effizienz Ihrer Anlage bestellt, weil die Energieverluste geringer sind.

Der Wirkungsgrad eines PV-Moduls bringt zum Ausdruck, wie viel Prozent der einfallenden Sonnenstrahlung von diesem in Stromenergie umgewandelt werden kann. Je nach Modultyp fallen die Werte recht unterschiedlich aus. Allgemein haben Glas-Glas-Module aufgrund besserer Wärmeableitungseigenschaften höhere Wirkungsgrade als Glas-Folie-Module.

Marktübliche Modultypen verfügen meistens über die folgenden Wirkungsgradspannen:

  • Monokristalline Module: 18 bis 25 %
  • Polykristalline Module: 15 bis max. 20 %
  • Dünnschichtmodule: 7 bis 13 %
  • Heterojunction-Module: 21 bis 24 %
  • PERC-Module: 21 bis 23 %

In Anbetracht der Tatsache, dass die hohe Effizienz von Photovoltaikanlagen in aller Munde ist, muten diese Werte zunächst ernüchternd an. Dies ist aber ein Trugschluss, da sich innerhalb der letzten Jahrzehnte die Wirkungsgrade von PV-Modulen circa vervierfacht haben.

Zum Vergleich: eine handelsübliche Glühbirne, wie Sie sie vermutlich mehrfach bei Ihnen im Haus haben, hat gerade einmal einen Wirkungsgrad von 5% bis 10%.  Die restliche Energie geht in Form von Umgebungswärme verloren, sodass eine Glühbirne eher eine Wärmequelle, statt eine Energiequelle ist.

Ein Zweirichtungszähler vereint die Funktionen von Bezugszähler und Einspeisezähler. Er zeigt einerseits an, welche Menge des von einer (heimischen) PV-Anlage produzierten Stroms ins öffentliche Netz eingespeist wird. Andererseits hält er auch fest, wie viel Energie aus dem öffentlichen Netz bezogen wird.

Sie erhalten einen Zweirichtungszähler vom Netzbetreiber und müssen dafür eine Bereitstellungsgebühr und eine Nutzungsgebühr entrichten. Für die Nutzungsgebühr fallen im Jahr Beträge an, die im mittleren zweistelligen Bereich liegen.

Schnellzugriff zum Photovoltaik-FAQ, gezeichnete Gluehbirne leuchtet auf einem Hintergrund aus PV-Modulen und wolkenverhangenem Himmel

vorherige Seite

Wichtige Fragen, Sachverhalte und erklärungsbedürftige Begriffe klären wir für Sie im Bereich “FAQ Häufig gestellte Fragen”!

Zum Kapitel "FAQ"
Selfio-Mitarbeiter haelt ein Haus mit PV-Modulen in der rechten Hand und linke Hand mit gespreiztem Daumen nach oben, rechts an der Seite befindet sich das Logo von

nächste Seite

„Frag den PV-Fachmann!“ – Unser Photovoltaik-Profi erklärt Ihnen im Videoformat wichtige Vorgänge rund um Photovoltaik.

Zum Kapitel "Video-FAQ"