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Netzgekoppelte Anlagen - Inselanlagen - Solarmodule - Netz-Wechselrichter - Insel-Wechselrichter - Solar-Batterien - Solarladeregler - PV-Montagegestelle - Solarstrom-Zubehör - Sparsame Verbraucher- Kleinanwendungen - Planung Netz - Planung Insel
Wenn Sie erstmals unsere Solarstrom-Seiten besuchen, werden Sie u. U. einen Schreck bekommen.
Denn hier wird einiges anders, weniger pauschal und einseitig positiv dargestellt, als in manch anderen, oft oberflächlichen Solar-Seiten im WWW. Nicht wenige "Anbieter" sind erst seit kurzer Zeit dabei und die Homepage-Erstellung übernehmen gerne Web-Designer, die nach Schema F vorgehen und wenig Ahnung haben. Jedensfalls deuten die dort angegebenen 08/15-Informationen, bzw. häufigen Falsch-Aussagen dies an. Wir dagegen beschäftigen uns mit Solarstrom privat seit 1988, seit 1997 professionell und gehörten 1999 zu den ersten Anbietern mit eigener Homepage. Bis heute wird diese von uns selbst ständig aktualisiert und erweitert. Die extrem negativen Erfahrungen, die sich seit 2005 häufen, veränderten dabei nach und nach die Informations-Schwerpunkte. Einigen hat das noch geholfen - Anderen nicht mehr...
(Photo = Licht/ Volt = Spannung)
Photovoltaik ist die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrischen Strom - mit Hilfe von Solarzellen.
Das im Sonnenlicht mehr als nur Helligkeit steckt, hatte man schon im Mittelalter entdeckt. Der photovoltaische Effekt wurde erstmals 1897 beobachtet. Die erste Solarzelle entstand 1954. Diese Technik machte man sich dann erst einmal für die Raumfahrt zunutze, da eine Energieerzeugung mittels Brennstoffen nicht möglich war und Batterien zu schwer und zu kurzlebig waren. Anfang der 70 er Jahre begann der Einzug in die Konsumgüter-Industrie bei den ersten, noch sehr leistungsschwachen, Taschenrechnern.
Ab Mitte der 80er konnte man dann endlich Module in Leistungsbereichen von 10 – 100 Wp für autarke Nutzung und Netzanlagen zur Einspeisung erwerben. Für Thomas Oberholz selbst begann sein „Solarzeit-Alter“ 1988 mit einem ersten 43 Wp-Modul (kostete fast 800 DM, weit mehr als das Doppelte vom heutigen Preis) für seinen Campingbus. Heute, nach über 50 Jahren, seit der Herstellung der ersten Zelle, ist die Photovoltaik ein vor allem in Deutschland überall anzutreffendes Produkt. Egal ob mit den großen Netz-Einspeiseanlagen oder für die vielen unterschiedlichen autarken Anwendungen im Kleingarten, auf Wohnmobilen, Parkuhren, Überwachungssystemen oder Kleingeräten im Haushalt – überall arbeitet man mit Solarstrom.
Die hauchdünnen Solarzellen bestehen vorrangig aus Silizium,
einem Element, das in der Natur sehr häufig vorkommt und haben eine Größe zwischen 10 und 15 qcm, neuerdings auch mehr. Strahlt die Sonne auf die Solarzellen, baut sich zwischen der Ober- und Unterseite eine Gleichspannung auf. Je nach Zell-Typ bis 0,5 V, also bis 18V bei einem 36-zelligen Modul. Durch die neuen, größeren Zellen und Rahmen ergeben sich mittlerweile auch sehr viel höhere, andere Spannungen.
Handelsübliche, kristalline Solarzellen erreichen aktuell einen Wirkungsgrad von bis zu 21% (d.h. ein Quadratmeter kann bis zu 210 Wattpeak Leistung bringen) und werden zu Solarmodulen verschaltet. Mehrere Module zusammen ergeben einen Solar-Generator. Diese Energie kann mit einem Wechselrichter in "normalen" Wechselstrom umgewandelt, in Solarakkus gespeichert oder direkt (z.B. bei Solarpumpen) genutzt werden.
