Fachbegriffeverständlich erklärt

Die Welt der Erneuerbare Energien ist voller Chancen, aber auch voller Fachbegriffe.

Mit erklärenden Informationen zu diesen Fachbegriffen ermöglichen wir Ihnen nachfolgend ein besseres Verständnis für die Energieversorgung der Zukunft.

0-9ABCDEFQPGNOHIJKLMURSTVWXYZ

0-9

70-%-Regelung

Die 70-%-Regelung wurde mit der Neufassung des EEG vom 29.03.2012 verabschiedet. Bis dato durfte der Netzbetreiber vom Anla-genbetreiber verlangen, eine Steuerungseinheit einzubauen, die per Funk betrieben werden kann. Dadurch sollte es dem Netzbetreiber mög-lich werden, die Anlage abzuschalten, wenn eine Netzüberlastung droht. Man spricht hier auch vom sogenannten Einspeise-management. Da dies einen immensen Eingriff in die Rechte der Anlagenbetreiber bedeu-tete, wurde der Ruf nach Alternativen zunehmend lauter. Die 70-%-Re-gelung ist eine solche Alternative. Auf die Steuerungseinheit kann ver-zichtet werden. Voraussetzung dafür ist aber, dass die Leistung der Photovoltaik-Anlage nicht vollständig genutzt wird, um den so erzeugten Strom ins öffentliche Netz einzuspeisen. Maximal 70 % des Stroms (daher 70-%-Regelung) dürfen eingespeist werden. Der restliche Strom, der durch die Photovol-taik-Anlage erzeugt wird, muss selbst verbraucht werden oder verpufft ungenutzt. Die korrekte Einstellung wird vom Installateur am Wechsel-richter der Photovoltaik-Anlage vorgenommen.

A

Abschattung

Eine Abschattung bzw. Verschattung des Daches und somit der Photo-voltaik-Module erfolgt z.B. durch Schornsteine, Satellitenschüsseln und Bäume. Dies führt zu Ertragseinbußen der Photovoltaik-Anlage.

AC

Abkürzung für “Alternate Current”, englisch für Wechselstrom. Solar-zellen bzw. Photovoltaik-Module produzieren Gleichstrom, der dann von einem Wechselrichter in Wechselstrom (AC) umgewandelt werden muss, wenn dieser ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden soll. Siehe auch “DC”.

AC-Kopplung

Der Stromspeicher wird hinter dem Wechselrichter angeschlossen. Im Speicher wird der vom Wechselrichter kommende Wechselstrom wieder in Gleichstrom umgewandelt. Nach der Speicherung erfolgt eine Rückumwandlung in Wechselstrom.

Amorphe Solarzell

Zelle, die mittels Dünnschichttechnologie aus einem auf Glas oder Folie aufgedampften amorphen (unregelmäßigen) Material wie Silizium, CIS oder CdTe hergestellt wird.

Amortisationszeit

Zeitraum, in dem die installierte Photovoltaik-Anlage die Investitionskosten wieder einspielt. Die Amortisationszeit errechnet sich aus den Anlagekosten, dem erzielten Energieertrag und der daraus resultierenden Einspeisevergütung.

Ampère

Maßeinheit für die elektrische Stromstärke A.
Multipliziert man die Stromstärke I (in Ampère) mit der Spannung U (Volt), ergibt dies die Leistung W (Watt) 1 W = 1 VA

Antireflexschicht

Schicht, die auf der Glasoberfläche eines Photovoltaik-Moduls aufgebracht wird und dafür sorgt, dass möglichst viele Sonnenstrahlen in elektrische Energie umgewandelt werden.

Aufdachmontage

Häufigste Montageart für Photovoltaik-Anlagen, bei der i.d.R. die Ausrichtung und Neigung für die Photovoltaik-Module bereits feststehen. In diesem Fall werden die Photovoltaik-Module mit Hilfe einer Unterkonstruktion auf dem Dach befestigt. Die Dacheindeckung bleibt dabei erhalten und behält ihre wasserableitende Funktion. Bei Nachrüstung auf bestehenden Dächern ist die Aufdachmontage i.d.R. die kostengünstigere Variante, denn der Montage- und Materialaufwand ist geringer.

Ausrichtung

Beschreibt die Orientierung eines Baukörpers nach der Himmelsrichtung und damit vor allem der Sonne, aber auch die Ausrichtung auf dem Grundstück im Verhältnis zu der Umgebung.

Autarkiegrad

Anteil am gesamten Stromverbrauch, der durch selbst erzeugte Energie gedeckt wird.

Azimutwinkel

Auf der Nordhalbkugel sollten Photovoltaik-Anlagen zur Erzielung eines hohen Ertrags möglichst nach Süden ausgerichtet werden (siehe auch “Dachneigung”). Der Azimutwinkel beschreibt dabei die Abweichung der Photovoltaik-Fläche von der Südrichtung zur Ost-West-Ausrichtung.

Der Azimutwinkel wird positiv bei West-Ausrichtungen und negativ bei Ost-Ausrichtungen.

Azimutwinkel = 0° Ausrichtung genau nach Süden
Azimutwinkel = +90° Ausrichtung genau nach Westen
Azimutwinkel = -90° Ausrichtung genau nach Osten

B

Backsheet

Witterungsbeständige Rückseite von Photovoltaik-Modulen. Dieses besteht normalerweise aus einer dreischichtigen Verbundfolie, bei der eine Polyesterfolie zwischen zwei Lagen Tedlar eingebettet ist.

Batteriemanager

Stellt einen schonenden und intelligenten Lade-/Entlade-Prozess eines Stromspeichers sicher und optimiert damit eine möglichst lange Lebensdauer.

Batteriespeicher

Auch Solarspeicher oder Speicher genannt. Er speichert überschüssigen Strom aus der Photovoltaik-Anlage, der gerade nicht benötigt wird und stellt ihn später wieder zur Verfügung. So kann man abends und nachts die gespeicherte Energie vom Tag nutzen und senkt die Stromkosten spürbar.

Bezugszähler

Messinstrument, das den Bezug elektrischer Energie aus dem allgemeinen Versorgungsnetz in kWh zählt.

Bifacial-Zelle

Solarzelle, die Licht sowohl von oben als auch von unten (z.B. durch Reflexionen) verarbeiten kann. Bifacial kommt aus dem Englischen und bedeutet wörtlich übersetzt “zwei Gesichter”. Der bessere Ausdruck ist jedoch beidflächige oder beidseitige Zelle.

Bilanzkreis

Stromlieferanten und Stromkunden werde in der Energiewirtschaft (Strommarkt) in sog. Bilanzkreisen zusammengefasst. Hierbei handelt es sich um virtuelle Energiemengenkonten, aus denen alle Stromeinspeisungen in das Netz innerhalb eines Gebietes ablesbar sind. Diese Konten werden von Übertragungsnetzbetreibern (ÜNB) geführt.

Blitzschutz

Es wird grundsätzlich zwischen innerem und äußerem Blitzschutz unterschieden. Als äußerer Blitzschutz fungiert der Blitzableiter. Dieser schützt vor einem direkten Blitzeinschlag und muss in einem Abstand von 50 cm zu den Photovoltaik-Modulen montiert sein. Der innere Blitzschutz verhindert eine Überspannung der Photovoltaik-Anlage. Hierfür werden die Unterkonstruktion und die Modulrahmen mit der Erdung des Hauses gekoppelt.

Blockheizkraftwerk (BHKW)

Bezeichnet ein Heizkraftwerk von eher geringerer Leistung zur Ge-winnung von Wärme und elektrischer Energie. Es steht i.d.R. in unmit-telbarer Nähe der zu beliefernden Gebäude oder befindet sich direkt in einem Gebäude (z.B. Einfamilienhaus), das beliefert wird. Die Wär-me kann z.B. für Heizzwecke verbraucht oder aber auch mittels eines Nahwärmenetzes verteilt werden. Meistens wird die erzeugte Energie direkt verbraucht. Eventuelle Überschüsse können in das öffentliche Netz eingespeist werden.

Blockheizkraftwerke werden zur Beheizung und Warmwasserversor-gung von Wohn-, Gewerbe- und Bürogebäuden sowie für die Wärme-versorgung von Krankenhäusern, Schwimmbädern und Produktions-betrieben genutzt.

Richtet sich die Leistungsabgabe nach dem Wärmebedarf, spricht man von einem wärmegeführten BHKW. Richtet sich die Leistungs-abgabe nach dem Strombedarf, spricht man von einem stromgeführ-ten BHKW.

Insbesondere kleine BHKW werden oft durch einen mit Erd- oder Biogas angetriebenen Gas- oder Dieselmotor betrieben. Größere An-lagen werden oft mit mehreren Motor- bzw. Generatoreinheiten oder mit Gasturbinen betrieben, greifen wie kleinere Blockheizkraftwerke i.d.R. aber ebenfalls auf Erdgas oder Heizöl zurück.

BoS-Komponenten

Die Abkürzung “BoS” steht für den englischen Begriff “Balance of Systems”. Darunter versteht man alle sekundären Komponenten für eine lauffähige Photovoltaik-Anlage mit Ausnahme der Photovoltaik-Module und des Wechselrichters, also insbesondere die Unterkonstruktion, Stromkabel und sonstige installationsrelevante Kleinteile.

Bypass-Diode

Halbleiterbauteil, welches in Photovoltaik-Modulen verbaut ist, um den elektrischen Strom bei Teilverschattungen eines Moduls an der betroffenen Stelle umzuleiten. Dadurch werden Ertragsverluste der Photovoltaik-Anlage sowie Beschädigungen des Photovoltaik-Moduls reduziert bzw. vermieden.

C

Cadmiumtellurid (CdTe)

Kristalline Verbindung aus der Gruppe der Telluride, die zur Herstellung von Dünnschichtmodulen verwendet wird. Es ist preiswerter als Silizium, hat aber einen geringeren Wirkungsgrad. Cadmiumtellurid ist giftig. Als CdTe ist das Cadmium eine feste Verbindung mit dem Tellur eingegangen und dadurch wesentlich ungefährlicher. Es sollte trotzdem weder eingenommen noch inhaliert und nicht ohne passende Handschuhe angefasst werden.

