Wie funktioniert eine PV-Anlage | Kibernetik

WIE FUNKTIONIERT EINE PHOTOVOLTAIK ANLAGE?

Fangen wir gemeinsam die Sonne ein!

Eigentlich ist es ganz einfach: Eine Photovoltaikanlage wandelt die Strahlungsenergie der Sonne in nutzbaren Strom um. Die aus Silizium hergestellten Solarzellen auf dem Dach oder der Fassade fangen die Sonnenstrahlen ein. Die zu einem Solarkraftwerk verbundenen Module wandeln diese in Gleichstrom um: Scheint die Sonne auf ein Photovoltaik-Modul, werden Elektronen angeregt. Diese werden im Wechselrichter in Wechselstrom (Elektrizität) umgewandelt.

Diesen Vorgang nennt man photovoltaischen Effekt. Währenddessen werden keine Abgsasemissionen erzeugt – ein grosses Plus für unsere Umwelt! Der Wechselstrom wird dann entweder für die eigene Immobilie verwendet (Eigenverbrauch) oder aber teilweise in das Netz des Elektrizitätswerks eingespeist. Dadurch können Sie mit Ihrer PV-Anlage Geld verdienen und gleichzeitig Ihre Stromrechnung senken.

Die untenstehende Grafik zeigt die Funktionsweise der Photovoltaikanlage mit Platzierung der wichtigsten Elemente im Haus:

Funktion einer PV-Anlage (inkl. Batteriespeicher) in einem Einfamilienhaus

Bis vor einigen Jahren benutzte man für die Herstellung von Solarmodulen viel graue Energie. Graue Energie bezeichnet die Energiemenge, welche für die Herstellung und Bereitstellung eines Produkts benötigt wird. So war die PV-Anlage energietechnisch erst nach zehn Jahren amortisiert.

Dies hat sich in den letzten Jahren signifikant verbessert. Heute produziert eine PV Anlage bereits in 1.5 Jahren den Strom, welcher für die Produktion aufgewendet worden ist. Über die komplette Lebenszeit von bis zu 30 Jahren, produziert die Anlage zwischen 14-20 mal so viel Strom, wie für die Herstellung benötigt worden ist.

Wie funktioniert eine Solarzelle?

Kein Abfall, keine fossilen Energieträger: Solarzellen wandeln Sonnenstrahlung in elektrische Energie um – ohne schädliche Nebenwirkungen.

Strom aus Sonnenlicht

Eine Solarzelle wandelt das Licht der Sonne in elektrischen Strom um – ohne Abfall, ohne Abgase, ohne Lärm. Je mehr Licht auf die Solarzellen trifft, desto mehr Leistung produzieren sie. Aber auch bei diffusem Licht produziert eine Photovoltaik-Anlage Strom. Das wichtigste Element einer PV-Anlage ist das Solarmodul oder Solarpanel. Dazu werden lichtempfindliche Solarzellen verbunden, die Solarmodule wiederum werden zu einem Solarkraftwerk verbunden. Solarzellen werden aus Silicium hergestellt, das Strom leitet. Scheint die Sonne auf ein Solarmodul, werden Elektronen angeregt. Sie bewegen sich durch die Schichten, aus denen das Solarpanel aufgebaut ist, bis zum Wechselrichter und weiter bis dorthin, wo der Strom gerade gebraucht wird. Wird der Strom nicht vor Ort genutzt, fliesst er in einen geeigneten Speicher oder ins Stromnetz des lokalen Energieversorgers.

Die Energie, die es braucht, um Solarmodule herzustellen, ist nach anderthalb Jahren Laufzeit amortisiert. Wird das Kraftwerk nach 30 oder mehr Jahren abgebaut, kann der weitaus grösste Teil davon wiederverwertet werden.

ARTEN VON PV-Anlagen

Welche Montageoption für die PV-Anlage?

Erinnern Sie sich noch daran, wie klobig und unschön die ersten Photovoltaik-Gestelle auf den Dächern aussahen? Der optische Eindruck eines schönen Heims wurde ziemlich gestört. Heute sieht das etwas anders aus: Die Technik hat sich weiterentwickelt und die klobigen Dachgestelle gehören fast überall der Vergangenheit an.

Nichtsdestotrotz: Ganz verschwinden werden die grossen Flächen vermutlich nicht – basieren sie doch darauf, möglichst viel Sonnenlicht einzufangen. ABER: Bereits heute gibt es z.B. Dachziegel, die die PV-Funktion übernehmen sollen. Doch welche Anlagen gibt es eigentlich?

Aufdach Anlage

Verfügt Ihre Immobilie über ein bestehendes Dach? Möchten Sie Ihr Haus mit einer PV-Anlage aufrüsten? Dann macht eine Aufdach-Anlage Sinn: Sie ist einfach zu installieren und entsprechend kostengünstig. Auch wenn Ihre Immobilie ein Flachdach hat, werden die Solarmodule unkompliziert auf entsprechenden Ständern mit optimaler Neigung montiert. Diese Ständer garantieren eine gute Hinterlüftung, denn die Module haben genügend Abstand zum Dach – dies wiederum sichert den elektrischen Wirkungsgrad der Anlage: Werden diese zu heiss, fällt nämlich die Leistung. Ein weiterer Vorteil der Ständer ist, dass er Unebenheiten ausgleicht, die allenfalls auf Ihrem Dach bestehen.