Eine Photovoltaik-Anlage mit 1 Kilowattpeak Modul-Leistung erntet in Mitteleuropa ca. 600 - 1350 kWh Strom im Jahr (je nach Lage und Qualität) und erspart der Umwelt jedes Jahr ca. 500 - 1100 kg Kohlendioxyd (je nach Art der sonstigen Stromerzeugung) und andere Schadstoffe. Mit einer Photovoltaik-Anlage erzeugen Sie absolut sauberen Strom. Ein wirtschaftlicher Beitrag zum langfristigen Umweltschutz.
Weil Photovoltaik immer mit Ph geschrieben wurde, kürzen erfahrene Fachleute dieses mehrsilbige Wort mit PV ab und man spricht daher von PV-Anlagen. Neulinge schreiben dagegen meist Fotovoltaik. Für alle am verständlichsten bleibt aber die sinnvolle Bezeichnung Solarstrom, die auch wir selbst bevorzugen.
Solarstrom ist vielseitig einsetzbar.
Für jeden Anwendungsbereich haben wir immer die richtige Lösung und die entsprechenden Produkte:
Egal ob Großanlagen zur wirtschaftlichen Netzeinspeisung (20 Jahre lang mind. EURO 0,4675/ kWh) auf Ein- und Mehrfamilienhäusern, Industriegebäuden oder öffentlichen Einrichtungen.
Oder sogenannte autarke Inselanlagen ohne Netzanschluss in/auf Wohnmobilen, Booten, Kleingärten, Ferienhäusern, Vereinshäusern, landwirtschaftlichen Einrichtungen, Bauwagen, Messstationen, u.s.w.
Auch für solare Kleinanwendungen bieten wir das entsprechende Zubehör wie Lampen, Pumpen, Mixer, Alarmanlagen, Torantriebe, Messgeräte, Spielzeugmodelle, Baukästen, Experimentier-Sets, u.s.w.
In Deutschland, bzw. Mitteleuropa wird heute, Dank kostendeckender Vergütungen, vorrangig der Strom einer netzgekoppelten Fotovoltaikanlage in das öffentliche Netz eingespeist und vollständig dem Erzeuger vergütet. Der für das Haus benötigte Strom wird weiterhin zu "normalen" Konditionen vom EVU bezogen. Somit hat man zwei Zähler im Haus. Netzanlagen haben aufgrund der Serienverschaltung meist sehr hohe Spannungen (ca. 100 - 750 V) und Dank der kleinen Ströme kaum Verluste.
Ist das Stromnetz weiter entfernt, lohnt es sich u.U. eine eigene Selbstversorgung (Autarkie) mit einer sogenannten Inselanlage aufzubauen. Die Anlage lädt dann über einen Laderegler eine entsprechend dimensionierte Solarbatterie, aus der alle Verbraucher mit Gleichstrom versorgt werden. Je nach Größenordnung arbeitet man meist mit 12, 24, oder 48-V-Systemen. Gibt es auch größere "Normal"-Verbraucher, wird mit einem Insel-Wechselrichter der Strom auf 230 V gewandelt.
Auch wenn die autarke Variante viele Menschen "reizt", stellt sie aufgrund der notwendigen Batteriebank und dem extrem unterschiedlichen Verhältnis zwischen Ertrag und Bedarf im Sommer- und Winterhalbjahr, ökologisch, wie ökonomisch die schlechtere Lösung dar!
Wir selbst haben bereits viele hundert unterschiedlichste Anlagen geplant, verkauft und errichtet und versorgen unsere sardische Zweigstelle völlig autark. In Himbach betreiben wir natürlich eine netzgekoppelte Anlage.
Mehr hierzu steht in den Bereichen Inselanlagen und Netz-Anlagen
| Insel-Anlage | Netz-Anlage |
| Solarmodule | Solarmodule |
| Solarladeregler | Netz-Wechselrichter |
| Solarbatterien | Solarbatterien nur in Sonderfällen |
| Montagegestelle | Montagegestelle |
| Insel-Wechselrichter | Insel-Wechselrichter nur in Sonderfällen |
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Zubehör (Kabel, Anzeigen, Sicherungen, Trennsysteme...) |
Zubehör (Kabel, Anzeigen, Sicherungen, Trennsysteme...) |
bilden das Herzstück (Generator) jeder Solarstromanlage und sorgen für die Erzeugung (Energiewandlung) des Stromes.
Je nach Anwendungsbereich setzen wir daher unterschiedliche Arten ein:
Wo wenig Platz zur Verfügung steht, werden monokristalline Module bevorzugt eingesetzt. Durch den reineren Siliziumgehalt der Zellen ist der Wirkungsgrad etwas größer (benötigen etwas weniger Fläche für die gleiche Leistung) und sie haben oft eine etwas höhere Zellspannung.
