Komponenten einer Photovoltaikanlage: PV Module, Wechselrichter, Einspeisungszähler & Stromzähler


Eine Photovoltaikanlage besteht aus verschiedenen Komponenten, die aufeinander abgestimmt sein müssen. Die wichtigste Komponente einer Photovoltaikanlage sind die Photovoltaikmodule. Solch ein Modul besteht aus mehreren Solarzellen. Die PV-Module erzeugen Gleichstrom, der von einem Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt wird.

Der Solarstrom wird dann ins öffentliche Stromnetz eingeleitet. Der Einspeisungszähler zählt diesen Strom, damit der Betreiber die korrekte Vergütung erhält. Wenn die erzeugte Strommenge an Regentagen nicht ausreicht, wird der Strom aus dem öffentlichen Netz bezogen. Dann zählt der Stromzähler den zugekauften Strom.

Üblicherweise werden auf einem Dach 6-12 Photovoltaikmodule zu sogenannten Strings verschaltet. Die einzelnen PV Module bestehen jeweils aus mehreren Solarzellen.

Die PV-Module machen sich den photovoltaischen Effekt zunutze, den Albert Einstein 1905 aus den Experimenten von Alexandre Edmont Becquerel im Jahre 1839 entwickelte. Wenn das einfallende Sonnenlicht auf die PV Module fällt, wird es in elektrische Energie umgewandelt, indem das Licht in dem Halbleiter absorbiert wird.

Dabei werden positive und negative Ladungsträger erzeugt. Im Halbleiter selbst besteht ein elektrisches Feld, das die positiven und negativen Ladungsträger voneinander trennt und sie zu getrennten Kontakten ableitet. Wenn an diese Kontakte ein Verbraucher angeschlossen wird, fließt ein elektrischer Strom. Da der erzeugte Solarstrom Gleichstrom ist, muss er mittels eines Wechselrichters in Wechselspannung umgewandelt werden.

Der Wechselrichter wird teilweise auch Inverter genannt. Er wandelt den Gleichstrom der Photovoltaikmodule in Wechselspannung um. Er ist zudem mit einem Überspannungsschutz ausgestattet. Er verhindert, dass bei einer Überspannung im öffentlichen Stromnetz die Photovoltaikanlage beschädigt wird. Der Wechselrichter sollte an einem gut zugänglichen Ort, vielleicht im Keller, installiert sein. Da er bei der Umwandlung aber Geräusche macht, sollte er in keinem Wohnraum installiert werden. Vom Wechselrichter führt die Versorgung entweder direkt ins Haus zu den Verbrauchern oder aber über den Einspeisungszähler ins öffentliche Stromnetz. Der Einspeisungszähler zählt den Strom, der in das öffentliche Stromnetz eingeleitet wird und das Versorgungsunternehmen dem Hausherrn vergütet. Darum sollte der Einspeisungszähler regelmäßig auf seine Funktion überprüft werden.

Schließlich gehört auch ein Stromzähler zur Photovoltaikanlage. Dieser misst den Strom, der aus dem öffentlichen Stromnetz entnommen wird. Das kann der Fall sein, wenn es tagelang nur regnet oder schneit und die PV-Module nicht genügend Solarstrom produzieren.