CIGS | CIGSSe | CIS

Abkürzung für “Copper Indium Gallium Sulfur Selenium”, auf Deutsch Kupfer-Indium-Gallium-Schwefel-Selen. Bei CIGS handelt es sich um eine amorphe Modultechnik, besser bekannt als Dünnschichttechnologie.

CO2-Vermeidung

Im Gegensatz zu anderen Energieformen wird bei dem Betrieb einer Photovoltaik-Anlage kein Kohlendioxid CO2 freigesetzt, man spricht dann von der CO2-Vermeidung. Bei einer prognostizierten Lebensdauer von mindestens 20 Jahren produziert eine Photovoltaik-Anlage bei weitem mehr Energie, als für die Herstellung der Komponenten benötigt wird. Die Leistungsbilanz ist also äußerst positiv. Bereits nach ca. 1-3 Jahren ist die aufgewendete Energie amortisiert, bei Dünnschichtmodulen schneller, bei kristallinen Modulen langsamer. Insgesamt wird durch den Betrieb einer Photovoltaik-Anlage sehr viel CO2-Austoß vermieden.

D

Dachhaken

Werden benötigt, um die Unterkonstruktion bzw. die Aluminiumschienen einer Photovoltaik-Anlage auf einem Ziegeldach zu montieren. Die Dachhaken bestehen aus Edelstahl oder vereinzelt auch aus Druckgussaluminium. Ein ausreichender Querschnitt der Haken ist äußerst wichtig, da die Haken die Last des gesamten Moduls tragen müssen. Eine Stärke von mindestens 6 mm sollte vorgesehen werden, bei zusätzlichen Belastungen (z.B. Schnee) sind 8 mm anzustreben. Für schwierige Dächer gibt es höhen- und/oder seitenverstellbare Haken. Die Dachziegel können auch gegen passende Befestigungsplatten aus Stahlblech oder Kupfer ausgetauscht werden. Diese gibt es mit und ohne integrierten Haken.

Dachneigung

Beschreibt den Winkel eines Daches zur Horizontalen in Grad oder seltener auch in Prozent.

Datenlogger

Aufzeichnungsgerät, welches die Daten von einem Wechselrichter aufzeichnet und für längere Zeit abspeichert. Meistens ist eine Anlagenüberwachung integriert, durch die der Betreiber bei Fehlfunktionen der Photovoltaik-Anlage per E-Mail oder SMS informiert wird.

DC

Abkürzung für “Direct Current”, englisch für Gleichstrom. Solarzellen bzw. Photovoltaik-Module erzeugen Gleichstrom. Im Gegensatz zum Wechselstrom (AC), der bei 50 Hz 50 Mal/Sekunde die Polarität wechselt, bleibt beim Gleichstrom die Polarität unverändert. Bevor der erzeugte Strom ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden kann, muss er von einem Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt werden.

DC-Kopplung

Bei DC-Direkt-Systemen wird der Stromspeicher bereits zwischen Photovoltaik-Anlage und Wechselrichter angeschlossen. So muss der Strom vor der Einspeicherung nicht den Wechselrichter durchlaufen und eine Umwandlung des Stroms in Gleichstrom zur Speicherung ist nicht nötig. Wechselrichter-DC-Systeme ersetzen den Wechselrichter vollständig.

DC-Trennstelle | DC-Hauptschalter

Sobald Licht auf Photovoltaik-Module trifft, liegt bei einer netzgekoppelten Photovoltaik-Anlage immer eine Gleichspannung bis zum Wechselrichter an. Um die Gleichspannung z.B. bei einer Kontrollmessung der Anlage oder einem Notfall vom Wechselrichter abtrennen zu können, muss in jeder Photovoltaik-Anlage eine DC-Trennstelle eingebaut werden. Dieser DC-Lasttrennschalter ist entweder bereits im Wechselrichter integriert oder wird extern angebracht.

Degradation

Unter Degradation (von lat. “degrado”), auf Deutsch “Alterung”, versteht man in der Photovoltaik eine Leistungsminderung der Solarzellen über die Zeit. Vor allem Dünnschichtmodule besitzen eine hohe Anfangsdegradation, die aber in den Leistungsangaben der Hersteller bereits berücksichtigt ist. Module, die auf kristalliner Technik basieren weisen in der Regel über eine Laufzeit von 20 Jahren eine Degradation von weniger als 10 % auf.

Diffuse Einstrahlung

Trifft die Sonnenstrahlung nicht direkt auf Photovoltaik-Module, sondern durch Reflexion, Streuung oder Ähnliches, spricht man von einer diffusen Einstrahlung. Insbesondere in den Wintermonaten trägt sie einen beträchtlichen Teil zur Energieproduktion von Photovoltaik-Anlagen bei.

Direktvermarktung

Bezeichnet den Verkauf des aus Erneuerbaren Energien gewonnenen Stroms an der Strombörse oder an Endkunden (z.B. große Netzbetreiber). Gemäß EEG (Erneuerbare-Energien-Gesetz) wird der „grüne Strom“ an der Börse gleichberechtigt mit dem klassisch erzeugten Strom gehandelt und somit auch zum selben Marktpreis angeboten. Mit dem Marktprämienmodell hat der Gesetzgeber die Förderung der Direktvermarktung eingeführt.

DoD (Depth of Discharge)

Bezeichnet die Entladetiefe eines Stromspeichers, die in Prozent im Verhältnis zu ihrer maximalen Kapazität angegeben wird. Ein DoD von 40 % bedeutet, dass eine Batterie zu 40 % entladen wurde. Bei einem DoD ab 80 % spricht man von einer Tiefentladung.

Dünnschichttechnologie

Materialien wie amorphes Silizium (a-Si), Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIS/CIGS) oder Cadmiumtellurid (CdTe) werden mit sehr geringer Schichtdicke auf ein kostengünstiges Trägermaterial wie Glas oder Folie aufgedampft. Die geringeren Material- und Ferti-gungskosten im Vergleich zur kristallinen Siliziumtechnik ziehen günstigere Modulpreise für eine Photovoltaik-Anlage nach sich.

Dynamische Leistungsreduzierung

Siehe “70-%-Regelung”.

E

EEG

Abkürzung für das Erneuerbare-Energien-Gesetz, das im Jahr 2000 in Kraft getreten ist und seither stetig weiterentwickelt wurde (EEG 2004, EEG 2009, EEG 2012, PV-Novelle, EEG 2014, EEG 2017).
Ziel des EEG ist es die Energieversorgung umzubauen und den Anteil der Erneuerbaren Energien an der Stromversorgung bis 2050 auf mindestens 80 % zu steigern.

EEG-Umlage

Damit werden die Kosten für die Förderung der Erneuerbaren Energien über den Strompreis des Endverbrauchers umgelegt.

Eigenverbrauch

Anteil des erzeugten Solarstroms, der im Haushalt direkt verbraucht wird. Der Eigenverbrauchsanteil kann durch Strom-Speichersysteme oder Warmwasseraufbereitung mit Solarstrom erhöht werden.

Eigenverbrauchsquote

Wird in Prozent angegeben und setzt den selbst verbrauchten Strom in Relation zum erzeugten Solarstrom.

Einkristall

Im Czochralski-Verfahren gezüchteter Siliziumkristall. Der Einkristall weist eine völlig regelmäßige Anordnung der Atome auf. Er kann bis zu 2 m lang und bis zu 30 cm im Durchmesser werden. Die Zellen der monokristallinen Module werden aus einem Einkristall-Stab gesägt.

Einspeisemanagement

Netzbetreiber sind gemäß dem EEG-Einspeisemanagement dazu be-rechtigt, unter bestimmten Voraussetzungen die Einspeisung des Stroms aus Erneuerbaren Energien in das öffentliche Netz vorüberge-hend abzuregeln. Voraussetzung dafür ist, dass andernfalls eine Überlastung der Netzeinrichtungen droht.

Die Betreiber der stromerzeugenden Anlagen erhalten für die entgan-gene Einspeisevergütung eine Entschädigung in Höhe von 95 %, so-fern die nicht einspeisbare Energie 1 % des Jahresertrags unterschrei-tet, darüber hinaus 100 %.

Photovoltaik-Anlagen unterliegen nicht im gleichen Maße dem Ein-speisemanagement. Für Anlagen von 30-100 kVA Leistung gilt das vereinfachte Einspeisemanagement  Hierbei ist eine Abschaltvorrichtung zur Abregelung durch den Netzbetreiber ausreichend. Anla-genbetreiber von Photovoltaik-Anlagen mit weniger als 30 kVA Leis-tung haben die Wahl zwischen dem vereinfachten Einspeisemanagement oder dem Drosseln der Einspeisung auf 70 % der Anlagenleistung.

Photovoltaik-Anlagen über 100 kVA Leistung unterliegen in vollem Umfang dem Einspeisemanagement, das neben der Abschaltvorrichtung zur Abregelung durch den Netzbetreiber auch die Übertragung von Daten an den Netzbetreiber vorsieht.

Einspeisevergütung

Vergütungsanspruch gemäß EEG (Erneuerbare-Energien-Gesetz) für den in das öffentliche Stromnetz eingespeisten Strom. Der zu vergütende Betrag wird durch einen Einspeisezähler erfasst, die Rechnung an den zuständigen Netzbetreiber gestellt oder direkt vom Netzbetreiber per Gutschrift abgerechnet.

Einspeisezähler

Messinstrument, das die ins allgemeine Versorgungsnetz eingespeiste elektrische Energie der Photovoltaik-Anlage in kWh zählt.

Elektrolumineszenz

Mit einem speziellen Elektrolumineszenz-Prüfgerät werden Zellen und fertigen Laminate auf innere Beschädigungen untersucht. So können Mikrorisse, Hot Spots, Lötfehlstellen und sonstige Fehlstrukturen, die mit bloßem Auge nicht zu erkennen sind, nahezu ausgeschlossen werden. Eine Art “Röntgenbild” weist die 100%ige Zellqualität nach.