Poly- oder auch multikristalline Zellen verwenden etwas unreineres Silizium und haben daher einen geringeren Wirkungsgrad (benötigen mehr Fläche für die gleiche Leistung). Trotzdem werden auch hiermit große Anlagen realisiert, weil oftmals der Wattpreis geringer ausfällt. Sie haben daher auch den größten Marktanteil.
Bei den amorphen Modulen sind die Atome in den Zellen unregelmäßig angeordnet. Die ursprüngliche Leistung nimmt in den ersten 1000 Betriebsstunden stark ab (Degradation). Daher haben diese Module im Auslieferzustand eine höhere Leistung (bis 22% mehr!) als angegeben. Nach der Alterung bleibt sie jedoch relativ stabil. Aufgrund der neuen Dünnschichttechnik können sie mit erheblich geringerem Material- und sicher bald auch Kostenaufwand sehr preisgünstig gefertigt werden. Diese Module haben zwar einen geringeren Wirkungsgrad (doppelt so großen Platzbedarf), aber weniger Probleme mit Überhitzung und Teilverschattung. Auch bei Schwachlicht können sie im Verhältnis mehr Ertrag bringen. Daher ist der Gesamtertrag im Verhältnis meist höher als bei Silizium-Modulen!
Aussagen, die pauschal behaupten, dass z.B. Mono-Zellen besser als Poly-Zellen wären, sind Quatsch. Das wäre dasselbe, als wenn man solche Behauptungen zu Diesel- oder Benzinmotoren aufstellen würde oder meint, dass Öl "wärmer machen würde" als Gas... Jede Technik hat ihre Berechtigung!
Alle Module erzeugen Ihre Energie abhängig von der Helligkeit des Lichtes, des Einfallwinkels und der Temperatur. Die angegebene (Spitzen-)Nennleistung in Watt wird nur bei den Laborbedingungen von 1000 W/qm, 25°C Zelltemperatur 90° Einstrahlungswinkel bei Lichtspektrum 1,5 AM erreicht. Diese Normbedingungen gibt es in der Praxis nur selten.
In netzgekoppelten Anlagen steht die gesamte erzeugte Energiemenge, abzgl. ein paar Prozent für den Verlust am Wechselrichter und in der Leitung, zur Verfügung. Bei Inselanlagen zur Batterieladung darf man die Verluste bei Ladung, Entladung, Lagerung, Transport und evtl. auch Transformation nicht übersehen. Abhängig von der Batterie- und Modulspannung kann es vorkommen, dass trotz nicht ganz voller Batterien eine Ladung nicht mehr stattfindet oder schon am helllichten Tage die Batterien voll sind und die Energie nicht genutzt werden kann. Daher liegen bei Insel-Systemen die wirklich nutzbaren Erträge meist unter den o.g. Werten.
Weitere ausführliche Details, Empfehlungen, Preise, u.s.w. gibt es auf unserer Solarmodul-Seite!
Um den Gleichstrom einer netzgekoppelten PV-Anlage in Wechselstrom umzuwandeln und in das öffentliche Netz einzuspeisen, wird ein Netz-Wechselrichter benötigt.
Auch hier gibt es sehr viele verschiedene Hersteller mit den unterschiedlichsten Modellen. Es gibt Versionen mit oder ohne Trafo, vielen verschiedenen Leistungsbereichen und unterschiedlichen Bereichen bei Strom und Spannung. Nicht jede Modulgruppe passt auch zu jedem Wechselrichter-Modell. Hier werden häufig Fehler in der Dimensionierung gemacht.
Wir setzen nur Modelle ein, die seit Jahren mit Erfolg auf dem Markt sind, eine einfache Montage ermöglichen und einen hohen Wirkungsgrad haben.
Weitere ausführliche Details, Empfehlungen, Preise, u.s.w. gibt es auf unserer Netz-Wechselrichter-Seite!
Ist man dagegen "Selbstversorger" und arbeitet mit einer Batteriebank, benötigt man stattdessen einen Insel-Wechselrichter, der aus dem in den Batterien geladenen Gleichstrom "normalen" Wechselstrom macht. Seine erforderliche Größe wird von den daran angeschlossenen Verbrauchern abhängig gemacht.
