Solarblitz: Solarlexikon

ohne Gewähr, aber nach bestem Wissen

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Ampere:
Ampere ist die Stromstärke. Einheitszeichen / Abkürzung A. Ampere mal Spannung (Volt - V) gibt Watt (W).  W mal Stunden (h) gibt Wattstunden (Wh). Beispiel: 5A * 36V * 1h = 180Wh

Abnahme: Die Abnahme ist vom ESTI vorgeschrieben. Sie und das Abnahmeprotokoll ist i.d.R. auch für den Zuspruch von Förderungen nötig, sowie für Versicherungen (Gebäudeversicherung). Die Abnahme der fertig montierten und angeschlossenen Photovoltaikanlage muss durch einen konzessionierten Elektriker erfolgen. Hierbei werden folgende Messungen vorgenommen: Kurzschlussstrom, Isolationswiderstand und Messung des Potenzialausgleichs. Wenn die Anlage einfach zugänglich ist sollten Kosten max. um 200 CHF liegen.

Aufdachmontage (einer Solaranlage): Wie das Wort sagt, auf dem Dach - über der Dacheindeckung - montiert. Im Unterschied zu Indachanlagen. Der Vorteil ist: Meist günstiger, einfacher und effizienter, da meist besser hinterlüftet und dadurch kühler. Indachmontage bedingt dagegen entweder eine Wasserführende (dichte) Anlage, oder ein stärkeres Unterdach, welches dann als wasserführende Schicht ausgelegt werden muss. Dazu sind seitliche dichte Anschlüsse an das Dach nötig.

Ausrichtung (einer Solaranlage): Es geht wie das Wort sagt um die Ausrichtung. Süd ist (meist) optimal und 30-35 Grad Modulneigung. Abweichungen vom Optimum werden häufig überschätzt. Einige Werte (PVGIS) für Basel: Opimum: Azimuth -15° Abweichung nach von Süden richtung Osten und 32 ° : Pro KWp 916KWh
0 °  (Süd)  und 32 ° Grad Neigung: Pro KWp 911KWh
45° (Süd-West) und 32
° Grad Neigung: Pro KWp 905KWh
90° (West) und 32° Grad Neigung: Pro KWp 792KWh
90° (West) und 10° Grad Neigung: Pro KWp 841KWh
0° (Süd) und 90° Grad Neigung (senkrecht / zB an Fassage): Pro KWp 633KWh
0° 0° Grad Neigung: Pro KWp 849KWh


Azimut (Azimutwinkel):
In der Solartechnik wird die Ausrichtung eines Daches/Kollektors/Anlage in Azimutwinkelgrad meist in Abweichung von Süd = 0° angegeben. Meist sind die Winkel wie folgt angegeben:
Süd 0°, SüdWest 45°, West 90°, NordWest 135°, Nord 180°, NordOst -135°, Ost -90°, SüdOst -45°
Seltener sind die Angaben auch in Abweichung von Nord = 0° wie in der Kartografie. Man muss die Angaben also logisch prüfen Nach Nord ausgerichtete Anlagen gibt es bisher kaum...

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Blitzschutz: Meist keine Vorschrift. Wenn in der Nähe bzw. auf dem Gebäude eine Blitzschutzeinrichtung existiert, müssen Vorschriften eingehalten werden: Abstand (ca. 1m, aber besser Fachleute rechnen lassen). Sinnvoll sind vor dem Wechselrichter und vor dem Gebäudeeintritt der DC Leitung ein Überspannungsschutz. Teilweise (je nach Hersteller) ist es Vorschrift die Konstruktion mit einem Potentialausgleich (Erdung) zu versehen.

Backupwechselrichter
: s. Wechselrichter
Bidirektionale Wechselrichter: s. Wechselrichter

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Eigenverbrauch: Eigenverbrauch ist die Nutzung des selbst erzeugten Stroms. Der Vorteil wenn keine erhöhte Einspeisevergütung gegeben ist, dass die Einsparung oft höher ist als die Gutschrift, da man dann auch die Netzgebühren spart.

Einspeisevergütung (KEV): Die Kostendackende EinspeiseVergütung bezahlt für Solarstrom je nach Inbetriebnahme der Anlage eine kostendeckende Vergütung. Teilweise wird von Kantonen, Gemeinden und Elektrizitätswerken ein Investitionszuschuss gegeben. (Bitte jeweils abklären) Zu beachten ist: Die Zuschüsse sind nur teilweise kumulierbar! Hier einige Angaben: Subventionen und Zuschüsse.