Elektromobilität | E-Mobility

Bezeichnet die Fortbewegung mit Fahrzeugen, deren Antrieb mittels elektrischer Energie, d. h. durch Elektromotoren erfolgt. Solche Fahr-zeuge müssen entweder über ein Streckensystem (z.B. Oberleitungs-systeme im öffentlichen Verkehr bei Eisenbahnen, Straßenbahnen und Schwebebahnen) mit Energie versorgt werden oder stets einen elektrischen Energiespeicher mit sich führen (z.B. E-Autos, E-Motorräder und E-Bikes). Der Ausstieg aus den endlichen fossilen Brennstoffen setzt den weiteren Ausbau der Ladeinfrastruktur und die Weiterentwicklung der Energiespeichertechnologien voraus.

Elektronen

Elektrisch negativ geladene Teilchen, die auf Bahnen um den Atomkern kreisen und damit die sogenannte Atomhülle bilden. Wenn in einem Körper (z.B. einer Metallplatte) ein Überschuss oder ein Mangel an Elektronen entsteht (z.B. durch Reibung oder Strahlung), lädt sich der Körper negativ bzw. positiv auf. Weil Ladung aber nach Ausgleich strebt, bewegen sich die überschüssigen Elektronen dorthin, wo Elektronen fehlen. Es kommt also zu Bewegung unter den Elektronen. Strom, der fließt, ist genau eine solche Bewegung.

ENS

Bestandteil eines Netzeinspeisegerätes bzw. eines Wechselrichters. ENS ist die Abkürzung für “zwei voneinander unabhängige Einrichtungen zur Netzüberwachung mit jeweils zugeordnetem Schaltorgan in Reihe”. Die Aufgabe der ENS besteht darin, die Photovoltaik-Anlage bei Störungen wie Spannungsabweichungen, Frequenzabweichungen oder Fehlerströmen vom Netz zu trennen. Bei Wechselrichtern bis 4,6 kW, was einer maximalen Anlagenleistung von 5 kWp entspricht, ist eine einphasige ENS ausreichend. Übersteigt die Anlagenleistung diese 5 kWp, so wird eine mehrphasige ENS eingesetzt. Bei Photovoltaik-Anlagenleistungen über 30 kWp muss zusätzlich noch eine frei zugängliche, manuelle Freischaltstelle vorgesehen werden.

Erneuerbare Energien

Energieträger zählen dann zu Erneuerbaren Energien, wenn sie nicht aufgebraucht werden und sich selbst regenerieren können. Damit stehen sie nachhaltig und langfristig zur Verfügung. Die meistgenutzten Erneuerbaren Energien sind Sonnen- und Windenergie.

ESS

Energy Storage System Stromspeicher-System.

Ertragsprognose

Berücksichtigt die Anlagenleistung sowie alle äußeren Umwelteinflüsse wie Standort, Ausrichtung, Dachneigung, Verschattungen, etc. und berechnet die Wirtschaftlichkeit der Photovoltaik-Anlage.

Europäischer Wirkungsgrad

Der europäische Wirkungsgrad eines Wechselrichters wird anhand der verschiedenen Teillastbereiche gemäß dem zeitlichen Anteil an der gesamten Betriebszeit gewichtet. Diese gewichteten Teillastbereiche entsprechen dem durchschnittlichen Betrieb einer Photovoltaik-Anlage in Europa. Der maximale Wirkungsgrad gibt nur den optimalen Punkt auf der Kennlinie eines Wechselrichters an. Oft läuft ein Wechselrichter aber im unteren oder oberen Teillastbereich, z.B. morgens, abends oder bei bewölktem Himmel. Dies wird beim europäischen Wirkungsgrad nach der Häufigkeit des Auftretens berücksichtigt. Da dies der Realität sehr viel besser entspricht, sollte dem europäischen Wirkungsgrad mehr Bedeutung gegeben werden als dem maximalen Wirkungsgrad.

EVU

Energieversorgungsunternehmen, siehe auch “Netzbetreiber”.

F

FAC

Frequenz F (AC = Alternate Current = Wechselstrom) in Herz (Hz) an der Ausgangsseite eines Wechselrichters.

Farbstoffzelle

Solarzelle, bei der Sonnenenergie nach dem Prinzip der Photosynthese mit Hilfe von Farbstoffen in elektrischen Strom umgewandelt wird. Die Farbstoffzelle wurde bereits 1992 von Michael Grätzel erforscht und wird daher auch Grätzel-Zelle genannt. Die elektrochemische Farbstoff-Solarzelle verwendet zur Absorption von Licht nicht ein Halbleitermaterial wie Silizium, sondern organische Farbstoffe wie z.B. den Blattfarbstoff Chlorophyll. Erste Anwendungen der Technik, z.B. auf Fliesen, die im Außenbereich von Fassaden zum Einsatz kommen oder Zellen, die auf einem Rucksack angebracht werden, sind angelaufen. Sony beschäftigt sich ebenfalls mit der Farbstoffzellen-Technologie und hat nach eigener Aussage bereits Wirkungsgrade von 10 % erreicht.

Fassadenanlage

Hier werden die Photovoltaik-Module an der Fassade angebracht. Dabei ist es wichtig, dass die Ausrichtung der Fassade eine Südausrichtung aufweist. Eine Fassadenmontage ist i.d.R. dann interessant, wenn eine genügend große Fläche zur Verfügung steht. Gerade bei modernen Hochbauten kann eine in der Fassade integrierte Photovoltaik-Anlage Sinn machen. Viele Architekten beziehen mittlerweile die Photovoltaik bei der Planung moderner Gebäude mit ein, da durch die Erzeugung von elektrischem Strom die sonst ungenutzte Fassade das Gebäude lukrativer werden lässt bzw. der erwirtschaftete Ertrag positiv auf die Gesamtbilanz umgelegt werden kann.

Feuerwehrschalter

Schutzeinrichtung in Photovoltaik-Anlagen, die die Gleichstromlast zwischen den Modulen und dem Wechselrichter trennt, damit die Feuerwehr gefahrlos löschen kann.

FI-Schutzschalter

Veralteter Begriff für einen Fehlerstromschutzschalter siehe “RCD”.

Flachdachmontage

Insbesondere im gewerblichen und industriellen Bereich häufig angewandte Montageart, die ein großes Potential für die Installation einer Photovoltaik-Anlage bietet, da es sich meistens um ungenutzte Flächen handelt. Sie lässt für die Planung gewisse Freiheiten, da oft die Ausrichtung der Photovoltaik-Module genau nach Süden gewählt und der Neigungswinkel optimal eingestellt werden kann. Im Vorfeld muss sichergestellt werden, dass die Funktionsfähigkeit des Daches während der Lebensdauer der Photovoltaik-Anlage gewährleistet bleibt. Insbesondere die Befestigung der Photovoltaik-Module kann bei einigen Flachdach-Konstruktionen Probleme hervorrufen. Ferner muss die Statik der Flachdach-Konstruktion für eine mögliche Belastung durch Wind, Schnee und die Eigenlast der Photovoltaik-Konstruktion sorgfältig überprüft und durchgeplant werden.

Fossile Brennstoffe

Brennstoffe, die sich in Jahrmillionen aus Abbauprodukten von toten Pflanzen und Tieren entwickelt haben. Die daraus gewonnene Energie wird als fossile Energie bezeichnet. Zu den fossilen Energieträgern gehören Braunkohle, Steinkohle, Torf, Erdgas sowie Erdöl. Sie alle speichern chemische Energie. Biodiesel und Biogas werden hingegen aus Holz und anderen neuzeitlichen, organischen Abfällen (Biomasse) erzeugt und zählen daher nicht zu den fossilen Brennstoffen. Aufgrund der klimaschädlichen Emissionen, die während der Energieumwandlung zu Strom entstehen, sollen fossile Brennstoffe durch erneuerbare Energiequellen wie Sonne, Windkraft und Wasserkraft abgelöst werden.

Freiflächenanlagen | Solarparks

Insbesondere großflächige, sonnenreiche Regionen eignen sich her-vorragend, um Photovoltaik im großen Stil einzusetzen. Nicht zuletzt wegen der positiven Förderpolitik der EU rückt die Investition in große Photovoltaik-Freiflächenanlagen bzw. Solarparks immer weiter in den Fokus von Investoren.

G

Generatoranschlusskasten (GAK)

Im Generatoranschlusskasten werden die Stränge der Photovoltaik-Module an String-Sammelklemmen zusammengeführt. Oft ist dort auch der Hauptschalter (Lasttrennschalter) untergebracht, mit dem man die Module vom restlichen System trennen kann. Als weitere Komponenten können Überspannungsableiter sowie die Strangsicherungen verbaut sein.

Gigawattstunde (GWh)

Maßeinheit für elektrische Energie 1.000.000 x 1 Kilowattstunde (kWh) oder 1.000 x 1 Megawattstunde (MWh).

Gleichstrom (DC)

Siehe “DC”.

Globalstrahlung

Summe aus diffuser, direkter und reflektierter Sonnenstrahlung auf eine horizontale Fläche. Die mittlere jährliche Globalstrahlung auf die Horizontale beträgt in Norddeutschland (Hamburg) ca. 950 kWh/qm und in Süddeutschland (Stuttgart) ca. 1.085 kWh/qm.

H

Halbleiter

Festkörper, die unter Zufuhr von Licht oder Wärme elektrisch leitfähig werden, während sie bei tiefen Temperaturen isolierend wirken, also nichtleitend sind. In der Nähe des absoluten Temperaturnullpunkts bei -273,15 °C bzw. 0 Kelvin sind Halbleiter Isolatoren. Bei Raumtem-peratur sind sie je nach materialspezifischem Abstand von Leitungs- und Valenzband leitend oder nichtleitend.
Die Leitfähigkeit eines Halbleiters kann durch Dotierung, das heißt Einbringung von Fremdatomen, gezielt beeinflusst werden und macht ihn daher für die Herstellung von Solarzellen interessant. In der Solar-industrie finden Halbleiter in einkristalliner (monokristalline Module), polykristalliner (polykristalline Module) und amorpher Form (amorphe bzw. Dünnschichtmodule) Verwendung.