Weitere ausführliche Details, Empfehlungen, Preise, u.s.w. gibt es auf unserer Insel-Wechselrichter-Seite!
werden im Normalfall nur bei Inselanlagen benötigt.
Neuerdings werden jedoch immer öfters bei netzgekoppelten Anlagen auch Notstrom-Versorgungen (Backup-Systeme) mit eingeplant und somit auch dort eine Akku-Bank benötigt.
Für den Dauerbetrieb von Kleinst-Verbrauchern sind normale Starterbatterien nicht geeignet. Diese sollen gelegentlich kurzzeitig hohe Ströme liefern und werden danach von der Lichtmaschine wieder geladen. Sogenannte Solarbatterien dagegen sind darauf ausgelegt, dauerhaft kleine Ströme zu liefern und vertragen gelegentlich auch eine tiefere Entladung ohne Schäden zu nehmen. Sie speichern die geladene Energie ohne größere Verluste.
Je nach Bauart (Stärke der Gitter- oder Panzerplatten, Elektrodenmaterialien, Elektrolyten) gibt es unterschiedliche Leistungsmerkmale. Die einen Typen sind für gelegentliche Starkströme ausgelegt, andere können sehr tief entladen werden und wieder andere sind sehr lagerungsbeständig.
Welche Batterie die Beste ist, kann man pauschal nicht sagen.
Dies ist abhängig vom Einsatzbereich. Wer in einem integrierten Wohnmobil die Batterien ohne Außenbelüftung aufstellen muss, ist z.B. mit einer geschlossenen Gelbatterie auf der sicheren Seite, da die Ausgasung beim Vollladen nicht unterschätzt werden darf! Eine Säurebatterie sollte deshalb unbedingt eine Gasableitung (z.B. MOLL) besitzen. Wo aus Platzgründen die Solarbatterie auch das Starten übernehmen muss, ist die Moll Kamina (Blei/Säure) oder Dryfit sportline (heißt jetzt Exide Gel) empfehlenswert. Ansonsten raten wir aus Preis/Leistungsgründen zu Dryfit Solar (Gel) oder Moll Solar (Blei/Säure). Bei einer geplanten langfristigen Nutzung rechnet sich die Mehrinvestition für die Dryfit-Batterien durchaus! Für Ferienhäuser und größere, langfristige Anwendungen sollten die ortsfesten Typen gewählt werden. Beachten Sie auch unbedingt die Dimensionierungshinweise unter Inselanlagen.
Mehr zu Akku`s, Preise, Technik, Modelle auf unserer Solarbatterie-Seite!
Um die Batterien mit Solarstrom richtig laden zu können, wird ein Solarladeregler benötigt. Hierbei gibt es je nach Größe und Anwendungsbereich viele unterschiedliche Modelle. Wichtig ist, dass er einen Schutz gegen Tiefentladung und Überladung hat und der maximal mögliche Strom sowohl auf der Modulseite, als auch bei den Verbrauchern "vertragen" wird.
Details hierzu finden Sie bei Inselanlagen und alle Modelle und Preise auf der Solarregler-Seite.
Egal ob Netz- oder Inselanlage. Das richtige, stabile Montagegestell ist sehr wichtig. Hier wird aus Preisgründen jedoch immer öfters gespart. Edelstahl ist nicht gleich Edelstahl, Alu-Profil ist nicht gleich Alu-Profil. Ein Modulfeld muss einfach, aber sicher und stabil montiert werden können. Wind, Regen und Schnee dürfen ihm nichts anhaben. Wer hier zu sparsam vorgeht, zahlt später oft drauf...
Mehr dazu unter Inselanlagen oder auf unserer PV-Montagegestell-Seite
Wer bei einer Solarstrom-Anlage beim Zubehör spart, torpediert seine Erträge und die Sicherheit. Gute Solarkabel, Sicherungen, Anzeigen, Überwachungssystem, u.s.w. sind Pflicht.
Mehr dazu unter Inselanlagen, Netz-Anlagen oder Wechselrichter
Preisliste 2009 zu einigen Komponenten [3.450 KB]
(Module, WR, Gestelle, Kabel, Inselzubehör, u.s.w.) von Donauer
Tour zu den Inselanlagen...
Tour zur Netzeinspeisung...
Letzte Änderung am Mittwoch, 9. Dezember 2009 um 11:51:21 Uhr.