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Photovoltaik

Strom aus Sonnenlicht, einem Rohstoff, der noch etwa 3Mrd Jahre vorhanden sein wird und mühelos genutzt werden kann, spielt heute schon eine große Rolle im Energiemix und wird in der Zukunft eine immer größere Rolle spielen.


Der größte Vorteil ist die Dezentralität der Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen), denn die Sonne scheint auf dem ganzen Planeten und kann also auch überall ohne lange Kabelwege „angezapft“ werden. Photovoltaikgroßanlagen (wie das zum Glück eingestampfte Saharaprojekt) versuchen zentrale Kraftwerke nachzubilden, ohne es auch nur annähernd zu schaffen, erledigen aber den großen Vorteil der Dezentralität gleich mit. 


Ob es sinnvoll ist die Windenergie über riesige Stromtrassen nach Süddeutschland und den überschüssigen Solarstrom nach Norden zu transportieren darf bezweifelt werden. Denn was geschieht, wenn mal beide Energieformen nicht vorhanden sind? Z.B. In einer windstillen Nacht ?

 

In Ländern wie Deutschland, die über ein gut ausgebautes Stromnetz verfügen, kann dieses als Puffer Im Zusammenspiel mit anderen Stromkraftwerken genutzt werden: In Zeiten in denen die Sonne nicht oder nur wenig scheint (nachts oder im Winter), bezieht man den Strom aus dem Netz erzeugt von anderen Stromerzeugern (Wind, Wasser, Öl, Kohle etc), bei Sonnenschein kann der solar erzeugte Strom direkt genutzt werden, ein Überschuss in das Netz gegeben werden.


Eine große Aufgabe kommt hier dem Energiemanagement und der Planung und Auslegung der Photovoltaik- und anderer regenerativen Anlagen zu. Am rentabelsten und auf die Masse der PVAnlagen gesehen am realistischsten gesehen sind Anlagen, die nicht mehr Energie erzeugen als vor Ort tagsüber gebraucht wird. Die Speicherung überschüssiger elektrischer Energie wird auch in Zukunft mit hohem Aufwand verbunden sein und sollte möglichst vermieden werden.


In Ländern mit gegenwärtig und zukünftig geringem Netzausbau wie z.B. Afrika kommen Insellösungen zur Anwendung, gestützt mit dezentralen Stromgeneratoren und Batteriespeichern. Die dort vorhandene doppelte Sonnenenergiemenge im Vergleich z.B. zu Hamburg und die deutlich gefallenen Solarmodulpreise ermöglichen sogar in abgelegensten und armen Gebieten eine Stromerzeugung für den täglichen Bedarf.

Die Komponenten


 

Das Solarmodul:

Das Herzstück aller Photovoltaikanlagen sind hochwertige Solarmodule. Ihre Leistungsfähigkeit bestimmt entscheidend die Stromerträge der Anlage – und damit der Rentabilität. Es gibt monokristalline und multikristalline Module unterschiedlicher Zellenzahl und Verarbeitung Meistverbreitete Maße: sog 60-zeller, ca. 1600 x 1000mm mit unterschiedlicher Rahmenhöhe.


 

Das Modulgestell:

Die Anforderungen an Montagesysteme für Photovoltaikanlagen sind so unterschiedlich, wie die zahlreichen Dachformen und Modultypen. Neben Eigenschaften wie einfache und schnelle Montage der Unterkonstruktion, ist das Thema Sicherheit und Zuverlässigkeit sehr wichtig. Die statische Berechnung entsprechend genormter Vorgaben ist unerlässlich. Es kommt fast ausschließlich Aluminium und Edelstahl zum Einsatz


 

Der Wechselrichter:

Der Wechselrichter ist die Schnittstelle zwischen den Solarmodulen und dem öffentlichen Stromnetz und dem Hausnetz und erfüllt wichtige Aufgaben: Er bestimmt den optimalen Arbeitspunkt der Module, überwacht das Netz, wandelt den von den Solarmodulen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom um und speist ihn dann in das Stromnetz ein. Je besser er das macht, desto höher sind die Erträge Ihrer Photovoltaikanlage. Darüber hinaus ist der Wechselrichter mit seiner Steuerung und dem Kommunikationszubehör der Energiemanager im Haus. So ist er eine wichtige Komponente im Gesamtkonzept aktueller Energielösungen.


Batteriespeichersysteme:

Der Eigenverbrauch von Solarstrom ist heute attraktiver denn je – denn jeder Haushalt verbraucht täglich Energie und selbsterzeugter Photovoltaikstrom kostet heute nur die Hälfte im Vergleich zu Strom aus dem Netz. Wer auf dem Dach Strom erzeugt, kann ihn auch im eigenen Haus oder Betrieb verbrauchen und macht sich unabhängiger von steigenden Strompreisen. Da jedoch nicht immer der Erzeugungszeitpunkt von Solarstrom mit dem unmittelbaren Verbrauch im Haushalt deckungsgleich ist, bieten Batteriespeicher-Systeme eine hervorragende Möglichkeit, den Solarstrom zwischen zu speichern und so den Eigenverbrauchsanteil deutlich zu erhöhen.


Anlagenzubehör:

Photovoltaikanlagen haben sich in den vergangenen Jahren zu gleichwertigen Energieerzeugern entwickelt und ihren Platz in der Energiegewinnung gefunden. Neben hochwertigen Anlagenkomponenten wie Solarmodulen, Wechselrichtern und Montagesystemen, scheint das Zubehör dagegen unscheinbar und wird oft vernachlässigt. Dabei sind Anlagenüberwachung, Überspannungsschutz, wetterfeste Solarkabel von höchster Wichtigkeit um einen dauerhaften und störungsfreien Betrieb zu gewährleisten.