Hinterlüftung

Unter Hinterlüftung versteht man in der Photovoltaik, dass Photovoltaik-Module in einem bestimmten Abstand zur Dachfläche montiert werden. Da sich die Leistung der Photovoltaik-Module mit zunehmender Temperatur reduziert, ist auf einen Mindestabstand von ca. 10 cm zu achten.

Hot-Spot

Auch “Hotspot” (deutsch “heißer Fleck”). Entsteht durch eine lokale Überhitzung (z.B. durch Abschattung) eines Teiles eines Photovoltaik-Moduls oder einer einzelnen Zelle. Die Solarzelle wird durch Hitzeentwicklung, die durch hohe Stromstärken entsteht, beschädigt.

I

I-U-Kennlinie

Stellt das charakteristische Verhalten einer Solarzelle dar. Dabei wird der Solarzellenstrom (I in Ampere) über der angelegten Zellspannung (U in Volt) aufgetragen. Die I-U-Kennlinie gibt Aufschluss über alle wichtigen Kenngrößen einer Solarzelle. Aus ihr können beispielsweise der Wirkungsgrad, der Kurzschluss-Strom, die offene Klemmenspannung oder der Füllfaktor bestimmt werden.

IAC

Anstehende Wechselstromstärke I (AC = Wechselstrom) in Ampere (A) an der Ausgangsseite eines Wechselrichters.

Inbetriebnahme

Eine Elektrofachkraft muss den Anschluss einer Photovoltaik-Anlage ans Stromnetz durchführen. Nach Prüfung der Anlage inkl. Kontroll-messungen wird sie in Betrieb genommen. Abschließend erfolgt die Abnahme der Photovoltaik-Anlage durch den Netzbetreiber.

IP54

Schutzklasse Schutz gegen Staub in schädigender Menge, vollständiger Schutz gegen Berührung, Schutz gegen allseitiges Spritzwasser.

IP65

Schutzklasse Staubdicht, vollständiger Schutz gegen Berührung, Schutz gegen Strahlwasser (Düse) aus beliebigem Winkel.

IP67

Schutzklasse Staubdicht, vollständiger Schutz gegen Berührung, Schutz gegen zeitweiliges Untertauchen.

IPV

Anstehende Gleichstromstärke I (PV = PV-seitig = Modulseitig) in Ampere (A) an der Eingangsseite eines Wechselrichters.

Inselanlage

Speist den Strom nicht ins öffentliche Stromnetz ein, sondern liefert ihn entweder sofort an Verbraucher oder er wird in Batterien zwischengespeichert.

Inverter

Anderer Begriff für einen Wechselrichter siehe “Wechselrichter”.

IZAC

Zulässige Wechselstromstärke I (AC = Wechselstrom) in Ampere (A) an der Ausgangsseite eines Wechselrichters.

J

Jahresgang

Entwicklung der Leistungsabgabe im Jahresverlauf. Diese kann beispielsweise anhand eines Datenloggers graphisch aufbereitet dargestellt werden. Noch detaillierter werden die Daten anhand des Tagesgangs aufgezeigt.

Joule

SI-Einheit der Energie, Arbeit und Wärmemenge. Benannt ist sie nach James Prescott Joule (1818 -1889) 1 J = 1 W x 1 sec

K

Kennlinienmessung

Dient dazu, wichtige Kennwerte eines Photovoltaik-Moduls zu ermitteln und somit bei bestehenden Photovoltaik-Anlagen Modulminderleistungen zu lokalisieren. Mit speziellen Kennlinienmessgeräten wird die Kennlinie des Photovoltaik-Moduls aufgezeichnet. Die wichtigsten Kennwerte zeigen, ob ein Modul ordnungsgemäß arbeitet oder aufgrund von Degradation, Hot-Spots oder sonstiger Schäden nur mangelhafte Erträge erzielt.

KfW

Abkürzung für “Kreditanstalt für Wiederaufbau”. Die KfW-Bankengruppe ist eine Förderbank. Sie vergibt günstige Kredite im Rahmen von Förderprogrammen der Bundesregierung. Dazu gehören Bereiche wie Existenzgründung, Umweltschutz, Bauen, Wohnen und Energiesparen.

Kilovoltampère (kVA)

Kilovoltampère ist eine gesetzliche Maßeinheit für die elektrische Scheinleistung S. Sie wird bei Wechselgrößen in der elektrischen Energietechnik zur Kennzeichnung der Anschlussleistung von elektrischen Maschinen oder Transformatoren verwendet.

Kilowattpeak (kWp)

Maßeinheit für die Nennleistung eines Photovoltaik-Moduls oder einer Solarzelle unter genormten Bedingungen STC (Standard-Testbedingungen).

Kilowattstunde (kWh)

Maßeinheit für elektrische Energie 1 Kilowatt (kW) = 1.000 Watt. Die Energie 1 kWh entspricht einer Leistung von 1.000 Watt, die konstant 1 Stunde lang eingespeist wird.

Klirrfaktor

Bezeichnet die Restwelligkeit des Ausgangsstromes eines Wechsel-richters und damit die Abweichung des gelieferten Stroms eines netzgekoppelten Wechselrichters von der idealen Sinusform des Netzstromes.

Kraft-Wärme-Kopplung (KWK)

Technik, bei der mechanische oder thermische Restenergie, die bei der Erzeugung von Strom entsteht, zum Beheizen öffentlicher und privater Gebäude weiterverwendet wird. Für die KwK kann jede Energiequelle ab einem Temperaturniveau von 210 °C verwendet werden. Neben fossilen Brennstoffen wie Braunkohle, Steinkohle, Erdgas und Heizöl können auch regenerative Energien wie Biogas, Holz, Pellets, Kernenergie, etc. für das Prinzip der KWK herangezogen werden.

Kristalline Solarzellen

Überbegriff für monokristalline und polykristalline Solarzellen, für die Silizium als Rohstoff verwendet wird. Dabei wird gereinigtes und geschmolzenes Rohsilizium als Block gegossen oder zu einem Stab gezogen. Aus den daraus gesägten und beschichteten dünnen Scheiben entsteht eine Solarzelle.

Kurzschlussstrom (IK, ISC)

Strom, den eine Solarzelle bzw. ein Photovoltaik-Modul liefert, wenn beide Klemmen ohne jeglichen Widerstand miteinander verbunden werden und damit ein Kurzschluss entsteht. Fällt nun Licht auf diese unbelastete Solarzelle bzw. das unbelastete Photovoltaik-Modul, kann mit einem Messgerät der Kurzschlussstrom ermittelt werden. Beim Kurzschlussstrom handelt es sich um die größte Stromstärke, die eine Solarzelle oder ein Photovoltaik-Modul erbringen kann.

L

Laminat

Material, das aus mehreren flächig verklebten Schichten eines oder mehrerer verschiedener Stoffe besteht. In der Photovoltaik-Branche wird der Begriff Laminat für den Werkstoff verwendet, der zur Kapselung der Photovoltaik-Module dient. Das Laminat besteht meist aus Ethylenvinylacetat (EVA, eine transparente Kunststoffschicht), Silikongummi oder Tedlar (für die Rückseite), in der die Solarzellen eingebettet sind.

Leckstrom

Elektrischer Strom, der über einen eigentlich isolierten Pfad fließt, welcher nicht zur Leitung von Strom vorgesehen ist.

Leerlaufspannung (UI, UOC)

Spannung eines Photovoltaik-Moduls, wenn kein Verbraucher angeschlossen ist. Bei der Leerlaufspannung handelt es sich um die maximale Spannung eines Moduls. Sie wird als UOC in Volt (V) angegeben und sollte auf dem Modul-Datenblatt aufgeführt sein. Während der Inbetriebnahme einer Photovoltaik-Anlage werden die Leelaufspannungen einzelner Module oder ganzer Modulstränge gemessen. Die Leerlaufspannung eines Photovoltaik-Moduls ist abhängig von der Temperatur der Module. Dies spiegelt sich im Temperaturkoeffizienten wider.

Leistung

Beschreibt die umgesetzte elektrische Energie pro Zeiteinheit und wird in Watt (W) angegeben. Die elektrische Leistung wird durch die Multiplikation von Spannung und Strom berechnet.

Leistungsgarantie

Hersteller von Photovoltaik-Modulen geben eine Leistungsgarantie auf ihre Module, z.B. 10 Jahre auf 90 % und 20 Jahre auf 80 % der Nennleistung. Diese Leistungsgarantie ist eine zusätzliche Garantieleistung zur Produktgarantie. Die Produktgarantie bezieht sich aber nur auf das Modul selbst und die verbauten Komponenten. Sollte nun in den genannten Zeiträumen die Leistung eines oder mehrerer Module unter diese garantierten Werte fallen, so ist der Hersteller verpflichtet, dies auszugleichen. Der Ausgleich kann erfolgen, indem entweder die schlechten Module gegen neue Photovoltaik-Module ausgetauscht werden oder weitere Module geliefert werden, um die Leistungsdifferenz auszugleichen.

Leistungsoptimierer

Sie können situationsbedingt an jedes einzelne Photovoltaik-Modul einer Photovoltaik-Anlage angeschlossen werden. Die sog. Gleichspannungswandler bestimmen den Maximum Power Point (MPP) für die einzelnen Module und erhöhen damit die Leistung der gesamten Anlage. Dieses Konzept wird bei komplizierten Dachkonstellationen (verschiedene Ausrichtungen, Verschattungen) verwendet, da sich damit Ertragsverluste minimieren lassen.

Leistungstoleranz

Rahmen, in dem die tatsächlichen Leistungswerte eines Photovoltaik-Moduls von dessen Nennleistung abweichen darf. Die Leistungstoleranz wird in den Datenblättern der jeweiligen Hersteller angegeben.