EN: Europäische Norm

ENS: Einrichtung zur Netzüberwachung mit jeweils zugeordnetem Schaltorgan in Reihe. Das ist eine Sicherheitsschaltung zur Netzüberwachung des Netzeinspeisegerätes (Schaltet bei Netzausfall den Wechselrichter bzw. die Zuleitung zum Netz ab, falls der Wechselrichter das nicht macht (redundantes System)) Die Richtlinien unterscheiden sich hier von Land zu Land. In Deutschland und der Schweiz ist ein ENS Vorschrift und in den meisten grösseren Wechselrichtern enthalten.

ENS (Schweiz)Empfehlung zur Nutzung von Solaranlagen

ESTIEidgenössisches Starkstrominspektorat
http://www.esti.admin.ch/de

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Frequenzgeführte Leistungsregelung - Frequency Shift Verfahren (SMA)Wechselrichter die dieses Verfahren beherrschen, steuern über den MPPT-Regler die Leistungsabgabe. In Inselanlagen ist das nötig wenn die Akkus voll sind und zu wenig Verbraucher am Netz sind. Netzgeführte Wechselrichter würden sonst ihre Leistung in andere Teile des Inselsystems einspeisen und diese ev. beschädigen.

FeuerSinnvoll und durchaus üblich ist: Ein DC Freischalter (vor dem Wechselrichter), ein Notaus, welcher die Anlage möglichst nahe am Dach stromlos macht. Ein Warnhinweis mit Verhaltensregeln am Stromzähler. In der Schweiz gilt die Richtlinie Abstand mit Sprühstrahl 5m, mit Vollstrahl 10m: Gebäudeversicherung-SO-Referat und Positionspapier-Swissolar. Für die deutsche Feuerwehr gibt es eine Feuerwehrbroschüre "Einsatz an Photovoltaikanlagen" Gleichspannungen 120V - 1500 Volt: Abstand beim Löschen mit Sprühstrahl 1m, mit Vollstrahl 5m.

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IEC: Internationalen Elektrotechnische Kommission

IEC 61215 / EN 61215: Bauarteignung und Bauartzulassung, getestet werden: Strahlungsbeanspruchung, thermischer Beanspruchung und mechanischer Beanspruchung. PDF

IEC 61646: gleich 61215 für Dünnschicht

IEC EN 61730-1/2: Sicherheitstechnische Beurteilung des Aufbaus der PV-Module

Indachmontage (einer Solaranlage): Siehe Aufdachmontage

Inselanlagen: Solaranlagen ohne Verbindung ins öffentliche Netz. Üblich sind zumeist 12V und 24V weniger häufig 48V Spannung. Jeweils optional mit Wechselrichter (Selbstgeführte Wechselrichter). Für eine kontinuierliche Stromversorgung sind Akkus notwendig, was diese Anlagen teuer macht. Zudem sind Inselanlagen weniger Effektiv. Es geht bis zu 50% der Energie beim Laden und Entladen der Akkus verloren. Zudem kann keine weitere Energie gespeichert werden, wenn die Akkus voll sind.


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KEV: Siehe Einspeisevergütung
Kostendeckende Einspeisevergütung: Siehe Einspeisevergütung


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Lichtbogen: Beim Trennen der Leitungen in einer Photovoltaikanlage die in Betrieb ist, oder vom Wechselrichter kurz geschlossen ist, kann ein Lichtbogen wie beim Schweissen entstehen, der für Mensch und Material gefährlich ist. Vermeiden lässt sich dies nur, wenn die Trennung ohne Last geschieht: Abschalten durch DC-Schalter oder im Dunklen.

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MPP: Maximum Power Point, der Punkt der Effizienzkurve (V/A) an dem ein Solarmodul am meisten leistet.

MPPT: Maximum Power Point Tracking. Gute Wechselrichter suchen im Abstand von 30 Sekunden oder mehr den MPP eines Solarmuduls bzw. einer ganzen Solaranlage.

