Technik

Was ist eine Photovoltaikanlage?

Photovoltaik ist die direkte Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie. Für die technische Nutzung werden Solarmodule mittels einer Unterkonstruktion auf dem Hausdach oder als Freilandanlage installiert und mit einander elektrisch verbunden.


Um den erzeugten Gleichstrom ins öffentliche Stromnetz einzuspeisen oder im Haushalt zu nutzen, wird der Strom durch Wechselrichter in „handelsüblichen“ Wechselstrom, wie er aus der Steckdose kommt, umgewandelt.


Seit in Krafttreten des Erneuerbaren Energien Gesetztes EEG am 1. April 2000 wird praktisch der gesamte Solarstrom in das öffentliche Stromnetz eingespeist, da die Vergütung über den Kosten für den Strombezug liegt.

Was ist das EEG?

Das ursprüngliche EEG ist am 1. April 2000 in Kraftgetreten und regelt die Vergütung der Stromerzeugung aus regenerativen Energien, z.B. Sonne, Wind und Wasser.

 

Ziel des Gesetzes ist die Förderung der Entwicklung dieser Branchen, die Reduzierung des CO2 Ausstoßes bei der Stromerzeugung und die langfristige Unabhängigkeit vom Erdöl.

 

Für jede erzeugte Kilowattstunde (kWh) erhält ein Photovoltaikbetreiber eine Vergütung vom zuständigen Energieversorger (z.B. Eon, N-Ergie oder RWE).

 

Diese Vergütung ist gesetzlich auf 20 Jahre zuzüglich Inbetriebnahmejahr festgeschrieben.

Das EEG wurde 2008 angepasst und die Einspeisevergütung verringert.

Photovoltaikanlagen bestehen aus drei Hauptkomponenten:

Wechselrichter

Der Wechselrichter wandelt den Gleichstrom aus den Solarzellen in netzkonformen Wechselstrom um. Solarstromanlagen sind so individuell wie die Häuser auf denen sie montiert werden. Der Fachhandwerker muss daher aus einer breiten Palette den Wechselrichter wählen können, der optimal zu dem PV-Generator passt und den höchsten Ertrag gewährleistet. Wechselrichter werden für eine Lebensdauer von mehr als 20 Jahren entwickelt, Sie können sowohl für den Innen-, als auch für den Außenbereich verwendet werden. Die Herstellergarantie beträgt mindestens 5 Jahre. Optional können Garantieverlängerungen bis zu 20 Jahren mit erworben werden. Alle Wechselrichter sind mit einer breiten Palette unterschiedlichster Komponenten zur Anlagenüberwachung kombinierbar. Wechselrichter sind sowohl mit als auch ohne Trafo erhältlich.

 

Trafogeräte - sichere Leistung bei Dünnschichtmodulen.

Die Wechselrichter mit Trafo vereinen alle Erwartungen, die Sie an einen hochwertigen und modernen, galvanisch getrennten Wechselrichter haben. Vor allem bei Dünnschichtmodulen finden die Trafogeräte ihren optimalen Einsatz.

 

Trafolose Wechselrichter - Leistung für alle Fälle

Bedienerfreundlichkeit, innovative Technik, höchste Effizienz und Langlebigkeit sind die Merkmale dieser modernen Energiewandler. 

Solarmodule

Ein Solarmodul wandelt das Licht der Sonne direkt in elektrische Energie um. Als wichtigste Bestandteile enthält es mehrere Solarzellen.

Ein Solarmodul wird durch seine elektrischen Anschlusswerte (z. B. Leerlaufspannung und Kurzschlussstrom) charakterisiert. Diese hängen von den Eigenschaften der einzelnen Solarzellen und der Verschaltung der Solarzellen innerhalb des Moduls ab.

Um den Anforderungen einer Anlage für solar erzeugten Strom gerecht zu werden, fasst man Solarzellen mittels mehrerer verschiedener Materialien zu einem Solarmodul zusammen. Dieser Verbund erfüllt folgende Zwecke:

  • transparente, strahlungs- und witterungsbeständige Abdeckung
  • robuste elektrische Anschlüsse
  • Schutz der spröden Solarzelle vor mechanischen Einflüssen
  • Schutz der Solarzellen und elektrischen Verbindungen vor Feuchtigkeit
  • Ausreichende Kühlung der Solarzellen
  • Berührungsschutz der elektrisch leitenden Bauteile
  • Handhabungs- und Befestigungsmöglichkeit


