Solarmodule - Fragen und Antworten

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Der Markt für grüne Energie ist in den letzten Jahren explodiert und die Nutzung von Solarenergie ist eine der umweltfreundlichsten Möglichkeiten für Hausbesitzer und Unternehmen, Energie zu erzeugen. Immer mehr Unternehmen erkennen die Vorteile von Solarmodulen und greifen bei der eigenen Energieversorgung auf diese zurück. Solarenergie als nachhaltige Investition: Die rasante technologische Entwicklung in der Solarindustrie sorgt dafür, dass sich Effizienz und Leistung von Solarmodulen immer weiter verbessern. Für Verbraucher und Unternehmen wird es immer attraktiver, ihren eigenen Strom zu erzeugen.

Wie funktionieren Solarmodule?

Photovoltaik bzw. Photovoltaikanlagen wandeln Sonnenlicht direkt in Strom um. Solarzellen bestehen aus Halbleitern (z. B. Silizium), die Sonnenlicht absorbieren und Strom erzeugen. Sobald Sonnenlicht auf das Bauteil trifft, entsteht ein Gleichstrom zwischen der positiven Schicht auf der Oberfläche und der negativen Schicht auf der Rückseite. Der Stromkreis wird über entsprechende Sammelschienen geschlossen. Die Stärke des durch den Stromkreis fließenden Stroms (gemessen in Ampere) und die Spannung (gemessen in Volt) der Solarzelle (erzeugt durch das elektrische Feld in der Zelle) bestimmen zusammen die von ihr bereitgestellte Leistung (gemessen in Watt). Der Strom fließt über die sogenannte Sammelschiene zum Wechselrichter.

Wie funktionieren die Sammelschienen von Solarmodulen?

Die Zellen eines Solarmoduls sind über dünne Kupfer- oder Aluminiumstreifen, sogenannte Sammelschienen, elektrisch miteinander verbunden. Der von den einzelnen Solarzellen durch die Sonneneinstrahlung erzeugte Gleichstrom wird über diese Schienen gesammelt und an einen Wechselrichter übertragen, der ihn in nutzbaren Wechselstrom umwandelt. Der maximale Strom, der sicher durch eine Sammelschiene fließen kann, hängt vom Querschnitt der Sammelschiene ab. Bei Solarmodulen handelt es sich bei Stromschienen meist um flache Streifen, die aufgrund ihres guten Verhältnisses von Oberfläche zu Dicke die Wärme sehr effizient ableiten. Bei Solarmodulen sind die Stromschienen miteinander verschweißt. Stromschienen finden sich jedoch nicht nur in Solarzellen, sondern sind häufig auch in Schaltanlagen und Leiterplatten vorhanden. Bei Solarmodulen werden sie üblicherweise in Streifen parallel zum Modul verlegt. Durch dieses Netzwerk aus kleineren und größeren Zweigen kann der Strom optimal umgeleitet und maximale Leistung erzielt werden.

Hybride und autonome PV-Anlagen im Vergleich

Hybride PV-Anlagen (also Systeme, die Strom mit dem öffentlichen Netz austauschen können) sorgen dafür, dass Sie als Verbraucher nie ohne Strom sind. Sobald Ihre Solaranlage mehr Strom produziert als Sie verbrauchen, wird die überschüssige Energie in das örtliche Netz eingespeist. Wenn Sie hingegen mehr Strom verbrauchen, als Ihre Solaranlagen produzieren, wird die Lücke durch Strom aus dem öffentlichen Netz geschlossen.
Autonome PV-Anlagen hingegen sind nicht an das öffentliche Netz angeschlossen. Stattdessen wird überschüssige Sonnenenergie genutzt, um lokale Solarzellen aufzuladen. Die in der Batterie gespeicherte Energie wird verwendet, wenn Geräte in Ihrem Zuhause mehr Strom verbrauchen, als die Solarmodule produzieren können. Autonome Systeme werden vor allem in Gebieten ohne Netzzugang eingesetzt.

Arten von Solarmodulen

Im Allgemeinen gibt es zwei Arten von Solarmodulen, nämlich monokristalline und polykristalline.

Monokristalline Solarmodule sehen optisch ansprechender aus als polykristalline Module. Aufgrund des etwas anderen Herstellungsprozesses sind die Kristalle im Modul alle gleich ausgerichtet. Bei polykristallinen Modulen sind die Kristalle jedoch anders ausgerichtet, wodurch sie weniger ausgerichtet wirken und ein blaues Leuchten abgeben.

In den letzten Jahren haben sich monokristalline Silizium-Solarmodule aufgrund ihrer höheren Erträge und attraktiveren Optik immer mehr zum Standard entwickelt. Polykristalline Module sind mittlerweile schwer zu verkaufen. Vollschwarze Solarmodule sind eine Sonderform von monokristallinem Silizium. Die Stromschienen und der Rahmen sind schwarz und sehen dadurch besser aus als herkömmliche monokristalline Komponenten.