MPPT-Laderegler: Maximum Power Point Tracking. Laderegler, die den MPP eines Solarmuduls suchen. Viel wesentlicher dabei ist: Diese Regler haben einen eingebauten DC/DC-Wandler, der z.B. aus 36V 12V oder 24V macht. Dabei erhöht sich die der Strom und die Leistung des Moduls wird im Gegensatz zu PWM-Reglern viel besser genutzt. Aus z.B. 36V und 5A = 180W werden 12V und 15A = 180W statt 12V und 5A = 60W

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Netz gekoppelte Anlagen: Solaranlagen, die den erzeugten Strom in das öffentliche Netz einspeisen. Im Gegensatz zu Inselanlagen.

Netz gekoppelte Plug and Play Anlagen: Kleine Solaranlagen, die ohne Bewilligung installiert werden dürfen und i.d.R. an eine normale Steckdose angeschlossen werden. Z.B. Mit Steca Grid 300 / 500 W Wechselrichtern. Man sollte das E-Werk aber unterrichten, da dieses den Aufbau zur Sicherheit prüft und vor allem damit ein saldierender Zähler installiert wird.

Netzimpedanz: Vereinfacht gesagt der Widerstand eines Stromnetzes. Netzgeführte Wechselrichter prüfen die Netzimpedanz und schalten ausserhalb bestimmter Wert ab.

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PA: Siehe Schneelast. Wikipedia: "1 Pa = 1 kg·m−1·s−2 = 1 N·m−2. Ein Pascal ist also der Druck, den eine Kraft von einem Newton auf eine Fläche von einem Quadratmeter ausübt." Und "Ein Newton ist somit bei einer mittleren Erdschwerebeschleunigung auf Meereshöhe von g = 9,81 m/s² die Gewichtskraft eines Körpers der Masse 102 g."
0.102kg*5400=550kg Demnach hält eine Modul mit 5400PA eine Belastung von 550kg pro m
² aus.

PWM = Pulsweitenmodulation: PWM-Solarregler/Laderegler (im Gegensatz zu MPPT-Ladereglern) regeln den Strom mit dem ein Akku (vom Modul) geladen wird, durch "einfaches" EIN/AUS schalten. Das Modul wird elektronisch direkt mit dem Akku verbunden. Dadurch sinkt die Modulspannung auf die benötigte Ladespannung ab. Der Ladestrom erhöht sich dabei nicht. Dadurch geht ein Teil der Energie verloren. Üblicherweise 20-30%. Diese Laderegler eignen sich deshalb nur für kleine Anwendungen, bei denen es auf die Effizienz nicht ankommt. 

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Schalter: Folgende Schalter sind  sind üblich bzw. nötig:
- DC Schalter (auf der Gleichstromseite) um Lichtbögen beim Trennen der Verbindungen zu vermeiden, die Geräte und Stecker beschädigen. (Wenn der Wechselricher abschaltet, schliest er die Module kurz)
- AC
Schalter (auf der Wechselstromseite nach dem Wechselrichter) um die Anlage ausser Betrieb nehmen zu können.
Beide Schalter sind in manchen Wechselrichtern integriert und dann natürlich nicht nochmals nötig.

Schneelast / Winddruck / Flächenbelastung / Druckresistenz: In Pascal (PA) gemessen. Ab Schneelastzone 3 (Alpinzone) werden 5400 PA empfohlen. (5400 Pa mechanischer Belastungstest gemäss IEC 61215 Version 2 erfolgreich bestanden). Normalerweise reichen 2700 PA. Die Werte entsprechen einem Gewicht von 275.4 bzw. 550.8 kg / m2.

Schutzklasse ll: Nach Schutzklasse ll oder auch auf sichere elektrische Trennung, getestete Betriebsmittel sind sie durch eine verstärkte Isolierung vor Kontakt mit spannungsführenden Teilen geschützt. Bewegliche Geräte der Schutzklasse II haben keinen Schutzkontaktstecker (Schuko) und sind nicht geerdet.

Schwachlichtverhalten: Diffuslichtverhalten. Der Begriff erläutert die Effizienz bei diffusem Licht (keine direkte Sonnenbestrahlung). Ein Problem ist die häufige Behauptung z.B. Dünnschichtzellen seien besser weil der Ertrag bei Schwachlicht besser sei. Dem ist bezogen auf m² nicht so, sondern nur bezogen auf kWh pro kWp

Sicherungen: Folgende Sicherungen sind üblich bzw. nötig:
- DC Sicherung (auf der Gleichstromseite) gegen Überspannung in Extremsituationen im Winter (wenn der Wechselrichter mit der Auslegung der Spannung an der Obergrenze ist). Eine Sicherung gegen zu hohe Leistung ist nicht nötig, da dies der Wechselrichter abregelt.
- AC Sicherung (auf der Wechselstromseite nach dem Wechselrichter) zur Absicherung des Wechselrichters gegen Kurzschluss

Solarmodul: Was ist ein Solarmodul?

