Sprechen Sie Solar?
Die wichtigsten Begriffe rund um Photovoltaik
Sprechen Sie „Solar“? Was ist zum Beispiel mit Kilowatt-Peak gemeint? Wie ist die Eigenversorgungsquote definiert, oder die energetische Amortisation? Hier geben wir Ihnen einen Überblick über Begriffe, die im Zusammenhang mit Photovoltaik öfter zu lesen sind.
Amortisation
Der Begriff Amortisation beschreibt die Tilgung von Investitionsausgaben. Die Aufwendungen, zum Beispiel für eine PV-Anlage, haben sich dann amortisiert, wenn die erwirtschafteten Erträge und Einsparungen die Anschaffungskosten ausgeglichen haben.
Autarkiegrad
Der Autarkiegrad beschreibt, zu welchem Anteil eine Solaranlage den Strombedarf eines Haushalts deckt. Wenn der Autarkiegrad zum Beispiel 60% beträgt, sagt das aus, dass die PV-Anlage 60% des gesamten Eigenverbrauchs abdeckt und zu 40% Netzstrom hinzugekauft werden muss.
Backsheet
Das Backsheet ist die unterste Schicht auf der Rückseite eines Solarmoduls. Sie besteht üblicherweise aus einem wetterfesten, elektrisch isolierenden Polymer, das die Zellen vor Staub, Feuchtigkeit und anderen Umwelteinflüssen schützt. Ist ein Solar-Backsheet von schlechter Qualität, kann das zu Schädigungen der Module und unerwünschtem Wartungsaufwand führen.
Batterie, Akku, Stromspeicher
Im Zusammenhang mit Photovoltaik meint jeder der drei Begriffe die stationäre elektrochemische Einheit zum Speichern von Solarstrom. Dabei handelt es sich immer um eine wiederaufladbare „Sekundärbatterie“; im Gegensatz zu einer nur einmal verwendbaren „Primärbatterie“. Das lateinische Wort „Akkumulator“ (kurz „Akku“) bedeutet „Sammler“ und ist eine weitere gängige Bezeichnung für eine Sekundärbatterie (Mehr dazu in diesem Beitrag).
Bundesnetzagentur
Die Bundesnetzagentur (BNetzA) ist eine Regulierungsbehörde für Energie- und andere Netzmärkte in Deutschland. Wer Strom in das öffentliche Netz einspeisen und die EEG-Einspeisevergütung erhalten möchte, muss seine PV-Anlage dort anmelden und in das Marktstammdatenregister eintragen. Die Erstanmeldung einer Solaranlage ist online über das Webportal der Bundesnetzagentur möglich.
Degradation
Degradation bezeichnet den allmählichen Leistungsverlust von PV-Modulen im Lauf der Zeit. Sie sollte bei der Berechnung der zu erwartenden Erträge einer Solaranlage immer berücksichtigt werden. Üblicherweise geht man von 0,5% Leistungsverlust pro Jahr aus, basierend auf allgemeinen Erfahrungswerten. Demnach würden die Module nach 10 Jahren noch 95% ihres Wirkungsgrades erreichen. Viele Hersteller garantieren jedoch nur eine Leistung von 90% nach 10 Jahren. Wer sich bei der Wirtschaftlichkeitsberechnung nach unten absichern möchte, kalkuliert also besser mit der im Garantieschein zugesicherten Mindestleistung nach 10 bzw. 20 Jahren.
Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG)
Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) regelt die Einspeisung von Strom aus erneuerbaren Quellen in das deutsche Stromnetz. Unter anderem garantiert es den Erzeugern, also auch den privaten Betreibern von Solaranlagen, feste Einspeisevergütungen, abhängig von der Erstanmeldung der Anlage bei der Bundesnetzagentur.
Eigenverbrauchsquote
Die Eigenverbrauchsquote (auch: Eigenverbrauchsanteil) beschreibt den Anteil des selbst produzierten Stroms, den man direkt im Haushalt verbraucht. Eine Eigenverbrauchsquote von beispielsweise 60% sagt aus, dass 60% des PV-Storms selbst genutzt und die übrigen 40% in das öffentliche Netz eingespeist werden.
Einspeisevergütung
Die EEG-Einspeisevergütung erhalten Haushalte, die ihren PV-Strom in das öffentliche Netz einspeisen. Die Höhe der Vergütung ist abhängig vom Jahr der Anmeldung bei der Bundesnetzagentur sowie von der Nennleistung (Kilowatt-Peak, kWp) der PV-Anlage. Das so festgelegte Entgelt pro Kilowattstunde (kWh) ist über einen Zeitraum von 20 Jahren gesetzlich garantiert. Die Grundlage für die Einspeisevergütung bildet das Erneuerbare-Energien-Gesetz (Mehr dazu in diesem Beitrag).
