Die wichtigsten Komponenten & Aufbau einer Photovoltaikanlage

Mit einer Photovoltaikanlage wandeln Sie Sonnenlicht in elektrische Energie um. Welche Komponenten gehören zu einer Photovoltaikanlage? Den Aufbau einer PV-Anlage zeigt die folgende Grafik:

Infografik: In Anlehnung an Aroundhome

In den folgenden Abschnitten gehen wir näher auf den Aufbau einer PV-Anlage und die wichtigsten Komponenten ein.

Solarmodule: wie funktionieren sie und welche Arten gibt es?

Die Solarmodule sind entscheidende Komponenten einer PV-Anlage und unverzichtbar für die Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie. Die folgende Grafik zeigt den grundsätzlichen Aufbau von Solarmodulen:

Jedes Solarmodul besteht aus einzelnen Solarzellen, die mittels Kupferverbindungen miteinander verschaltet sind. Trifft Sonnenlicht auf die Solarzellen, werden die Elektronen in Bewegung versetzt und die elektrische Ladung wird über die seitlichen Metallschichten der Solarzelle abgeleitet. Es gibt unterschiedliche Modularten:

Dickschichtmodule:

  • monokristalline Solarmodule (Einkristall-Struktur, reines Silizium): hoher Wirkungsgrad
  • polykristalline Solarmodule (mehrere Siliziumkristalle): geringerer Wirkungsgrad als monokristalline Module

In einem anderen Beitrag gehen wir ausführlich auf die Vor- und Nachteile von mono- und polykristalline Solarmodule .

Dünnschichtmodule:

  • Cadmiumtellurid (CdTe): geringere Haltbarkeit und relativ niedriger Wirkungsgrad
  • amorphes Silizium (a-Si): niedriger Wirkungsgrad
  • Kupfer-Gallium-Indium-Diselenid (CIGS): hoher Wirkungsgrad, höhere Anschaffungskosten

Welche Module sich als Komponenten für Ihre PV-Anlage eignen, hängt von unterschiedlichen Faktoren ab.

Der Wechselrichter: wie funktioniert er und welche Arten gibt es?

Wechselrichter sind unverzichtbare Photovoltaik-Komponenten, da sie den Solarstrom in nutzbaren Haushaltsstrom umwandeln. Eine PV-Anlage produziert Gleichstrom, für den Haushalt benötigen Sie jedoch Wechselstrom. Die folgende Grafik zeigt eine Photovoltaikanlage und den Aufbau mit Wechselrichter:

Infografik: In Anlehnung an Aroundhome

Wechselrichter sind bei der Solaranlage Komponenten mit wichtigen Aufgaben, da sie neben der Umwandlung in Wechselstrom auch weitere Funktionen übernehmen: Leistungsmaximierung, Netzüberwachung, Anlagenüberwachung und Sicherheit. Es gibt unterschiedliche Wechselrichter, die aus PV-Komponenten zum Einsatz kommen:

  • Modulwechselrichter (für einzelne Module bzw. kleinere Anlagen)
  • Stringwechselrichter (zur Überwachung einer Modulreihe/String)
  • Multistringwechselrichter (überwachen mehrere Reihen/Strings; meist bei größeren PV-Anlagen im Einsatz)
  • Zentralwechselrichter (meist nur bei sehr großen PV-Anlagen ab ca. 30 kWp sinnvoll)

Für den Aufbau einer Solaranlage mit Speicher ist neben dem Solar-Wechselrichter auch ein Batterie-Wechselrichter wichtig, der Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt, damit er gespeichert werden kann. Häufig lohnt sich der Einsatz eines Hybridspeichers, der beide Umwandlungsarten kombiniert.

Lesen Sie auch unseren Beitrag Das sollten Sie über den Wechselrichter einer PV-Anlage wissen.

Batteriespeicher: wie funktionieren sie und welche Vorteile bieten sie?

Ein Batteriespeicher zählt zwar nicht zu den unverzichtbaren Photovoltaik-Komponenten, der Aufbau einer Solaranlage mit Speicher bietet jedoch entscheidende Vorteile. Wird der am Tag erzeugte Strom nicht genutzt oder gespeichert, wird er ins Stromnetz eingespeist - Sie können somit mit dem eigenen Solarstrom nur in geringem Umfang Ihren eigenen Bedarf decken.

Beim Aufbau einer PV-Anlage ist ein Speicher daher eine gute Wahl. Falls Sie den Solarstrom nicht für den aktuellen Verbrauch nutzen, wird er im Batteriespeicher gespeichert. Übersteigt der Strombedarf im Haushalt die aktuell produzierte Strommenge, gleicht der Speicher die Differenz aus. Je nach Auslegung von PV-Anlage und Komponenten lässt sich der Eigenverbrauch von Solarstrom auf bis zu 80 Prozent steigern.

Lesen Sie auch unseren Beitrag Stromspeicher: Funktionsweise, Typen und Kosten.

Weitere Komponenten einer Photovoltaikanlage:

Zu den weiteren Komponenten einer PV-Anlage zählen:

  • Verkabelung: Solarkabel verbinden bei der Solaranlage die Komponenten, damit der Strom Wechselrichter gelangt.
  • Stromzähler/Smart Meter: Der klassische Einwegzähler wird gegen einen kombinierten Einspeise- und Bezugszähler ausgetauscht, der zusätzlich zum Strombezug auch die Einspeisung des Solarstroms ins Netz misst. Derzeit ist geplant, bei Photovoltaik in absehbarer Zeit eine Smart-Meter-Pflicht einzuführen. Die smarten Zähler mit Internetanschluss sind mit einer Kommunikationseinheit (Gateway) ausgestattet, über die ein schneller Datenaustausch (Stromverbrauch, Stromerzeugung etc.) möglich ist.
  • Montagesysteme: Mittels spezieller Montagesysteme erfolgt die feste Installation auf Dach, Balkon, Fassade etc., die Montageart hängt maßgeblich von Dachart und Standort ab.
  • Monitoring-Systeme: Mit spezieller Software können Sie Ihre PV-Anlage und die Komponenten überwachen. Die Systeme dienen der Sicherheit vor Ertragsausfall, ermöglichen die Anpassung Ihres Stromverbrauchs und der Kontrolle von Verbrauch, Speicherung und mehr.

Bei einer PV-Anlage sind Komponenten wie Module, Wechselrichter & Co. unverzichtbar, Stromspeicher oder Monitoring-System sind hingegen optional. Sie haben Fragen? Sprechen Sie uns an, wir helfen Ihnen gerne weiter.

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