Solarmodule / Solarpaneele / Photovoltaikmodule bestehen aus verschalteten einzelnen Solarzellen. Diese können nicht mit einer exakt definierten Leistung hergestellt werden. Deshalb werden die Zellen nach Leistung sortiert. Das ist der Grund, warum es die gleichen Module mit verschiedenen Leistungen gibt.

Solarmodul: Was für Solarmodule gibt es?
Monokristalline, Polykkristalline und Dünnschicht-Module. Von klein bis gross mit den unterschiedlichsten Spannungen und Leistungen. Von ein paar Volt bzw. Watt bist zu den grossen Modulen zwischen 150 - 250Wp und um die 36V für grössere Solaranlagen im KW oder gar MW Bereich. Dünnschichtmodule gibt es auch flexibel.

Solarmodul: Welches Solarmodul brauche ich?
Je nach Einsatz gibt es Module z.B. für Schiffe, die flexibel, hoch belastbar und teils sogar begehbar sind. Oder kleine für einen Weidezaun. Oder natürlich die grossen Module für Photovoltaikanlagen als Inselanlage ohne Netzanschluss oder mit Netzeinspeisung. Grundsätzlich gilt: Kleine Module sind pro Watt teurer als grosse und seltene, spezielle teurer als häufige. Wer also ein grosses Modul um die 170-190Wp einsetzen kann, sollte ein solches nehmen, da es pro Wp meist am günstigsten ist. Dann gibt es Unterschiede in der Belastbarkeit (Wind / Schneelast).

Solarmodul: Welche Module sind gut?
Diese Frage ist natürlich je nach Zweck ganz unterschiedlich zu beantworten. Meist geht es aber um das Preis - Leistungsverhältnis.
Einerseits der Preis pro Watt, andererseits natürlich Eigenschaften wie Haltbarkeit. Hier gehen die Meinungen weit auseinander. Wir vertreten die Meinung, Module die die üblichen Test bestehen, deren Qualität bei Herstellung und Ausgangsmaterialien kontrolliert wird, und günstig sind, sind gut. Solche Kontrollen führen wir mit Hilfe eines Spezialisten und mit externen Tests, sowie direkt in den Fabriken durch!
Wir bieten unseren Kunden nur Module an, die den genannten Kriterien genügen.
Oft wird gesagt, nur Module renommierter europäischer Hersteller bieten für die Einsatzdauer von über 20 Jahren genügende Sicherheit. Unsere Meinung dazu ist: Die grossen Hersteller mit einem Namen - ob in China, USA oder Europa - verwenden mehr oder weniger die selben Grundmaterialien und können es sich nicht leisten, schlechte Qualität zu produzieren, da eine grosse Konkurrenz unter den Herstellern besteht. Auch der Restwert nach der üblichen Abschreibung ist in 10 oder gar 20 Jahren so gering, dass ein eventuell auftretender Schaden durch weniger Effizienz weit weniger ins Gewicht fällt, als zu vermuten, wenn man den Neupreis einer Anlage betrachtet, zumal natürlich in den nächsten Jahren weitere Verbesserungen und Preissenkungen folgen werden. Diese Argumente sprechen unserer Meinung nach gegen gerechtfertigte Preisunterschiede von teilweise über 100%.

STC -
Standard Test Bedingungen: W: Bei einer senkrechten Bestrahlung von 1000W/m² und 23 °C werden die technischen Daten der Module untersucht. Dies sind die Angaben auf den Datenblättern. Hagel: Das Glas/Modul hält den Fall einer 227g Stahlkugel aus 1m Höhe ohne zu brechen aus. Schneelast / Druckresistenz: 2700 oder 5400 PA

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Temperaturkoeffizient: Solarzellen haben einen Negativen Temperaturkoeffizient. Das bedeutet, je geringer die Temperatur, desto höher der Wirkungsgrad. Bei den Standart Test Bedingungen (STC) wird bei einer Modultemperatur von 25 °C gemessen. Bei Sonnenschein lsind die Module fast immer wärmer. Der Temperaturkoeffizient beträgt etwa -0,4 %/°C. Pro 10 °C verliert das Modul also etwa 4% Wirkungsgrad.