Energetische Amortisation
Unter energetischer Amortisation versteht man die Zeit, die benötigt wird, um die Energie zurückzugewinnen, die zur Herstellung eines Solarmoduls aufgewendet wurde. Je energieeffizienter Solarzellen hergestellt werden und je höher ihr Wirkungsgrad ist, desto geringer ist ihre energetische Amortisationszeit – auch Energierücklaufzeit genannt. Die Kennzahl ist u.a. eine wichtige Größe zur Beurteilung der Nachhaltigkeit von Solaranlagen.
Globalstrahlung
Unter Globalstrahlung versteht man die gesamte Sonnenstrahlung, die auf einem horizontalen Areal an der Erdoberfläche auftrifft. Sie hat, neben anderen Faktoren, einen maßgeblichen Einfluss auf den Ertrag einer Photovoltaikanlage (Mehr dazu in diesem Beitrag).
Hinterlüftung
Die Hinterlüftung beschreibt den Abstand zwischen Solarmodulen und dem Dach. Ohne ausreichende Hinterlüftung besteht an heißen Tagen die Gefahr, dass sich die Module zu sehr aufheizen, was den Stromertrag mindert und zu Schäden führen kann.
Hot Spots
Wenn einzelne Solarzellen verschattet werden, z.B. durch Bäume oder Schornsteine, erhöht sich ihr Innenwiderstand. Fließt dann weiterhin der volle Strom der umliegenden, nicht verschatteten Module durch die Zellen hindurch, können sie überhitzen. Schlimmstenfalls können verschattete Zellen durch die Überhitzung zerstört werden. Im Modul entstehen dann sogenannte „Hot Spots“ (heiße Flecken).
Kabelverluste
Kabelverluste sind die Energiemengen, die bei der Stromübertragung durch ein elektrisches Kabel verloren gehen. Je länger und dünner die Verkabelung einer Solaranlage ist, desto höher ist ihr elektrischer Widerstand und desto weniger Strom kommt am Ende an. Daher kann es eventuell sinnvoll sein, dickere Kabel zu wählen, obwohl diese in der Anschaffung teurer sind.
Kilowatt (kW)
Watt ist die Maßeinheit für Leistung – also die Energiemenge, die ein Gerät in einem bestimmten Moment verbraucht oder produziert. Im Zusammenhang mit Solaranlagen ist die zeitpunktbezogene elektrische Leistung gemeint. 1.000 Watt sind ein Kilowatt, 1.000 Kilowatt sind ein Megawatt, 1.000 Megawatt sind ein Gigawatt und 1.000 Gigawatt sind ein Terawatt.
Kilowattstunden (kWh)
Die Maßeinheit Kilowattstunde (kWh) beschreibt die Leistung, die über den Zeitraum von einer Stunde hinweg erzeugt wird. Es handelt sich also um Leistung multipliziert mit Zeit; auch als „Arbeit“ bezeichnet. Für die Ertragsbestimmung einer Photovoltaik-anlage sind Kilowattstunden die relevante Messgröße. 1 kWh bedeutet, dass eine Solaranlage, oder auch eine Speicherbatterie, eine Stunde lang eine Leistung von einem Kilowatt (kW) liefern kann bzw. geliefert hat.
Kilowatt-Peak (kWp)
Die theoretisch mögliche Maximalleistung einer Photovoltaikanlage zu einem bestimmten Zeitpunkt wird in Kilowatt-Peak angegeben (engl. „Peak“ = Spitze). Der auch als „Nennleistung“ bezeichnete Wert wird für Solarmodule unter genormten Bedingungen ermittelt. Über den tatsächlich möglichen Ertrag einer Solaranlage sagt die Nennleistung jedoch wenig aus, denn uneingeschränkt optimale Bedingungen sind in der Praxis eher selten. Relevant ist die Kennzahl trotzdem – z.B. für die Wahl des richtigen Wechselrichters oder die Dimensionierung der Verkabelung. Auch die Einspeisevergütung wird abhängig von der Nennleistung einer Anlage gezahlt.
Laderegler
Solaranlagen mit Stromspeicher benötigen einen Laderegler, um die Systemintegration der Batterie zu überwachen und zu regeln. Die Steuereinheit sorgt dafür, dass sowohl das Laden als auch das Entladen immer unter optimalen Bedingungen abläuft.
