Sonnenkraft nutzen: Wie Photovoltaikanlagen saubere Energie erzeugen
Eine Photovoltaikanlage wandelt mithilfe von Solarzellen, die aus Halbleitermaterialien bestehen, das einfallende Sonnenlicht in elektrische Energie um. Dies geschieht durch den photoelektrischen Effekt, bei dem Photonen des Lichts Elektronen in den Solarzellen anregen und freisetzen, wodurch ein elektrischer Strom erzeugt wird. Dieser Gleichstrom wird durch einen Wechselrichter in den haushaltsüblichen Wechselstrom umgewandelt, der dann entweder lokal genutzt oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist wird. Diese Funktionsweise ermöglicht die kontinuierliche Erzeugung von sauberer und erneuerbarer Energie aus Sonnenlicht.
Von fossilen zu erneuerbaren Energien: Ein dringender Schritt für Klima und Gesundheit
Der Einsatz fossiler Brennstoffe wie Kohle, Öl und Gas führt durch ihre Verbrennung zur Freisetzung von Treibhausgasen, Luftverschmutzung und Umweltschäden. Dies trägt maßgeblich zum Klimawandel und Gesundheitsproblemen bei. Eine dringende Umstellung auf erneuerbare Energiequellen ist nötig, um diese negativen Auswirkungen zu mindern und eine nachhaltigere Energieversorgung zu gewährleisten.
Komponenten einer Photovoltaikanlage
PV-Module
Ein Photovoltaik-Modul ist eine Einheit, die aus miteinander verbundenen Solarzellen besteht und Sonnenlicht in elektrische Energie umwandelt. Diese Module sind üblicherweise in rechteckigen Paneelen angeordnet und werden auf Dächern, Freiflächen oder anderen geeigneten Standorten installiert, um erneuerbare Energie zu erzeugen.
Wechselrichter
Der Wechselrichter ist von grundlegender Bedeutung innerhalb einer Photovoltaikanlage, da er die von den Solarmodulen erzeugte Gleichspannung in für das Stromnetz passenden Wechselstrom umwandelt. Diese umgewandelte Energie kann entweder direkt im Haushalt genutzt oder ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden. Der Wechselrichter ist maßgeblich dafür verantwortlich, die erzeugte Solarenergie so zu adaptieren, dass sie für den täglichen Energiebedarf oder für die Einspeisung ins Stromnetz nutzbar wird.
Unterkonstruktion
Die Unterkonstruktion einer Photovoltaikanlage bildet das stabile Gerüst, das die Solarmodule trägt und positioniert. Typischerweise aus Aluminium oder Stahl gefertigt, wird sie an Dächern, Freiflächen oder anderen geeigneten Standorten installiert. Ihre Hauptfunktion besteht darin, die Solarmodule sicher zu stützen und ihnen die optimale Ausrichtung zur Sonne zu ermöglichen, um die Energieerzeugung zu maximieren.
Kabel
Die DC-Kabel in einer Photovoltaikanlage übertragen den erzeugten Gleichstrom von den Solarmodulen zum Wechselrichter, wo dieser in Wechselstrom umgewandelt wird. Die AC-Kabel transportieren dann den umgewandelten Wechselstrom vom Wechselrichter entweder zum lokalen Verbrauchsort oder zur Einspeisung ins Stromnetz. Diese Kabel spielen eine entscheidende Rolle bei der Übertragung und Verteilung der erzeugten Energie.
Transformator (Trafo)
Der Transformator in einer Photovoltaikanlage ist ein elektrisches Gerät, das die Spannung des erzeugten Wechselstroms anpasst. Er transformiert die Spannungsebene des von den Wechselrichtern erzeugten Stroms auf die erforderliche Ebene für den lokalen Verbrauch oder die Einspeisung ins Stromnetz. Diese Anpassung der Spannung ist essenziell, um eine effiziente und sichere Übertragung sowie Nutzung des erzeugten Stroms zu gewährleisten.
Übergabestation
Die Übergabestation einer Photovoltaikanlage fungiert als Schnittstelle zwischen der erzeugten Energie und dem Stromnetz. Ihre Hauptaufgabe besteht darin, den erzeugten Strom zu kontrollieren, zu überwachen und gemäß den Netzvorgaben einzuspeisen. Dabei gewährleistet sie eine sichere Integration der erzeugten Solarenergie in das öffentliche Stromnetz oder für den lokalen Verbrauch.