Li-Ionen-Batterien

Sie zeichnen sich durch eine hohe Energiedichte sowie eine lange Lebensdauer aus und können im Vergleich zu bleihaltigen Batterien wesentlich tiefer entladen werden. Infolgedessen ist die nutzbare Kapazität höher.

Lithium-Eisenphosphat (LFP)

LFP oder LiFePo zeigt im Gegensatz zu andern Lithium-Arten keinerlei thermische Effekte bis 300 °C und ist auch dadurch konkurrenzlos sicher. Darüber hinaus hat LFP gegenüber NMC und NCA eine bis zu fünf Mal höhere Zyklenfestigkeit und damit Lebensdauer. Aus ökologischer Sicht ist LFP ebenso wie LMO ungiftig und unbedenklich. Zudem wird es – anders als Elektrodenmaterialien mit Nickel und Cobalt – bereits erfolgreich als potenziell günstiges Aktivmaterial genutzt.

Luftmasse

Englisch “Airmass” (AM). Bezeichnet die Länge des Weges, den Lichtstrahlen durch die Atmosphäre bis zum Erdboden zurücklegen, verglichen mit dem kürzesten Weg, nämlich dem bei senkrechtem Lichteinfall. Eine Luftmasse von 1 entspricht einem senkrechten Lichteinfall (Winkel 0°), wenn die Sonne im Zenit steht. Eine Luftmasse von 1,5 entspricht einem Lichteinfall von circa 48°, wenn die Lichtstrahlen schräg auf die Erdoberfläche treffen.

M

Megawatt (MW)

Einheit für die Leistung, die in einer bestimmten Zeit ausgeführt wird 1 MW = 1.000.000 W (Watt).

Mismatch

Leistungsverlust in Reihe geschalteter Photovoltaik-Module. Ursache ist das unterschiedliche Leistungsvermögen der einzelnen Photovoltaik-Module. Schaltet man mehrere Module in Reihe, so fließt durch alle der gleiche Strom. Das leistungsschwächste Photovoltaik-Modul in einer Reihenschaltung begrenzt aber den Strom aller angeschlossenen Photovoltaik-Module.

Gibt es starke Leistungsstreuungen, können die leistungsstarken Module ihre Überlegenheit nicht umsetzen. Daher ist es wichtig, Module mit geringer Leistungsstreuung in einem Strang zu verbauen. Entweder ist die Streuung bereits herstellerseitig sehr gering oder man sortiert selbst. Sortieren sollte man nach dem Strom, der aus der Flashliste hervorgeht. Weitere Mismatch-Verluste können durch unterschiedliche Bedingungen der Module in einem Strang entstehen, wie z.B. unterschiedliche Modulneigung, unterschiedliche Ausrichtungen der Photovoltaik-Module oder auch unterschiedliche Fabrikate in einem Strang.

Modulstring

In ihm werden mehrere Module einer Photovoltaik-Anlage in Reihe geschaltet. Bei Photovoltaik-Anlagen unter 10 kWp werden maximal 2 Modulstrings am Wechselrichter angeschlossen. Die Reihenschaltung sorgt für einen geeigneten Spannungsbereich im Wechselrichter.

Modulwirkungsgrad

Kennzeichnet das Verhältnis zwischen Einstrahlungsenergie und abgegebener Energie eines Photovoltaik-Moduls. Um ein kWp Modulleistung auf 10 qm Dachfläche unterzubringen, wird ein Modulwirkungsgrad von 10 % benötigt. Je höher der Modulwirkungsgrad, desto weniger Fläche wird benötigt, um eine bestimmte Modulleistung zu installieren. Der Modulwirkungsgrad sagt aber nichts über die Qualität eines Moduls aus.

Monokristallines Silizium

Silizium, das in Form eines Einkristalls vorliegt. Die Herstellung ist im Gegensatz zu polykristallinem Silizium oder amorphen Silizium auf-wendiger und damit teurer.

Montagesystem

Siehe „Unterkonstruktion“.

MPP (Maximum Power Point)

Damit wird der Punkt auf der Strom-Spannungs-Kennlinie (I-U-Kennlinie) eines Photovoltaik-Moduls bezeichnet, bei dem das Photovoltaik-Modul bzw. der String der Module die maximale Leistung in Abhängigkeit von Einstrahlung und Temperatur erzeugt. Durch MPP-Tracking des angeschlossenen Wechselrichters wird dieser Punkt in fast jedem Betriebszustand gefunden und eingestellt.

MPP-Tracker

Gehört bei Photovoltaik-Anlagen zur Ausstattung eines Wechselrichters. Er stellt sicher, dass immer am maximalen MPP (Maximum Power Point) gearbeitet und der bestmögliche Stromertrag generiert wird. Hierzu regelt er die Spannung auf den benötigten Wert.

N

Nachführung

System, bei dem die Module immer nach dem aktuellen Sonnenstand ausgerichtet werden. Man unterscheidet ein- und zweiachsige Nachführsysteme (Tracker). Beim einachsigen System wird entweder nur die Neigung oder die Ausrichtung nachgeführt, bei der zweiachsigen Nachführung beides zusammen.

Naturstrom

Siehe “Ökostrom”.

Neigungswinkel

Winkel zwischen der Photovoltaik-Anlage und der Horizontalen. Der optimale Neigungswinkel ist abhängig vom Breitengrad, auf dem die Anlage installiert ist.

Nennleistung

Maximal mögliche Leistungsabgabe einer Solarzelle oder eines Photovoltaik-Moduls unter Standard-Test-Bedingungen (STC). Unter optimalen Bedingungen (hohe Einstrahlung bei geringen Temperaturen) kann die Nennleistung auch überschritten werden.

Netzbetreiber

Ein Netzbetreiber ist ein Unternehmen, das für Betrieb und Unterhalt des öffentlichen Stromnetzes vor Ort sorgt. Das können örtliche Stadtwerke oder ein überregionales Energieversorgungsunternehmen (EVU) sein. Das EEG (Erneuerbare-Energien-Gesetz) verpflichtet den Netzbetreiber, den von der Photovoltaik-Anlage erzeugten Strom vorrangig abzunehmen und zu vergüten.

Netzeinspeisung

Wird ein von der Photovoltaik-Anlage produzierter Strom ganz oder teilweise in das lokale Stromnetz geleitet, so spricht man von einer Netzeinspeisung siehe auch „Netzkopplung“.

Netzeinspeisegerät (NEG)

Wird ein Wechselrichter für eine Photovoltaik-Anlage genutzt, die den Strom ins öffentliche Netz einspeist, so ist die richtige Bezeichnung dafür Netzeinspeisegerät (NEG). Die Aufgaben eines Netzeinspeisegerätes sind sehr viel umfangreicher als die eines Wechselrichters.

Während der Wechselrichter (eigentlich) “nur” Gleichstrom in netzkonformen Wechselstrom transformiert, wobei die Modulspannung auf Netzniveau angehoben wird, bestehen die weiteren Aufgaben eines NEG aus:

Überwachung des Netzanschlusses der Photovoltaik-Anlage Sofortige Trennung der Photovoltaik-Anlage vom öffentlichen Netz, wenn dieses ausfällt oder abgeschaltet wird.
Überwachung von Parametern wie
Spannungsabweichungen
Frequenzabweichungen
Fehlströme
Netzimpedanz
Trennung der Anlage vom Netz, falls die zulässigen Werte über- oder unterschritten werden.
Erfassung und Speicherung der Betriebsdaten sowie Fehlermeldungen, bei modernen Geräten die Visualisierung dieser Daten. Bereitstellung von Schnittstellen für eine externe Datenvisualisierung beispielsweise mit Datenlogger und Meldungen von Fehlern per SMS, E-Mail oder Fax.

Die Bezeichnung Wechselrichter wird allgemein für ein Netzeinspeisegerät verwendet.

Netzimpedanz

Wechselstromwiderstand des öffentlichen Netzes. Die Netzimpedanz wird durch den Wechselrichter bzw. die ENS überwacht. Fällt zum Beispiel ein Niederspannungstrafo aufgrund einer Störung oder einer Wartung aus, so steigt die Netzimpedanz schlagartig an. Als Folge geht der Wechselrichter auf Störung und trennt die Anlage vom Netz.

Netzkopplung

Wenn eine Photovoltaik-Anlage ins öffentliche Stromnetz einspeist, spricht man von einer Netzkopplung. Der Ausdruck dient zur Unter-scheidung zu einem Inselsystem, bei dem die generierte Leistung lokal verbraucht bzw. gespeichert wird.

O

Ökostrom

Auch Naturstrom genannt. Bezeichnet jede elektrische Energie, die aus regenerativen Energiequellen erzeugt wird. Der Bundesverband Erneuerbare Energie erlaubt die Bezeichnung “Ökostrom” für Strom, der mindestens zu 50 % aus regenerativen Energiequellen gewonnen wird. Dadurch grenzt sich diese Art der Energiegewinnung klar von konventionell hergestelltem Strom aus Kernkraft, Kohle oder Erdöl ab. Die Begriffe Naturstrom, Ökostrom und Grünstrom werden synonym verwendet. Der Ökostrom kann aus einer Reihe verschiedener Energiequellen gewonnen werden. Dazu zählen u. a. Wasserkraft, Windenergie, Sonnenenergie, Geothermie und Biogas.

Off-Grid

Bezeichnet Photovoltaik-Anlagen ohne Anschluss an das öffentliche Stromnetz über den Hausanschluss. Man spricht auch von Inselanlagen oder Inselbetrieb. Die Spannung für den Betrieb bekommt der Insel-Wechselrichter aus der angeschlossenen Batterie.

On-Grid

Bezeichnet Photovoltaik-Anlagen mit Anschluss an das öffentliche Stromnetz. Man spricht von Volleinspeisung oder Eigenverbrauchsanlagen mit Überschusseinspeisung. Auch Nulleinspeise-Anlagen werden so bezeichnet, da der Wechselrichter für den Betrieb einen Netzanschuss benötigt.

