So funktioniert eine Solarstromanlage

(27. März 2003) Solarzellen wandeln auf sie auftreffendes Licht direkt in Gleichstrom um. Für den kommerziellen Einsatz sind in einem Solarmodul mehrere Solarzellen miteinander verlötet und wetterfest eingerahmt. Damit man den von den Solarmodulen gelieferten Gleichstrom im Haushalt nutzen kann, muss ihn ein so genannter Wechslrichter in netzkonformen Wechslstrom wandeln. Die so genannten netzgekoppelten Solarstromanlagen liefern ihren Strom komplett an das öffentliche Stromnetz. Der Anlagenbetreiber bekommt nach dem Erneuerbaren-Energien-Gesetz dafür vom Netzbetreiber eine Einspeisevergütung erstattet. Wer in diesem Jahr eine Solarstromanlage installiert, erhält in den nächsten 20 Jahren pro Kilowattstunde Solarstrom 45,7 Eurocents.

Schema einer netzgekoppelten Solarstromanlage (Grafik: Braas)

Die Eingangsleistung des Wechselrichters sollte möglichst gut an die Ausgangsleistung des Solargenerators angepasst sein. Ein geeigneter Wechselrichter hat einen guten Wirkungsgrad auch unter Teillastbedingungen, einen geringen Bereitschafts- und Eigenstrombedarf und ist leise. Der Wechselrichter sollte den Solargenerator immer im Punkt dessen maximaler Leistung betreiben (Maximum Power Point- oder MPP-Tracking) und über eine selbsttätige Ein- und Ausschaltfunktion verfügen

Hinweise für die Montage von Solarmodulen

Damit die Solarmodule möglichst viel Strom liefern, sollten sie in Deutschland in Südausrichtung und mit einem Neigungswinkel von etwa 30 Grad installiert sein. Abweichungen aus der Südausrichtung um 45 Grad sowie Neigungswinkel zwischen zehn und 50 Grad reduzieren den jährlichen Anlagenertrag geringfügig.

Die Solarmodule sollten jedoch so montiert sein, dass sie möglichst ganzjährig nicht verschattet sind. Dabei ist auch auf geringfügige Verschattungen durch Gebäudevorsprünge, Schornsteine und Bäume zu achten. Auch sollten die Solarmodule gut hinterlüftet sein. Denn je wärmer sie sind, desto geringer ist ihre Leistung (siehe Solarzelle).

Solarmodule mit einer Leistung von 100 Watt sind etwa ein Quadratmeter groß. Man kann sie auf Schrägdächern montieren oder auf Flachdächern beziehungsweise auf dem Boden aufständern. Architektonisch besonders reizvoll sind dachintegrierte Lösungen und Solarfassaden, bei denen anstelle herkömmlicher Fassadenelemente spezielle Solarmodule zum Einsatz kommen.

Typische Aufdach-Montage von Solarmodulen (Foto: Conergy)

Auf der Messe München sind Solarmodule mit einer Gesamtleistung von zwei Megawatt aufgeständert.

Die Modulanschlussleitungen sollten witterungs- und temperaturbeständig sein und erd- und kurzschlusssicher verlegt werden. Sie sollten möglichst im beschatteten Bereich verlegt und nicht auf die Dachhaut aufgelegt sein. Auch bei der Gleichstromhauptleitung ist auf eine kurz- und erdschlusssichere Verlegung zu achten. Die Isolierung der Kabel sollte hochwertig und alterungsbeständig sein.

Eine eigene Blitzschutzanlage für Solarstromanlagen ist nicht notwendig. Das Tragegestell, die Modulrahmen und die Überspannungsleiter sollten jedoch in eine bestehende Blitzschutzanlage eingebunden sein.

Auf dieser Internetseite erhalten Sie erste Auslegungshinweise, wie groß Ihre Solarstromanlage sein muss: www.solartechnikberater.de

Inselanlagen

Inselanlagen bieten eine Lösung als Stromversorgung, wenn es kein Stromnetz in der Nähe gibt, zum Beispiel in Garten- und Ferienhäuser oder Berghütten. Inselanlagen benötigen einen Stromspeicher, damit auch nachts oder an bewölkten Tagen genügend Solarstrom zur Verfügung steht. Solarakkumulatoren zeichnen sich durch eine hohe Zyklenfestigkeit aus, was aufgrund des schwankenden Strahlungsangebotes besonders wichtig ist.

Ein Laderegler, zwischen Solargenerator und Akku installiert, schützt den Akkumulator vor Schäden durch Überladung oder Tiefentladung. Er verhindert auch eine nächtliche Entladung des Akkumulators über den Solargenerator. Laderegler sollte einen geringen Eigenverbrauch haben. Eine optische Anzeige sollte den aktuellen Ladezustand des Akkumulators anzeigen. Will man mit der Inselanlage Wechselstrom-Geräte versorgen, ist wie bei netzgekoppelten Solarstromanlagen ein Wechselrichter erforderlich.