Photovoltaik Lexikon
A
Autarkie (Energieautarkie)
Energieautarkie beschreibt den Grad, zu dem ein Gebäude oder Betrieb seinen Strombedarf vollständig aus eigener Erzeugung deckt, ohne auf das öffentliche Netz angewiesen zu sein. Je höher die Autarkiequote, desto unabhängiger ist der Stromverbraucher von externen Versorgern und schwankenden Energiepreisen. Vollständige Autarkie ist im Alltag selten erreichbar, wird aber durch die Kombination von Photovoltaikanlage und Batteriespeicher deutlich realistischer. Für Haushalte wie für Gewerbebetriebe gilt: Eine hohe Autarkiequote senkt laufende Kosten und erhöht die Versorgungssicherheit spürbar.
B
Batteriespeicher
Ein Batteriespeicher nimmt überschüssigen Solarstrom auf, der nicht sofort verbraucht wird, und gibt ihn bei Bedarf, etwa nachts oder bei bewölktem Himmel, wieder ab. Dadurch steigt der Eigenverbrauchsanteil erheblich, was die Abhängigkeit vom Stromnetz reduziert. Lithium-Ionen-Akkus sind heute die verbreitetste Technologie in diesem Bereich, da sie eine hohe Energiedichte und lange Lebensdauer bieten. Für Eigenheimbesitzer und Unternehmen lohnt sich die Investition besonders dann, wenn tagsüber viel Solarstrom erzeugt, aber nicht vollständig genutzt werden kann.
E
Eigenverbrauch
Eigenverbrauch bezeichnet den Anteil des selbst erzeugten Solarstroms, der direkt im eigenen Gebäude oder Betrieb genutzt wird, anstatt ihn ins öffentliche Netz einzuspeisen. Ein hoher Eigenverbrauchsanteil ist wirtschaftlich vorteilhaft, da Strom, der selbst genutzt wird, nicht zugekauft werden muss. Ein Batteriespeicher und ein intelligentes Energiemanagement erhöhen den Eigenverbrauch deutlich. Für Unternehmen bietet ein optimierter Eigenverbrauch zudem die Möglichkeit, Betriebskosten planbar zu senken und sich unabhängiger von Netztarifen zu machen. Weitere Informationen liefert auch der Begriff Autarkie.
Einspeisevergütung
Die Einspeisevergütung ist die Vergütung, die Betreiber einer Photovoltaikanlage für jede Kilowattstunde Solarstrom erhalten, die sie ins öffentliche Stromnetz einspeisen. Sie ist im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) geregelt und wird für einen Zeitraum von 20 Jahren ab Inbetriebnahme garantiert. Die Höhe der Vergütung richtet sich nach dem Zeitpunkt der Inbetriebnahme und der Anlagengröße und ist in den vergangenen Jahren gesunken, was die Bedeutung eines hohen Eigenverbrauchs weiter erhöht hat. Die Einspeisevergütung bleibt jedoch ein relevanter Baustein im wirtschaftlichen Gesamtkonzept einer Anlage.
K
Kilowattpeak (kWp)
Kilowattpeak (kWp) ist die Einheit für die Nennleistung einer Photovoltaikanlage unter standardisierten Testbedingungen, den sogenannten Standard Test Conditions (STC). Diese Bedingungen umfassen eine Bestrahlungsstärke von 1.000 W/m², eine Modultemperatur von 25 °C und eine definierte spektrale Zusammensetzung des Lichts. Ein Kilowattpeak entspricht 1.000 Watt Spitzenleistung. In der Praxis wird dieser Wert selten dauerhaft erreicht, da Wetter und Jahreszeit die tatsächliche Einstrahlung beeinflussen. Dennoch ist kWp die gängige Vergleichsgröße bei der Planung und dem Kauf von Photovoltaikanlagen. Zur Einordnung des realen Ertrags eignet sich die Ertragsprognose.
M
Monitoring
Monitoring bezeichnet die kontinuierliche Überwachung und Aufzeichnung der Betriebsdaten einer Photovoltaikanlage. Typischerweise werden Leistung, Ertrag, Einspeisemengen und Systemzustände in Echtzeit erfasst und über eine App oder ein Webportal visualisiert. Abweichungen vom Sollertrag lassen sich so frühzeitig erkennen und beheben, bevor größere wirtschaftliche Einbußen entstehen. Für Betreiber gewerblicher Anlagen ist ein professionelles Monitoring besonders wertvoll, da es eine lückenlose Dokumentation der Stromerzeugung für Abrechnungs- und Nachhaltigkeitszwecke ermöglicht. Auch Privatanlagen profitieren von einem transparenten Überblick über die eigene Energiebilanz.
N
Netzgekoppelte Systeme
Netzgekoppelte Systeme sind Photovoltaikanlagen, die mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden sind. Überschüssiger Solarstrom wird direkt ins Netz eingespeist und vergütet, während bei einem Produktionsdefizit automatisch Strom aus dem Netz bezogen wird. Diese Kombination aus eigener Erzeugung und Netzanbindung macht netzgekoppelte Anlagen besonders alltagstauglich und wirtschaftlich planbar. Sie sind die mit Abstand verbreitetste Form von Photovoltaiksystemen in Deutschland. Im Gegensatz zu Inselanlagen benötigen sie keinen zwingenden Batteriespeicher, obwohl ein solcher den Eigenverbrauch deutlich steigern kann.
P
Photovoltaik
Photovoltaik (kurz: PV) ist die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in elektrischen Strom mithilfe von Solarzellen. Grundlage ist der photoelektrische Effekt: Photonen der Sonnenstrahlung lösen in Halbleitermaterialien, meist Silizium, freie Elektronen aus und erzeugen dadurch elektrische Spannung. Mehrere Solarzellen werden zu Modulen zusammengefasst, Module zu einer Anlage. Photovoltaikanlagen können auf Dächern, Fassaden oder Freiflächen installiert werden und liefern emissionsfreien Strom für Privathaushalte, Gewerbebetriebe und die Einspeisung ins öffentliche Netz. Sie gelten als eine der wichtigsten Technologien der Energiewende.
S
Solarzelle
Die Solarzelle ist das kleinste funktionale Element einer Photovoltaikanlage und wandelt Sonnenlicht unmittelbar in Gleichstrom um. Sie besteht in der Regel aus zwei verschieden dotierten Siliziumschichten, die gemeinsam eine elektrische Spannung erzeugen, sobald Licht auf sie trifft. Monokristalline Solarzellen gelten als besonders effizient und werden in hochwertigen Modulen bevorzugt eingesetzt. Polykristalline Zellen sind günstiger in der Herstellung, aber etwas weniger leistungsfähig. Die Weiterentwicklung der Zellentechnologie ist ein zentraler Treiber steigender Modulwirkungsgrade und sinkender Systemkosten in der Photovoltaikbranche.
W
Wechselrichter
Der Wechselrichter ist eine der zentralen Komponenten jeder netzgekoppelten Photovoltaikanlage. Solarzellen erzeugen Gleichstrom (DC), der jedoch für die Nutzung im Haushalt oder die Einspeisung ins öffentliche Stromnetz in Wechselstrom (AC) umgewandelt werden muss. Genau diese Aufgabe übernimmt der Wechselrichter. Moderne Geräte arbeiten mit einem Wirkungsgrad von über 98 Prozent und verfügen häufig über integrierte Monitoring-Funktionen. Es wird zwischen String-Wechselrichtern, Mikrowechselrichtern und Hybridwechselrichtern unterschieden, die je nach Anlagetyp und Anforderungsprofil zum Einsatz kommen.