Indach-Solarmodule oder gebäudeintegrierte Photovoltaik (GIPV)

Solarmodule auf dem Dach werden auch als gebäudeintegrierte Photovoltaik (GIPV) bezeichnet. Mithilfe eines Rahmens können diese Solarmodule in das Dach oder die Fassade eines Gebäudes integriert werden. Diese Technologie, bei der die Gebäudehülle selbst Strom erzeugt, wird immer häufiger im Neubau eingesetzt. Der Vorteil der gebäudeintegrierten Photovoltaik im Vergleich zu herkömmlichen Systemen besteht darin, dass die Anschaffungskosten durch den Wegfall weiterer Baumaterialien und deren Installationskosten ausgeglichen werden können. Damit ist GIPV einer der am schnellsten wachsenden Bereiche der Solarindustrie.

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Die von uns verkauften Solarmodule sind alle monokristallin. Herkömmliche monokristalline Module werden vor allem in großen Gewerbeanlagen eingesetzt, während komplett schwarze Module aufgrund ihrer attraktiven schwarzen Optik eher in privaten Anlagen zum Einsatz kommen. Wir bieten etablierte Top-Marken wie JinkoSolar, SolTek, Trina Solar und Canadian Solar an.

Wie lässt sich der Wirkungsgrad von Solarmodulen erhöhen?

Mit geeigneten Maßnahmen lässt sich der Wirkungsgrad von Solarmodulen maximieren, um so für eine besonders niedrige Stromrechnung zu sorgen. Wichtige Faktoren für die Optimierung des Wirkungsgrads sind:

Ort der Anlage
Neigungswinkel
Richtung
Eignung des Dachs
Größe der Solaranlage
Wartung und Instandhaltung

Ort, Neigungswinkel und Richtung

Um einen möglichst hohen Ertrag zu erzielen, müssen die Module schräg montiert werden, um möglichst viel Sonnenlicht einzufangen. Für eine optimale Leistung ist es in Nordeuropa besonders wichtig, dass Solarmodule zwischen 9 und 15 Uhr dem Sonnenlicht ausgesetzt sind. Die Ausrichtung und der Winkel Ihres Daches haben einen großen Einfluss auf die Menge an Sonnenlicht, die Ihre Solarmodule einfangen können. Am besten ist es, wenn die Module nach Süden ausgerichtet sind, da sie so am längsten der Sonne ausgesetzt sind.

Eignung des Dachs

Beim Kauf von Solarmodulen müssen Sie prüfen, ob das Dach stabil genug ist, um das Gewicht der Anlage zu tragen. Ein übliches 5-kW-System besteht beispielsweise aus 16 Modulen mit einem Gewicht von jeweils 18 kg, was einem Gesamtgewicht von 288 kg entspricht. Moderne Dächer eignen sich heute vor allem für die Installation von Solarmodulen, ältere Dächer, insbesondere Schiefer- und Holzdächer, verfügen jedoch möglicherweise nicht über eine ausreichende Tragfähigkeit.

Wie viele Solarmodule brauchen Sie?

Solarzellen gibt es in vielen Arten und Größen. Je größer die Solaranlage ist, desto mehr elektrische Energie produziert sie. Um zu wissen, wie viele Module Sie benötigen, sollten Sie zunächst Ihren Energiebedarf berechnen. Für eine 5-kW-Anlage werden etwa 16 Module mit einer Leistung von jeweils 340 Watt benötigt, während für eine Gesamtleistung von 7 kW 22 Solarmodule erforderlich wären.

Die Anzahl der zur Deckung des Energiebedarfs erforderlichen Solarmodule hängt von mehreren Faktoren ab:

Heutiger Stromverbrauch
Der Anteil dieses Verbrauchs, der durch Solarenergie gedeckt werden soll
Verfügbarer Platz auf dem Dach
Die Anzahl der Sonnenstunden an diesem Ort

Natürlich variieren diese Faktoren von Haus zu Haus und von Ort zu Ort. Daher ist es wichtig, bei der Planung Ihrer Anlage ein erfahrenes Fachunternehmen zu konsultieren. Der erste Schritt bei der Planung besteht darin, den aktuellen Energieverbrauch zu ermitteln. Sie können zum Beispiel in alten Stromrechnungen nachsehen, wie viele Kilowattstunden (kWh) Ihr Haushalt jedes Jahr verbraucht. Anschließend entscheiden Sie, wie viel Prozent dieses Verbrauchs Sie mit Solarenergie decken möchten. In der Praxis muss auch berechnet werden, wie viele Solarmodule auf dem Dach installiert werden sollen. Ein durchschnittliches Solarpanel nimmt etwa 1,44 Quadratmeter Dachfläche ein. Damit die Module eine möglichst geringe Angriffsfläche bieten und Regenwasser ordnungsgemäß abfließen kann, muss ein Mindestabstand von 30 cm zur Dachkante eingehalten werden.

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