Optimale Ausrichtung

Eine Photovoltaik-Anlage hat in Deutschland i.d.R. eine optimale Ausrichtung, wenn sie eine Neigung von 30° Richtung Süden hat. Abweichungen Richtung Süd-Ost oder Süd-West führen zu einer Ertragsminderung von 5-10 %.

Optimale Dachneigung

Die optimale Dachneigung einer Photovoltaik-Anlage ist abhängig vom Breitengrad, auf dem die Anlage installiert wird. In Deutschland beträgt diese zwischen 30-40°. In Norddeutschland ist eine steilere, in Süddeutschland eine flachere Dachneigung optimal. Bei einer genau nach Süden ausgerichteten Anlage kann die Dachneigung jedoch von ca. 15-60° variieren und die Anlage bringt immer noch 95 % des maximal möglichen Ertrages. Je weiter die Ausrichtung der Anlage aber von Süden abweicht, desto mehr macht sich eine steile Dachneigung negativ bemerkbar.

P

PAC

Von den Modulen im Augenblick abgegebene AC-Leistung (Wechsel-strom), die ins Netz eingespeist wird, also der Ist-Wert der gerade erzeugten Wechselstromleistung (nach dem Wechselrichter) in Watt.

Parallelschaltung

Die Elemente eines Schaltkreises sind parallelgeschaltet, wenn auf der einen Seite ihre Minuspole miteinander verbunden sind und auf der anderen Seite ihre Pluspole. Der Strom fließt nicht als Ganzes durch alle Elemente hintereinander durch (siehe “Reihenschaltung”), sondern teilt sich vorher auf. Mit der Parallelschaltung wird die Gesamtstromstärke erhöht, während die Spannung gleichbleibt.

Pascal

Abgeleitete Einheit für Druck sowie der mechanischen Spannung, die nach Blaise Pascal benannt wurde. Ein Pascal ist der Druck, den eine Kraft von einem Newton auf eine Fläche von einem Quadratmeter ausübt.

Passivated Emitter Rear Cell (PERC)

Bezeichnet eine zusätzliche Beschichtung auf der Rückseite, die die Leistungsfähigkeit herkömmlicher Zellen optimiert. Die PERC Schicht reflektiert das Licht, das bei einer herkömmlichen Zelle ungenutzt bleibt, und erhöht so die Lichtaufnahme der Zelle. Verglichen mit Standardmodulen steigert die PERC Technologie den Tagesertrag einer Photovoltaik-Anlage um bis zu 5 %.

Performance Ratio

Setzt die erzeugte Strommenge mit der theoretisch möglichen Strommenge an einem Standort ins Verhältnis. Sie ist somit ein Maß für den Nutzungsgrad einer Photovoltaik-Anlage. Der Vorteil dieser Kennzahl liegt darin, dass Anlagen unabhängig von den am Standort herrschenden Einstrahlungsbedingungen verglichen werden können.

Phasenverschiebung

Solange Wechselstrom und Wechselspannung im Gleichschritt schwingen, ergibt das Produkt der beiden pulsierenden Größen eine ebenfalls pulsierende Leistung mit positivem Durchschnittswert Wirkleistung. Sobald aber die sinusförmigen Verläufe von Strom und Spannung gegeneinander verschoben sind, ergibt ihr Produkt eine Leistung mit abwechselnd positivem und negativem Vorzeichen. Im Extremfall sind Strom und Spannung zeitlich um eine Viertelperiode verschoben Die Stromstärke erreicht ihren Maximalwert immer dann, wenn die Spannung Null beträgt, und umgekehrt.

Ergebnis eine reine Blindleistung, die positiven und negativen Leistungsanteile heben sich vollständig auf. Diese Verschiebung der Strom- und Spannungskurven nennt man Phasenverschiebung. Sie kann zwei Richtungen haben, denn sie entsteht, wenn sich Spulen oder Kondensatoren im Wechselstromkreis befinden, und das ist eigentlich immer der Fall.

Alle Motoren oder Transformatoren enthalten Spulen, die für eine induktive Verschiebung sorgen, während die Kondensatoren für eine kapazitive Verschiebung sorgen.

Photonen

Das Wort leitet sich aus dem Griechischen ab “Phos” bedeutet “Licht”. Grob gesprochen, kann man Photonen als “Lichtteilchen” bezeichnen. Aus ihnen besteht elektromagnetische Strahlung (z.B. Licht oder auch Röntgenstrahlen).

Photovoltaik

Bezeichnet die Umwandlung von Sonnenstrahlung in elektrische Energie. Der photoelektrische Effekt findet mittels Solarzellen statt, die aus dem Halbleitermaterial Silizium bestehen und die Energieumwandlung ermöglichen.

Photovoltaik-Modul

Auch PV-Modul, Solarmodul oder schlicht Modul genannt, besteht aus einer Einheit mehrerer verbundener Solarzellen. Die Aufgabe eines Moduls besteht darin, Strahlungsenergie in elektrische Energie umzuwandeln.

Ein Photovoltaik-Modul ist gekennzeichnet durch seine elektrischen Anschlussdaten, wie Nennleistung, Nennstrom und Nennspannung unter Standard-Test-Bedingungen (STC). Die Solarzellen sind im Photovoltaik-Modul in Kunststoff oder Harz gekapselt und mit einer front- und rückseitigen Abdeckung versehen, um sie vor Witterungseinflüssen wie Luft und Feuchtigkeit zu schützen. Die Frontseite besteht im Regelfall aus einer gehärteten Glasscheibe, die sowohl glatt, mattiert oder auch pyramidenförmig aussehen kann. Die Rückseite kann aus einem Folienverbund, dem sog. Backsheet, oder ebenfalls aus einer Glasscheibe (Dünnschichtmodule) bestehen.

Photovoltaik-Module gibt es sowohl in gerahmter wie auch in ungerahmter Ausführung. Auf der Rückseite eines Photovoltaik-Moduls befindet sich noch die Anschlussdose, in der Solaranschlusskabel mit Steckverbindern sowie die Bypass-Dioden integriert sind.

Polykristallines Silizium

Auch multikristallines Silizium bildet bei der Herstellung viele einzelne Kristalle und wird in Blöcke vergossen. Die Struktur ist daher inhomogen und durch die Musterung gut erkennbar. Der Aufwand zur Herstellung sowie der Modulwirkungsgrad ist geringer als bei mono-kristallinen Modulen.

Potenzialausgleich

Darunter versteht man im Zusammenhang mit Photovoltaik-Anlagen die Verbindung aller elektrisch leitenden Gehäuseteile (Wechselrichter, etc.) und Installationseinrichtungen (Photovoltaik-Modul-Rahmen, Unterkonstruktion bzw. Montagesystem) mit dem Gebäudepotenzialausgleich. Der Potenzialausgleich ist handwerklich sauber auszuführen, um spätere Schäden durch Überspannungen zu vermeiden.

Potentialinduzierte Degradation (PID)

In Modulen herkömmlicher Photovoltaik-Anlagen kommt es system-bedingt zu Spannungsunterschieden zwischen den Modulrahmen und den Solarzellen, wodurch unerwünschte Leck- bzw. Kriechströme auftreten können. Dies führt zu einer Minderung der Zell-Leistungsfähigkeit und somit zu Ertragsverlusten von teils über 20 %. Dieser Effekt wird potentialinduzierte Degradation (PID, engl. “Potential Induced Degradation”) genannt. Die Verwendung hochwertiger Verkapselungsmaterialien und modernster Anlagentechnik sichert bei renommierten Modulherstellern eine dauerhafte Produktion PID-resistenter Module.

Primärenergie

Natürlich vorkommende Energie in ihrer ursprünglichen Form, bevor sie z.B. in Strom oder Kraftstoff umgewandelt wird. Zu Primärenergiequellen zählen Kohle-, Erdöl- und Erdgasvorkommen, Uran, Wasserkraft, Sonnenstrahlung, Windkraft, Erdwärme und Biomasse. Nach der Umwandlung spricht man von Sekundärenergie und schließlich von der Endenergie, die beim Verbraucher ankommt.

Q

Quantenausbeute

Verhältnis zwischen der Anzahl absorbierter Photonen zu den eingestrahlten Photonen. Der Absorptionskoeffizient steht in direktem Zusammenhang zu der Quantenausbeute. Letztendlich gibt die Quantenausbeute an, wie gut oder schlecht ein Material für den Einsatz in Solarzellen geeignet ist.

Quarzsand (SiO2)

Sande, die einen besonders hohen Gehalt des Minerals Quarz aufweisen. Quarzsand (SiO2) ist das Ausgangsprodukt für hochreines Silizium, welches wiederum Ausgangsprodukt für die Herstellung von Solarzellen ist. Wegen der besonderen Eigenschaften des Minerals Quarz, seiner außergewöhnlich guten chemischen Beständigkeit und einer hohen Eigenfestigkeit werden Quarzsande als sogenannte Spezial- oder Industriesande für besondere Zwecke eingesetzt. Die weltweiten Reserven an Quarzsand sind praktisch unbegrenzt.

R

RCD

Fehlerstrom-Schutzeinrichtung. Ein RCD (engl. “residual current protective device”) verhindert den Fluss eines Fehlerstroms durch eine Person oder ein Tier, begrenzt diesen Fehlerstrom auf einen ungefährlichen Wert und begrenzt ihn auf eine ungefährliche Zeitdauer.

Reflexionsstrahlung

Strahlung, die im Gegensatz zur direkten Strahlung nicht direkt auf eine Solarzelle trifft. Die Strahlen treffen zuerst auf andere in der Umgebung befindlichen Gegenstände wie beispielsweise Hauswände, Fensterfronten oder auch schneebedeckte Gegenstände, um dann von dort reflektiert zu werden und auf die Solarzellen “umgelenkt” zu werden. Sind die Flächen, von denen die Strahlung reflektiert wird, hell, dann kann dies ertragssteigernde Wirkung haben. Die Schaffung absichtlicher Reflexionsflächen zur Erhöhung des Ertrages werden von den meisten Modulherstellern ausdrücklich untersagt. Die Konsequenz wäre der Verlust der Garantie.