Entscheiden Sie sich irgendwann einmal für eine Alternative zur Stromerzeugung, lassen sich die Module nahezu spurlos austauschen oder wieder entfernen. Voraussetzung für eine Aufdach-Anlage ist, dass das Dach genügend tragfähig ist. Mit einer Dachinstallation verändert sich auch immer die Statik des Daches – am besten schauen wir uns gemeinsam an, was bei Ihrem Dach möglich ist!

Beliebteste Anwendung: auf bestehenden Dächern

Vorteile auf einen Blick

  • Leichte Montage
  • Module lassen sich leicht austauschen
  • Dach kann uneben sein, Gestelle gleichen das aus
  • Abstand zum Dach = natürliche Belüftung und Kühlung
  • Zu beachten: Starker Wind oder Schnee müssen berücksichtigt und die Dachstatik bereits vor Baubeginn überprüft werden.

Grosse Leistung ohne Kompromisse:

  • Leichte Montage
  • Module lassen sich leicht austauschen
  • Dach kann uneben sein, Gestelle gleichen das aus
  • Abstand zum Dach = natürliche Belüftung und Kühlung

Indach Anlage

Bei Neubauten oder einer Dachsanierung bietet es sich an, eine Indach-Anlage zu installieren. Diese besticht vor allem durch ihre Ästhetik: Die Solarmodule scheinen mit dem Dach zu verschmelzen. Deshalb ist diese Installationsvariante auch beliebt bei ästhetisch anspruchsvollen Gebäuden, z.B. unter Denkmalschutz. Indach-Module können mittlerweile in verschiedenen Grössen angefertigt werden – für eine Optimale Nutzung der Dachfläche. Die Indach-Module sind zwar etwas teurer in der Anschaffung, Sie sollten jedoch bedenken, dass dafür ein Teil der Kosten für das Dach wegfällt.

Die Technik der Indach-Module ist zudem besser geschützt, da sie integraler Bestandteil des Daches ist. Somit fällt auch die zusätzliche Traglast auf dem Dach tiefer aus. Bitte beachten Sie: Indach-Anlagen eignen sich nur für Schrägdächer mit einer gewissen Neigung, da nur so die Dichtigkeit und ein optimaler Energieetrag sichergestellt werden kann. Hier ist es zudem wichtig, dass die Dachkonstruktion ausreichend hinterlüftet ist.

Grosse Leistung ohne Kompromisse:

  • Keine Rahmen nötig
  • Anlage hebt sich nicht sichtbar vom Dach ab
  • Technik ist integraler Teil des Daches und so besser geschützt
  • Tiefere Traglast
  • Kosten für Dachneueindeckung reduzieren sich

Fassade und Gebäudehülle

Heutzutage geht, was auf dem Dach funktioniert, auch an Ihrer Hauswand. Immer vorausgesetzt, diese hat genügend freien Platz für die Installation. Auch wenn in den Wintermonaten die Sonne flach steht, liefern Module, die an der Wand montiert sind, einen hohen Energieertrag.

Nun sehen Solarmodule nicht immer sonderlich schön aus und anders als bei Dachinstallationen sieht man sie direkt. In den vergangenen Jahren wurden deshalb Module in unzähligen Farben entwickelt. So entsteht eine optische als auch funktionale Vielfalt und eine komplette Fassade, die Energie erzeugt – vom Balkongeländer bis zum Vordach.

  • Hoher Energieetrag in den Wintermonaten, wenn die Sonne tief steht
  • Fassadenmodule in verschiedenen Farbtönen verfügbar
  • Die ganze Fassade erzeugt Energie, bis hin zum Balkongeländer und Vordach

Batterien

In der Schweiz ist die Anzahl der Sonnenstunden von Region zu Region und natürlich je nach Saison unterschiedlich. Wie stellen Sie also sicher, dass Sie nicht plötzlich im Dunkeln sitzen oder die Waschmaschine nicht mehr läuft? Eigentlich ganz einfach: Wie bei vielen Geräten kommen auch bei der Solarenergie Batteriespeicher zum Einsatz! Ihre Anlage produziert Strom, wenn am meisten Sonne verfügbar ist – der Überschuss wird in der Batterie gespeichert. Und wenn die Sonne einmal schwächer oder gar nicht scheint, wird unkompliziert via Batterie Ihr Strombedarf gedeckt.

Und das Beste daran: Ihr Batteriespeicher gibt Ihnen völlige Unabhängigkeit und steigert so den Wert Ihrer Immobilie.

Grosse Leistung ohne Kompromisse:

  • Sonnenenergie wird gespeichert und kann jederzeit genutzt werden
  • Eigenverbrauch steigt und Stromkosten sinken
  • Wert Ihres Eigenheims steigt

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