Wie funktioniert eine Solarstromanlage?
In Solarzellen wird Sonnenenergie eingefangen und in nutzbaren Strom umgewandelt.
So wird aus Sonnenlicht Strom
Der kleinste Baustein einer Solaranlage ist die Solarzelle – dunkelblaue bis schwarze Scheiben aus Silizium. Viele elektrisch verbundene Solarzellen werden in einem Solarmodul zusammen geschaltet und durch moderne Kunststoffe sicher vor Umwelteinflüssen geschützt. Solarmodule können auf dem Dach von Gebäuden installiert, in Gebäudefassaden integriert oder auf Freiflächen aufgestellt werden.Wenn Licht auf eine Solarzelle trifft, geschieht Folgendes: An einem Pol sammeln sich positive, am anderen negative Ladungsträger – Plus- und Minuspol. Diese Ladungsträger werden von den Kontaktfingern auf der Zelloberfläche eingesammelt und über Kabel weiterverteilt. Es entsteht ein Energiepotenzial in Form einer elektrischen Spannung. Schließt man den Stromkreis zwischen den beiden Polen fließt Strom. Hierbei handelt es sich um Gleichstrom. Damit Sie die Energie allerdings im Haushalt verbrauchen oder ins Netz abgeben können, wird er anschließend mit Hilfe eines Wechselrichters in netzüblichen Wechselstrom umgewandelt.
Die netzgekoppelte Solarstromanlage
Bei der Netzeinspeisung wird der generierte Strom in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Dieser Vorgang kann mit Hilfe eines dafür extra installierten Einspeisezählers mitverfolgt werden. Die Stromversorgung des Hauses erfolgt weiterhin über das öffentliche Stromnetz und wird über den bestehenden Verbrauchszähler erfasst. In Deutschland funktionieren 95 Prozent der Solaranlagen nach dem Prinzip der Netzkopplung. Denn mit der Netzeinspeisung erhält der Nutzer über einen Zeitraum von 20 Jahren eine garantierte Einspeisevergütung.Die Funktionsweise einer netzgekoppelten Solarstromanlage veranschaulicht folgende Darstellung:
Solarstrom ohne Netzanschluss
Wo ein Netzanschluss zu teuer ist oder es keine entsprechende Infrastruktur gibt, können Solarstromanlagen auch Strom für den Eigenverbrauch produzieren. Diese Anlagen werden vor allem im Freizeitbereich (Garten- oder Ferienhäuser, Wohnmobile), aber auch bei Parkscheinautomaten oder Verkehrszeichen und vielem mehr eingesetzt. Ein weiteres Einsatzgebiet sind entlegene Regionen oder strukturschwache Entwicklungsländer. Im Gegensatz zur netzgekoppelten Solarstromanlage benötigen diese sogenannten „Inselanlagen“ einen Stromspeicher. Obwohl sie Energie beim Speicherungsvorgang verlieren und die Investitionskosten höher sind als bei netzgekoppelten Anlagen, sind Inselanlagen in der Regel wirtschaftlich. Die Alternativen, einen Netzanschluss zu verlegen oder einen Dieselmotor einzusetzen, sind meist teurer.Animation
Wie genau in einem Solarmodul Strom erzeugt wird, verdeutlicht folgende Animation.
Animation abspielen
