Photovoltaikanlage

Eine Photovoltaikanlage (PV-Anlage) wandelt Sonnenlicht direkt in elektrischen Strom um. Dies geschieht in Solarzellen aus Halbleitermaterial, meist Silizium. Mehrere Zellen bilden Module, die zu Arrays zusammengeschaltet werden. PV-Anlagen werden typischerweise auf Dächern, an Fassaden oder auf Freiflächen installiert und dienen der Eigenversorgung, der Einspeisung von Überschuss ins Netz oder beidem.

Zu den Hauptkomponenten gehören PV-Module, Montagesysteme, Verkabelung und Wechselrichter. Der Wechselrichter wandelt den erzeugten Gleichstrom in netzkonformen Wechselstrom um. Systeme können zentrale, String- oder Mikro-Wechselrichter verwenden. Bei Inselanlagen kommen Batteriespeicher und Ladesysteme hinzu. Zusatzgeräte wie Trennschalter, Sicherungen, Monitoring-Systeme und Steuerung ergänzen die Anlage.

PV-Anlagen können netzgekoppelt, netzunabhängig oder hybrid betrieben werden. Netzgekoppelte Systeme liefern Strom ins öffentliche Netz und ermöglichen oft eine Vergütung oder einen Eigenverbrauchsvertrag; off-grid Systeme arbeiten ohne Netzanschluss. Die Leistung hängt von Standort, Neigung, Ausrichtung und Verschattung ab. Technologisch unterscheiden sich Module durch Siliziumtypen: monokristalline, polykristalline und Dünnschichtmodule; Wirkungsgrade liegen grob zwischen 15 und 22 Prozent.

Die Planung umfasst Standortanalyse, Genehmigungen und Netzanschlussverträge. Nationale Normen und Sicherheitsstandards regeln Installation, Betrieb und Netzrückspeisung. Die Wartung ist gering, regelmäßige Reinigung und Sichtprüfungen helfen, Verluste durch Verschattung zu vermeiden. Die Lebensdauer von Modulen liegt bei etwa 25 bis 30 Jahren; Wechselrichter werden oft früher ausgetauscht.

PV-Anlagen senken Betriebskosten für Strom und tragen zur Reduktion von Treibhausgasen bei. Kosten für Module und Systeme sind in den letzten Jahren stark gesunken; die Rendite hängt von Standort, Eigenverbrauch, Einspeise- oder Förderregelungen ab. Umweltaspekte umfassen Rohstoffe, Recycling von Altmodulen und Lebenszyklusbetrachtungen.