Photovoltaikanlagen

Photovoltaikanlagen wandeln das elektromagnetische Spektrum der Sonne in sogenannten Solarzellen direkt in elektrischen Strom um. Die so gewonnene elektrische Energie kann direkt verwendet, gespeichert oder mithilfe von Wechselrichtern in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden.

Energieertrag:

In Deutschland kann ein mittlerer Energieertrag von etwa 650 bis 1150 kWh pro kWpeak (kWp) installierter Leistung der Anlage und Jahr generiert werden. Fest installierte Anlagen ohne Sonnenstandsnachführung können dort bis zu 8 kWh/kWp an Spitzentagen erzeugen.

kWpeak beschreibt die Nennleistung der Solarmodule der Anlage bei definierten Testbedingungen. Sie entsprechen maximaler bzw. idealer Sonneneinstrahlung (was jedoch nur selten erreicht wird). Für 1 kWp sind je nach Art und Wirkungsgrad der Solarzellen 7 bis 10 m² Modulfläche nötig. In sonnenreichen Jahren gab es in Süddeutschland durchaus Erträge über 1200 kWh pro Jahr und installiertem kWpeak. Je nach den lokalen Klimaverhältnissen kann der Wert auch etwas darüber oder darunter liegen. Abhängig vom Wetter sind Abweichungen bis zu 20 Prozent durchaus im Rahmen. Auch eine Verschattung von Modulen oder Teilen von Modulen zum Beispiel durch Fahnenmasten, Bäume, Nachbarbebauung oder Ahnlichem kann zu Ertragseinbußen führen. Weitere Verluste liegen in der Verkabelung. So mindern zu dünne Querschnitte oder unnötig lange Kabelstrecken den Ertrag einer Anlage deutlich.

Man kann fertig installierte Strings mit Hilfe von sogenannten Kennlinien-Messgeräten oder -Analysatoren (TRI-KA, PVPM) messen.

Brandgefahr:

Jedes Modul erzeugt eine Spannung von bis zu 40 Volt, es entstehen 700 Volt Spannung in jedem String. In diesen Strings fließen Ströme von etwa 10 A. Daher ist eine gewissenhafte und fachgerechte Montage der elektrischen Komponenten von äußerster Wichtigkeit. Bei einem zu hohem Übergangswiderstand einer Stelle kann die Verbindung ausglühen. Es bildet sich ein Lichtbogen mit sehr hoher Leistung und Temperatur, der einen Kabelbrand verursacht. Bei Wechselstrom bricht dieser normalerweise schnell ab; bei Gleichstrom jedoch brennt er stundenlang. Für die Feuerwehren werden spezielle Schulungen durchgeführt, wie bei Bränden vorzugehen ist. Infolge der Gefährdung der Feuerwehrleute haben diese sich bereits geweigert, Gebäude mit Solaranlagen zu löschen, weil das Löschwasser unter Strom stehen kann. Ein Abschalten des Wechselrichters ist zwecklos, weil die Solaranlage weiterhin Strom für einen Lichtbogen liefert. Es gibt seit kurzem eine elektronische Schaltung, die unmittelbar am jedem Modul installiert werden kann. Über einen zentral angegebenen Befehl kann die Spannung bereits direkt am Modul unterbrochen werden. Eine Gefahr durch Spannungsverschleppung besteht somit nicht mehr.