Reflexionsverluste

Licht, welches von einer Solarzelle oder einem Photovoltaik-Modul zurückgestrahlt, also reflektiert wird und somit nicht zur Stromerzeugung beitragen kann.

Reihenschaltung

Die Elemente eines Schaltkreises sind in Reihe geschaltet, wenn sie hintereinander vom selben Strom durchflossen werden. Damit können höhere Gesamtspannungen erzeugt werden, während die Stromstärke gleichbleibt. Die Reihenschaltung wird auch Serienschaltung genannt. Das Gegenteil davon ist die “Parallelschaltung”.

Riso

Isolationswiderstand eines Wechselrichters. Jede Photovoltaik-Anlage hat sowohl vor der Netzaufschaltung als auch im Einspeisebetrieb ein gegenüber Erde verschiedenes Potenzial. Solch eine Anlage muss so gut wie möglich gegenüber Erde isoliert werden, damit Ströme, die aufgrund schlechter Isolierung von der Photovoltaik-Anlage über Erde abfließen, weder eine Gefahr bei Berührung noch zusätzliche Verluste darstellen. Der gesamte Erdstrom oder auch Leckstrom, setzt sich aus den Beiträgen aller Anlagenkomponenten zusammen Photovoltaik-Module, DC-Kabel und Wechselrichter. Bei gegebener Systemspannung lässt sich dieser Leckstrom in einen wirksamen Isolationswiderstand umrechnen, den man mit Riso bezeichnet.

S

Scheinleistung

Auch Anschlusswert oder Anschlussleistung kennzeichnet die elektrische Leistung, die einem Verbraucher zugeführt wird. Die Scheinleistung ergibt sich aus Wirkleistung und Blindleistung.

Schneckenspuren

Siehe “Snailtrails”.

Schneelastzone

Diese sind relevant für die Lastannahmen bei Unterkonstruktionen bzw. Montagesystemen für Photovoltaik-Anlagen. Deutschland ist in 5 Schneelastzonen eingeteilt.

Silizium

Das zweithäufigste Element auf der Erde. In hochreiner Form wird es für die Herstellung von Solarzellen verwendet. Um in der Photovoltaik Anwendung zu finden, wird das Rohsilizium weiterverarbeitet zum sog. Solarsilizium (Sisg). Der Rohstoff Siliziumdioxid wird dabei zu polykristallinem Silizium, monokristallinem Silizium oder amorphem Silizium verarbeitet.

Smart Grid Ready

Bezeichnung für Geräte, die in intelligente Stromnetze eingebunden werden können.

Smart Meter

Auch intelligenter Zähler genannt. Dabei handelt es sich um Energie-zähler, z.B. für Strom oder Gas. Sie zeigen dem Verbraucher den exakten Energieverbrauch einschließlich etwaiger zeitlicher Schwankungen und Spitzenlasten sowie die tatsächliche Nutzungsdauer an. Die ermittelten Daten werden auch in Grafiken visualisiert. Einige Smart-Meter-Modelle können die erhobenen Werte automatisch an die jeweiligen Energieversorgungsunternehmen übermitteln. Das vorrangige Ziel eines Smart Meters ist es, Effizienzpotenziale im Energieverbrauch zu erschließen. Smart Meter werden seit den 90er Jahren genutzt, seit 2010 werden sie aber auch für Privathaushalte angeboten. Seit dem 1. Januar 2010 ist der Einbau eines Smart Meters bei Neubauten und größeren Renovierungsarbeiten in Deutschland Pflicht.

Snailtrails

Ein ausschließlich bei kristallinen Silizium-Modulen auftretendes Phänomen, auch “Schneckenspuren” genannt. Gemeint sind Korrosionserscheinungen an den Silberkontakten der Module, die aus Mikrohaarrissen an der Zelle resultieren. Snailtrails sehen wie Schneckenspuren aus – daher der Name – und sind bei der Sichtprüfung der Photovoltaik-Module klar erkennbar.

Solardachziegel

Dabei handelt es sich um dachziegelähnliche kleine Photovoltaik-Module, die wie Dachziegel verbaut werden. Zwar bieten sie ästhetische Vorteile, jedoch sind sie teuer und gegenüber herkömmlichen Photovoltaik-Modulen deutlich ertragsschwächer.

Solarenergie

Auch Sonnenenergie. Bezeichnet die von der Sonne ausgehende Energie, die in Form von elektromagnetischer Strahlung auf die Erdoberfläche gelangt. Die gesamte auf die Erdoberfläche auftreffende Energiemenge beträgt das 5.000fache des Energiebedarfs der Menschheit.

Solargenerator

Gesamtheit aller Solarmodule bzw. Photovoltaik-Module einer Photovoltaik-Anlage. Der Generator wandelt die Sonnenenergie in elektrische Energie um.

Solarkataster

Bezeichnet die Kartendarstellung des Solarenergiepotentials der Dachflächen auf Basis von Ausrichtung, Neigung und Verschattung der Dachfläche.

Solarmodul

Siehe “Photovoltaik-Modul”.

Solarspeicher

Siehe “Speicher”.

Solarthermie

Bezeichnet die thermische Nutzung von Sonnenenergie, d. h. die Nutzung der Sonneneinstrahlung für den Gewinn von Wärmeenergie. Im privaten Bereich wird Solarthermie zur Trinkwassererwärmung und je nach Dimensionierung der Solarthermie-Anlage auch zur Heizungsunterstützung genutzt. Hier wird in aller Regel auf Photovoltaik-Module zurückgegriffen, um Sonnenenergie thermisch nutzbar zu machen. In Sonnenwärmekraftwerken wird Sonnenenergie z.B. mit Hilfe von Spiegelsystemen gebündelt auf einen Absorber gelenkt. Die dort entstehende Wärme wird dann für die Produktion von Strom genutzt.

Solarzelle

Wandelt Sonnenlicht ohne mechanische oder chemische Vorgänge und ohne Materialverbrauch in elektrischen Strom um. Mehrere verschaltete Solarzellen werden zu einem Photovoltaik-Modul verschaltet.

Sonnenenergie

Siehe “Solarenergie “.

Spannung

Gibt an, wieviel Energie benötigt wird, um eine elektrische Ladung innerhalb eines elektrischen Feldes zu bewegen. Spannung ist demnach das spezifische Arbeitsvermögen des Feldes an einer Ladung. Spannung wird in der Einheit Volt (V) angegeben.

Speicher

Auch Batteriespeicher oder Solarspeicher genannt. Er speichert überschüssigen Strom aus der Photovoltaik-Anlage, der gerade nicht benötigt wird und stellt ihn später wieder zur Verfügung. So kann man abends und nachts die gespeicherte Energie vom Tag nutzen und senkt die Stromkosten spürbar.

Standard Test Conditions (STC)

Standard-Testbedingungen. Ausgehend von diesen Bedingungen können die Kenndaten der Module genormt werden und sind damit vergleichbar. STC-Bedingungen sind
Einstrahlung 1.000 W/m2
Umgebungstemperatur 25 °C
AM 1,5 (Air-Mass = engl. Luftmasse)

String (auch Strang)

Mehrere Photovoltaik-Module werden in Strings bzw. Strängen hintereinandergeschaltet, um so den richtigen Spannungsbereich für den Anschluss an den Wechselrichter zu erreichen. Es können mehrere Strings an einen Wechselrichter oder separaten Generatoranschlusskasten angeschlossen werden.

Strom

Bezeichnet die gerichtete Bewegung freier Ladungsträger zwischen zwei unterschiedlichen elektrischen Potentialen. Strom wird in der Einheit Ampere (A) angegeben.

T

Tagesgang

Leistungsabgabe einer Photovoltaik-Anlage in Abhängigkeit der Tagesuhrzeit und damit des Sonnenstands. Der Tagesgang einer Photovoltaik-Anlage kann graphisch mit Hilfe eines Datenloggers angezeigt werden.

Tandemsolarzelle

Zellen mit Silizium unterschiedlicher Struktur hintereinandergeschaltet. Diese Tandem-Module erreichen einen höheren Wirkungsgrad als herkömmliche, siliziumbasierte Dünnschichtmodule.

Tedlar

Polyvinylfluorid Folie (PVF), die ein Photovoltaik-Modul auf der Rück-seite vor allen Umwelteinflüssen schützen soll. Man spricht dabei vom “Backsheet” eines Moduls. Die Folie weist eine hohe Festigkeit, hohe UV-Beständigkeit sowie eine Feuchtigkeitssperre auf. Das Backsheet ist normalerweise als Dreischicht-Verbundfolie ausgeführt, bei der eine Polyesterfolie zwischen zwei Lagen Tedlar eingebettet ist.

Temperaturkoeffizient

Gibt an, um wieviel sich die Leistung eines Photovoltaik-Moduls verringert, wenn die Umgebungstemperatur um ein Kelvin (oder 1 °C) ansteigt. Um Verluste aufgrund von Temperaturerhöhungen gering zu halten, ist auf eine ausreichende Kühlung der Module durch eine gute Hinterlüftung zu achten.

Theoretischer Wirkungsgrad

Wirkungsgrad einer Solarzelle unter optimalen Bedingungen, z.B. im Labor. Dieser wird unter normalen Betriebsbedingungen nie erreicht.

Tiefentladeschutz

Um häufige Tiefentladungen, die zu Batterie-Kapazitätsverlusten führen, zu vermeiden, schaltet der Tiefentladeschutz die Verbraucher ab und nach ausreichender Nachladung wieder automatisch zu.

TKK

Temperatur eines Wechselrichter-Kühlkörpers in °C. Die maximal zulässige Temperatur eines Wechselrichter-Kühlkörpers liegt bei ca. 80-90 °C, kann aber abhängig vom Wechselrichtertyp stark variieren. Werden höhere Temperaturen aufgrund von ungünstigen Umgebungsbedingungen erreicht, geht der Wechselrichter auf Störung.