Leistungsoptimierer
Wenn in Reihe geschaltete Solarmodule teilweise verschattet sind, wird auch die Leistung aller anderen Module beeinträchtigt. Schlimmstenfalls können einzelne Solarzellen sogar beschädigt werden (>Hot Spots). Sogenannte Leistungsoptimierer an den einzelnen Modulen können die negativen Effekte der teilweisen Verschattung ausgleichen (Mehr Informationen dazu erhalten Sie in diesem Beitrag).
Modulstring
Als Modulstring bezeichnet man eine Gruppe in Reihe geschalteter Solarmodule. Aber auch für mehrere Solarzellen, die innerhalb eines Moduls in Reihe geschaltet sind, wird der Begriff Modulstring verwendet.
Notabschaltung
Die Notabschaltung ist ein Sicherheitsmechanismus, der die PV-Anlage zum Beispiel im Brandfall vollständig abschaltet. Sie wird entweder bei Gefahr automatisch ausgelöst, zum Beispiel über einen Temperatursensor, oder sie kann manuell betätigt werden. Bei Wartungen oder Reparaturen gewährleistet die Notabschaltung das gefahrlose Arbeiten an einem spannungsfeien Stromkreis.
Silizium
Das Halbmetall Silizium ist der Rohstoff, aus dem fast alle in privat genutzten Solaranlagen verwendete Solarzellen hergestellt werden. In Form von Siliziumoxid ist es zum Beispiel in Sand und zahlreichen Gesteinen enthalten. Obwohl das Ausgangsmaterial weltweit in reichlichen Mengen vorhanden ist, kommen gegenwärtig über 80% des industriell verarbeiteten Siliziums aus China (Mehr dazu hier).
Solarkollektor
Ein Solarkollektor erzeugt keinen Strom, sondern sammelt die Energie des Sonnenlichts direkt zum Aufheizen von Heizungs- oder Brauchwasser. Der Begriff ist also kein Synonym für PV-Modul oder Solarpanel, sondern gehört in den Bereich der Solarthermie.
Spezifischer Ertrag (kWh/kWp)
Der spezifische Ertrag einer PV-Anlage wird berechnet, indem man die während eines Zeitraums tatsächlich erzeugte Energie (kWh) durch die Nennleistung (kWp) der Anlage teilt. Die so ermittelte Kennzahl drückt aus, wie effizient eine Anlage unter realen Bedingungen Strom produziert. Dadurch kann zum Beispiel die Leistungsfähigkeit von Solaranlagen verschiedener Größen oder an verschiedenen Standorten leichter verglichen werden.
Smart Meter
Smart Meter sind digitale Stromzähler, die Daten über einen sogenannten Gateway an den Netzbetreiber übermitteln. Wenn ein Haushalt über eine Solaranlage verfügt, erfasst der Smart Meter nicht nur den aktuellen Stromverbrauch, sondern auch die in das Netz eingespeiste Strommenge, jeweils im 15-Minuten-Takt.
Temperaturkoeffizient
Der Temperaturkoeffizient gibt an, um wie viel Prozent sich die Leistung einer PV-Anlage verändert, wenn die Temperatur der Solarzellen um ein Grad Celsius steigt (%/°C). Oberhalb der Idealtemperatur von ca. 25° Celsius ist der Wert negativ; das heißt der Stromertrag der Solaranlage nimmt ab. Der Temperaturkoeffizient ist unter anderem eine Größe zur Beurteilung der Qualität von Solarmodulen; je niedriger desto besser.
Wechselrichter / Inverter
Der Wechselrichter oder auch Inverter ist eine unverzichtbare Komponente jeder Solaranlage. Er wandelt den von den PV-Modulen erzeugten Gleichstrom (DC-Strom) in Wechselstrom (AC-Strom) für die Nutzung im Haushalt bzw. für die Einspeisung ins öffentliche Netz um (Weitere Informationen dazu erhalten Sie hier).
Wirkleistung
Unter Wirkleistung versteht man die maximale, tatsächlich nutzbare Leistung, die eine Solaranlage als Wechselstrom unter optimalen Bedingungen ins Netz einspeisen kann.
70%-Regelung
Die 70%-Regelung wurde für die meisten PV-Anlagen bereits abgeschafft. Sie limitiert die zulässige Netzeinspeisung von Solaranlagen auf maximal 70 % ihrer Wirkleistung und greift nur noch bei Bestandsanlagen zwischen 7 und 25 kWp, die nicht mit einem Smart Meter nachgerüstet wurden (Mehr dazu erfahren Sie in diesem Beitrag).