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Volt - Spannung: Volt ist die elektrische Spannung. Einheitszeichen / Abkürzung: V. Ampere mal Spannung (Volt - V) gibt Watt (W).  Watt (W) mal Stunden (h) gibt Wattstunden (Wh). Beispiel: 5A * 36V * 1h = 180Wh


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Wechselrichter (Inverter): Richtet Gleichstrom in Wechselstrom um. Man kann grob unterscheiden zwischen a) Selbstgeführten Wechselrichtern für Inselanlagen und b) Netzgeführten Wechselrichtern zur Netzeinspeisung. Weitere Unterschiede sind u.a. die Einsatzzweck: Für Wasserturbinen, Windturbinen, Photovoltaikanlagen.
Wechselrichter netzgeführt (fremdgeführt): Sie wandeln eine Ausgangsspannung aus z.B.  Fotovoltaikanlagen in eine netzsynchrone Wechselspannung um. Sie benötigen ein Netz als Referenz an das Sie Spannung und Frequenz angleichen. Sie werden zur Netzeinspeisung verwendet. Sie müssen bei Netzausfall oder Störungen abschalten.
Wechselrichter selbstgeführt:  Sie wandeln meist eine Ausgangsspannung aus Akkus Wechselspannung um. Sie werden zur Herstellung eines unabhängigen Inselnetzes verwendet. Man unterscheidet meist zwischen (reinen) Sinus-, quasi Sinus- und Rechteckspannungs- Wechselrichtern. Letztere sind nur für unempfindliche Geräte mit meist rein ohmscher Last (Heizung) geeignet. Quasi Sinus Wechselrichter reichen für die meisten Anwendungen. Reine Sinuswechselrichterdie eine "echte/ reine" Sinus-Kurve aufbauen, sind mit Abstand am teuersten und meist nur für sehr empfindliche Geräte nötig. "Bei Motoren (Kühlschränke, Werkzeuge) muss aufgrund des Anlaufstromes die Spitzenleistung des Wechselrichters ausreichend hoch sein. Der Notwendigkeit, für Millisekunden einen ca. zehnmal so hohen Anlaufstrom zu benötigen, tragen höherwertige Modelle Rechnung. Sie "vertragen" kurzzeitig einen dreimal so hohen Überlast-Wert wie ihre angegebene Dauer-Nennleistung." (Wikipedia)
Wechselrichter (bidirektional)Wechselrichter die bei Inselanlagen oder Backupsystemen Energie für ein Netz zur Verfügung stellen und aus dem Netz Akkus laden können. Siehe auch Inselanlage.
BackupwechselrichterWechselrichter, die bei fehlendem Netz auf ein Backupsystem bzw. USV-System umschalten.


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Watt: Watt ist die Leistung. (Oft verwechselt mit Energie z.B. Wh oder KWh). Einheitszeichen / Abkürzung: W. 1 Watt ist gleich 1 Joule pro Sekunde: 1W=1J/s.  Watt (W) mal Stunden (h) gibt Wattstunden (Wh). Beispiel: 180W * 1h = 180Wh.
Weitere gebräuchliche Masseinheiten:
1 mW (Milliwatt) 0,001 W
1 W (Watt) 1 W
1 kW (Kilowatt) 1.000 W
1 MW (Megawatt) 1.000.000 W
1 GW (Gigawatt) 1.000.000.000 W
1 TW (Terawatt) 1.000.000.000.000 W


Wp: Bedeutet Leistung (Watt, W) pro Fläche (m²) eines Moduls - egal welcher Grösse - nach STC (Standard-Testbedingungen bzw. Standard-Test-Conditions) bei einer Solaren Einstrahlung von 1000W/m2 und einer Modultemperatur von 25°C. Wp ist keine Angabe über Effizienz oder W/m2.

Wp/m²: Wp geteilt durch die Fläche (Länge mal Breite) eines Moduls. Z.B.: 180Wp bei 1600*800mm = 140.63 Wp/m². Wp/m² ist bzw. wäre die beste Angabe, die direkte Vergleiche von Modulen und Anlagen ermöglicht.

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Zähler: Hausanschlusszähler mit und ohne Rücklaufsperre. Für Solaranlagen sind heute üblich  elektronische Saldierende Zähler, die eine Einspeisung von Strom zählen.

Video: Solarmodulproduktion bei Conergy

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