Wie funktioniert Photovoltaik?

PV Basics

27.11.2020

Sonnenstrom ist in aller Munde. Immer öfter sind Ortsbilder durch Solar-Module auf den Hausdächern geprägt und die meisten kennen Photovoltaik von Nachbarn oder besitzen schon selbst eine Photovoltaik-Anlage. Doch wie funktioniert Photovoltaik eigentlich?

Solar, Photovoltaik und Solarthermie – Wo liegt der Unterschied?

Als Solarenergie oder auch Sonnenenergie wird die Energie der Sonne bezeichnet, die durch den Menschen technisch genutzt werden kann. Dabei gibt es zwei Möglichkeiten: Durch Solarthermie wird aus Sonnenlicht Wärme gewonnen, durch Photovoltaik elektrischer Strom.

Wie funktioniert eine Photovoltaik-Anlage?

Im Grunde besteht eine Photovoltaik-Anlage aus zwei wichtigen Komponenten: den Solarmodulen und dem Wechselrichter. Die Module werden meist am Dach, aber auch auf Freiflächen moniert. Trifft Sonnenlicht darauf, entsteht elektrischer Gleichstrom. Dieser wird durch Kabel bis zu einem Wechselrichter weitergeleitet und dort zu Wechselstrom umgewandelt, der im Haushalt verwendet oder ins Stromnetz eingespeist werden kann.

Photovoltaik-Module vs. Sonnenkollektoren

Photovoltaik-Module setzen sich aus kleinen, flachen Solar-Zellen zusammen, die meist aus Silizium bestehen. Viele Solar-Zellen ergeben ein Solar-Modul. Wenn nun Sonnenlicht auf die Zellen trifft, entsteht Strom, der weiter zum Wechselrichter transportiert wird. Zum Vergleich: Sonnenkollektoren für die Warmwasser-Erzeugung sind aus kleinen Rohren aufgebaut, in denen eine Flüssigkeit durch Sonnenstrahlen erhitzt wird. Mit der so entstehenden Wärme wird Wasser zum Duschen oder Heizen aufgewärmt.

Der Wechselrichter als Herz und Hirn einer PV-Anlage

Der Wechselrichter ist essentieller Bestandteil jeder Photovoltaik-Anlage, weil er den gewonnenen Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt. Erst dieser Strom kann ins Netz eingespeist oder von Verbrauchern im Haushalt verwendet werden. Zudem zeigt und speichert er alle wichtigen Anlagendaten, die zum Beispiel für die Ertragsüberwachung nötig sind.

Warmwasser aus Photovoltaik – geht das auch?

Durch Solarthermie wird mit der Kraft der Sonne Warmwasser aufbereitet, durch Photovoltaik wird aus Sonnenenergie Strom erzeugt. Kann aber auch durch Photovoltaik Warmwasser bereitet werden? Ja, mithilfe des Fronius Ohmpilot zum Beispiel kann überschüssiger Solarstrom dazu verwendet werden, Heizstäbe in Boilern anzusteuern.

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