Je nach Kristallaufbau unterscheidet man bei Silizium folgende Typen:

Amorphe Solarzellen bestehen aus einer dünnen, nicht-kristallinen (amorphen) Siliziumschicht und werden daher auch als Dünnschichtzellen bezeichnet. Sie können etwa durch Aufdampfen hergestellt werden und sind preiswert, haben im Sonnenlicht einen nur geringen Wirkungsgrad, bieten jedoch Vorteile bei wenig Licht, Streulicht und bei hoher Betriebstemperatur. Eine amorphe Photovoltaikzelle wird mit weniger Energieverbrauch und weniger Materialverbrauch hergestellt, sie ist also umweltschonender und langfristig auch preiswerter herzustellen als kristalline Zellen.

Monokristalline Zellen werden aus sogenannten Wafern (einkristalline Siliziumscheiben) hergestellt, wie sie auch für die Halbleiterherstellung verwendet werden. Sie sind verhältnismäßig teuer. Der Wirkungsgrad ist höher als bei amorphen Zellen gleicher Fläche. Die Farbe der monokristallinen Zelle reicht von Anthrazit bis dunkelblau und hat ein gleichmäßiges Aussehen.

Polykristalline Zellen bestehen aus Scheiben, die nicht überall die gleiche Kristallorientierung aufweisen. Häufig werden diese Zellen auch als polykristalline Solarzellen bezeichnet. Sie sind preiswerter und in Photovoltaik-Anlagen am meisten verbreitet. Dort dominiert die Farbe tiefblau bis violett und die Zellen zeigen unregelmässige Strukturen auf. Da der Wirkungsgrad der kristallinen Siliziumtechnik höher ist als bei der amorphen Technik, benötigt man für eine kristalline Sonnenstrom-Anlage weniger Fläche um die gleiche Leistung zu erzielen

Herstellung eines Solarmoduls

Die Fertigung eines Solarmoduls erfolgt weitgehend mit der optisch aktiven Seite nach unten. Als erstes wird ein entsprechendes Glas gereinigt und bereitgelegt. Auf dieses kommt dann eine zugeschnittene Bahn EVA-Folie. Die Solarzellen werden mittels Lötbändchen zu einzelnen Strängen (so genannte Strings) verbunden und auf der Scheibe mit der EVA-Folie positioniert. Nun werden die Querverbinder, die die einzelnen Stränge miteinander verbinden und zum Ort der Anschlussdose führen, positioniert und verlötet. Anschließend wird alles nacheinander mit einer zugeschnittenen EVA-Folie und einer Tedlarfolie bedeckt. Als nächster Produktionsschritt erfolgt das Laminieren des Moduls bei einem Unterdruck und ca. 150 °C. Beim Laminieren bildet sich aus der bis dahin milchigen EVA-Folie eine klare, dreidimensional vernetzte und nicht mehr aufschmelzbare Kunststoffschicht, in der die Zellen nun eingebettet sind und die fest mit der Glasscheibe und der Rückseitenfolie verbunden ist. Nach dem Laminieren werden die Kanten gesäumt, die Anschlussdose wird gesetzt und mit den Freilaufdioden bestückt. Nun wird das Modul noch gerahmt, vermessen und nach seinen elektrischen Werten klassifiziert und verpackt.

Haltegestell, bzw Unterkonstruktion

Das Montagesystem ist als modulares Baukastensystem mit universell verwendbaren hochwertigen Komponenten (Aluminium / Edelstahl) aufgebaut und ermöglicht uns in der Regel, jedes Modul in fast jeder beliebigen Montagesituation zu installieren. Das System besteht aus vielen langjährig bewährten Systemkomponenten und wird ständig durch neuentwickelte Bausteine kompatibel ergänzt. Die Systemstatik umfasst neben den Hauptkomponenten (Dachhaken, Querträger, usw.) auch Sonderbefestigungselemente und Auslegungsprogramme für Systeme und wird ebenfalls ständig aktuell ergänzt.

Eines der wichtigsten Qualitätsmerkmale der Photovoltaikanlage ist die Hinterlüftung.
Unsere Gestelltechnik gewährleistet Ihnen eine optimale Hinterlüftung von ca. 8-28 cm Abstand zum Dach.

Unsere Vorteile:

  • niedrige Systemkosten aufgrund des modularen Aufbaus
  • einfache und schnelle Montage
  • höchste Lebensdauer durch Aluminium und Edelstahl
  • keine Vorkonfektion, dadurch vor Ort Anpassung an jede Dachsituation möglich
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