Transformator

Wechselrichter für Photovoltaik-Anlagen wandeln den Gleichstrom in netzkonformen Wechselstrom um. Um die Spannung an das Netzniveau anzupassen, arbeiten viele Wechselrichter mit einem internen Transformator (Trafo). Allerdings ist es auch möglich, einen Wechselrichter ohne Trafo zu betreiben. Diese trafolosen Geräte haben einen höheren Wirkungsgrad und erwirtschaften daher i.d.R. einen höheren Ertrag.

U

UAC

Anstehende Spannung U (AC = Wechselstrom) in Volt (V) an der Ausgangsseite eines Wechselrichters.

Überladeschutz

Er verhindert eine unkontrollierte Gasung in den Batteriezellen.

Übertragungsnetzbetreiber (ÜNB)

Bezeichnung für regionale Stromnetzbetreiber.

Unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV)

Die Nutzung eines Stromspeichers bei Stromausfall als USV setzt eine Umschaltzeit von weniger als 10 ms voraus. Bei längeren Umschaltzeiten schalten Computer ab.

Unterkonstruktion

Auch Montagesystem genannt. Sie dient der Befestigung der Photovoltaik-Anlage auf dem Dach und variiert je nach Dachtyp. In der Regel besteht eine Unterkonstruktion aus Dachhaken und Aluminium-Schienen, auf denen die Photovoltaik-Module befestigt werden.

UPV

Derzeit anstehende Gleichspannung U in Volt (V) auf der Gleichspannungsseite, also Generator- bzw. Modulseite (PV). Sie steht also an der Eingangsseite eines Wechselrichters an.

UPV-Max

Maximal zulässige Gleichspannung U in Volt (V) auf der Gleichspannungs-, also Generator- bzw. Modulseite (PV) vor dem Wechselrichter. Diese Maximalspannung darf bei der Auslegung und dem späteren Betrieb eines Wechselrichters nicht überschritten werden.

UPV-Soll

Soll-Gleichspannung U in Volt (V) auf der Gleichspannungs-, also Generator- bzw. Modulseite (PV) vor dem Wechselrichter. Diese Sollspannung wird für die richtige Auslegung eines Wechselrichters benötigt, da dieser nur in einem genau definierten Spannungsbereich korrekt arbeitet.

V

Verschattung

Eine Verschattung oder Teilverschattung einer Photovoltaik-Anlage kann zu starken Ertragsverlusten führen. Daher sollten alle Module der Photovoltaik-Anlage möglichst zu jeder Tageszeit unverschattet bleiben. Sollte sich eine Verschattung nicht vermeiden lassen, so ist darauf zu achten, die betroffenen Module eines Strings an einen separaten Wechselrichter oder an einen separaten Strang eines Multistring-Wechselrichters zu hängen. Bei starken Verschattungen sollte an diesen Stellen ganz auf die Platzierung von Modulen verzichtet werden.

Die Verschattung eines einzigen Moduls in einem Modulstrang führt dazu, dass die Leistung des gesamten Strangs zusammenbricht, auch wenn alle anderen Module nicht verschattet sind. Bypass-Dioden sollen diesen Effekt zwar verhindern, aber dies ist nur bedingt möglich.

VOC

Abkürzung für den englischen Begriff “open circuit voltage” = offene Klemmenspannung. Darunter versteht man die elektrische Spannung einer Solarzelle, deren zwei Pole nicht miteinander verbunden sind.

Volatilität

Bezeichnung volatiler Energieträger (Solarkraft, Windkraft) in der Energiewirtschaft, da sie, im Gegensatz z.B. zu fossilen Kraftwerken, Energie zeit- und wetterabhängig liefern und Erträge somit nicht ohne weiteres planbar sind.

Volleinspeisung

Ist gegeben, wenn der produzierte Solarstrom nicht im eigenen Haus verbraucht, sondern komplett in das Stromnetz eingespeist wird.

Volt (V)

Elektrische Einheit für Spannung (U).

W

Wärmepumpe

Sie entzieht einem i.d.R. kälteren Medium, d. h. ihrer natürlichen Umgebung, z.B. Außenluft, Abluft, Grundwasser, Oberflächenwasser, Erdwärme, Abwasser und Abwärme von industriellen Anlagen, hebt sie auf ein höheres Temperaturniveau und macht sie für die Erzeugung von Heiz- und Warmwasserenergie nutzbar. Der Einsatz einer Wärmepumpe ist für die Beheizung von Gebäuden oder anderen Einrichtungen auf Dauer kostengünstig und vor allem umweltfreundlich bzw. emissionsarm, denn Wärmepumpen greifen zu rund 75 % auf die kostenlose Wärme aus der Umgebung zurück und lediglich zu 25 % auf Antriebsenergie. Die von Wärmepumpen verursachten Betriebs- und Verbrauchskosten sind ebenfalls sehr gering. Die Notwendigkeit eines Schornsteinbaus entfällt. Die anfänglich anfallenden Investitionen in Wärmepumpenanlagen sind allerdings höher als die, die für herkömmliche Kessel, in denen Gas oder Öl verwendet wird, anfallen.

Wärmetauscher

Auch Wärmeaustauscher oder Wärmeübertrager genannt. Bezeichnet einen Apparat, der Wärmeenergie zwischen zwei Medien, die in keinem unmittelbaren Kontakt zueinanderstehen, überträgt. Hierbei kann es sich um zwei flüssige, zwei gasförmige oder ein flüssiges und ein gasförmiges Medium handeln. Entsprechend finden Wärmetauscher u.a. in Heizsystemen, Lüftungsanlagen, Abwassersystemen und Photovoltaik-Anlagen Anwendung. Sie werden i.d.R. aus Metall, je nachdem in welchen Bereichen sie eingesetzt werden, aber auch aus Emaille, Glas, Kunststoff oder Siliciumcarbid gefertigt.

Wafer

Dünne Scheibe aus Halbleitermaterial. Ein Wafer (engl. Waffel) wird als Trägermaterial zur Herstellung von Computerchips und Solarzellen benutzt.

Watt (W)

Elektrische Einheit für Leistung.

Wattpeak (Wp) | Wp | Wpeak

Maßeinheit für die Nennleistung eines Moduls oder einer Solarzelle unter genormten Bedingungen STC (Standard-Test-Conditions).

Wattstunde (Wh)

1.000 Wattstunden (Wh) = 1 Kilowattstunde (kWh).

Wechselrichter

Wandelt den erzeugten Gleichstrom (DC) der Photovoltaik-Module in Wechselstrom (AC) um, der dann ins öffentliche Netz oder, bei einer Inselanlage, ins Hausnetz bzw. in Batteriespeicher eingespeist werden kann. Der Wechselrichter muss aber gleichzeitig dafür sorgen, dass der Strom regelkonform ins öffentliche Netz eingespeist wird. Um das zu gewährleisten, müssen zahlreiche Parameter laufend überprüft werden und bei einer Störung die Photovoltaik-Anlage sofort vom Netz getrennt werden. Bei einem Netzwechselrichter sollte die Anlagenleistung um 5-15 % höher ausgelegt werden als die AC-Ausgangsleistung des Wechselrichters.

Wechselstrom

Strom, der ständig seine Richtung ändert, in Deutschland mit einer Frequenz von 50 Hz (Hertz), d. h. er wechselt die Richtung 100 Mal/Sekunde. Der Wechselrichter einer Photovoltaik-Anlage transformiert den Gleichstrom, der von den Photovoltaik-Modulen kommt, in Wechselstrom, der in das öffentliche Netz eingespeist wird, um.

Windlastzone

Diese ist relevant für die Lastermittlung im Hinblick auf den Standort einer Photovoltaik-Anlage. Deutschland ist in 4 Windlastzonen eingeteilt.

Wirkungsgrad

Beschreibt in der Photovoltaik die Effizienz der Energieumwandlung. Wirkungsgrade von Photovoltaik-Modulen liegen i.d.R. bei 11-21 %, d. h. 11-21 % der eingestrahlten Sonnenenergie wird in elektrische Energie umgewandelt. Bei Wechselrichtern liegen die Wirkungsgrade bei Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom bei 92-98 %. Der Wirkungsgrad wird entweder mit η (Eta) bezeichnet oder in Prozent angegeben. Eine Solarzelle hat z.B. einen Wirkungsgrad von 16 % oder man sagt: η = 0,16.

XYZ

ZAC

Netzimpedanz an der Ausgangsseite (AC = Wechselstrom) eines Wechselrichters.

Zelltypen

In der Photovoltaik werden die Zelltypen nach folgenden Kategorien unterteilt:

Monokristalline Zellen
Polykristalline Zellen
Dünnschicht (amorphe) Zellen

Die Dünnschichtzellen können weiterhin unterteilt werden nach:

a-Si (amorphes Silizium)
CIS- oder CIGS (Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid)
CdTe (Cadmium-Tellurid)
CSG (Crystalline Silicon on Glass)
Mikromorphe Zellen (Kombination einer amorphen mit einer mikrokristallinen Zelle)

Zentral-Wechselrichter

Große Netzeinspeisegeräte, die oft bei großen Photovoltaik-Anlagen, wie z.B. Freiflächenanlagen mit einer Nennleistung über 100 kWp, zum Einsatz kommen. Zentral-Wechselrichter speisen im Normalfall dreiphasig in das Netz ein. Bei kleineren Zentral-Wechselrichtern, die nur einphasig einspeisen, muss auf die Phasenunsymmetrie geachtet werden. Zentral-Wechselrichter haben einen entscheidenden Nachteil Fällt er aus, steht die gesamte Anlage.

Zweirichtungszähler

Wird von jedem Betreiber einer Photovoltaik-Anlage benötigt. Er erfasst sowohl den aus dem Netz bezogenen Strom in kWh als auch den von der eigenen Photovoltaik-Anlage in das Stromnetz eingespeisten Strom. Die eingespeisten kWh entscheiden über die Höhe der EEG-Vergütung.

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