Haus mit Photovoltaikanlage auf dem Dach

Die Funktionsweise einer Photovoltaikanlage

Einfach erklärt

Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) gewinnen zunehmend an Beliebtheit, da sie eine nachhaltige und umweltfreundliche Möglichkeit bieten, Strom aus Sonnenlicht zu erzeugen. Doch wie funktioniert eine solche Anlage eigentlich? In diesem Beitrag erklären wir Ihnen die Grundlagen und die wichtigsten Schritte der Stromerzeugung durch Photovoltaik.

Photovoltaik Anlage wird installiert
Photovoltaik Anlage wird installiert
Photovoltaik Anlage wird installiert
Photovoltaik Anlage wird installiert

Was ist Photovoltaik?

Was ist Photovoltaik?

Photovoltaik ist die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie. Dieser Prozess basiert auf dem sogenannten photovoltaischen Effekt, der erstmals 1839 von Alexandre Edmond Becquerel entdeckt wurde. Moderne Photovoltaikanlagen bestehen aus Solarzellen, die diesen Effekt nutzen, um Sonnenlicht in Strom umzuwandeln.

Aufbau einer Photovoltaikanlage

Aufbau einer Photovoltaikanlage

Eine typische PV-Anlage besteht aus mehreren Hauptkomponenten:


  1. Solarmodule: Diese enthalten die Solarzellen, die das Sonnenlicht aufnehmen und in elektrische Energie umwandeln.

  2. Wechselrichter: Dieses Gerät wandelt den erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom um, der in Haushalten genutzt werden kann.

  3. Montagesysteme: Halterungen, die die Module auf dem Dach oder einer Freifläche fixieren.

  4. Stromspeicher (optional): Akkus speichern überschüssigen Strom, damit er zu einem späteren Zeitpunkt genutzt werden kann.

  5. Stromzähler: Misst die erzeugte und verbrauchte Energie.

So funktioniert eine PV-Anlage Schritt für Schritt

So funktioniert eine PV-Anlage Schritt für Schritt

  1. Sonnenlicht trifft auf die Solarzellen:

    Die Solarmodule, die in der Regel aus vielen miteinander verbundenen Solarzellen bestehen, fangen das einfallende Sonnenlicht ein. Diese Solarzellen bestehen meist aus Halbleitermaterialien wie Silizium, die für ihre lichtabsorbierenden Eigenschaften bekannt sind.
    Sobald das Sonnenlicht auf die Zellen trifft, werden die darin enthaltenen Elektronen angeregt und beginnen, sich zu bewegen. Dies erzeugt einen Stromfluss, der als Gleichstrom (DC) bezeichnet wird.


  1. Erzeugung von Gleichstrom (DC):
    Der von den Solarzellen erzeugte Gleichstrom wird über die Verkabelung in das System geleitet. Hierbei ist es wichtig, dass die Verkabelung optimal ausgelegt ist, um Energieverluste zu minimieren.
    Dieser Gleichstrom kann jedoch nicht direkt in den meisten Haushaltsgeräten verwendet werden, da diese Wechselstrom (AC) benötigen.


  1. Umwandlung in Wechselstrom (AC):
    Hier kommt der Wechselrichter ins Spiel. Dieses zentrale Gerät wandelt den erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom um, der den Standards in Haushalten entspricht.
    Der Wechselrichter spielt zudem eine wichtige Rolle bei der Überwachung der Systemleistung und sorgt dafür, dass die Anlage effizient arbeitet.


  1. Verteilung des Stroms im Haushalt:
    Der umgewandelte Wechselstrom wird nun über den Sicherungskasten im Haushalt verteilt. Geräte wie Kühlschränke, Waschmaschinen oder Beleuchtung können direkt mit diesem Strom betrieben werden.
    Dadurch wird der Eigenverbrauch des erzeugten Stroms maximiert, was besonders wirtschaftlich ist.


  1. Speicherung des Stroms (optional):
    Überschüssiger Strom, der nicht sofort verbraucht wird, kann in einem Batteriespeicher gespeichert werden. Diese Stromspeicher ermöglichen es, den erzeugten Strom auch in sonnenarmen Zeiten oder nachts zu nutzen.
    Dadurch wird die Abhängigkeit vom Stromnetz weiter reduziert und die Autarkie gesteigert.


  1. Einspeisung ins Stromnetz:
    Falls kein Batteriespeicher vorhanden ist oder der Speicher voll ist, wird der überschüssige Strom in das öffentliche Stromnetz eingespeist.


Funktionsweise einer Photovoltaik-Anlage
Funktionsweise einer Photovoltaik-Anlage
  1. Sonnenlicht trifft auf die Solarzellen:

    Die Solarmodule, die in der Regel aus vielen miteinander verbundenen Solarzellen bestehen, fangen das einfallende Sonnenlicht ein. Diese Solarzellen bestehen meist aus Halbleitermaterialien wie Silizium, die für ihre lichtabsorbierenden Eigenschaften bekannt sind.
    Sobald das Sonnenlicht auf die Zellen trifft, werden die darin enthaltenen Elektronen angeregt und beginnen, sich zu bewegen. Dies erzeugt einen Stromfluss, der als Gleichstrom (DC) bezeichnet wird.


  1. Erzeugung von Gleichstrom (DC):
    Der von den Solarzellen erzeugte Gleichstrom wird über die Verkabelung in das System geleitet. Hierbei ist es wichtig, dass die Verkabelung optimal ausgelegt ist, um Energieverluste zu minimieren.
    Dieser Gleichstrom kann jedoch nicht direkt in den meisten Haushaltsgeräten verwendet werden, da diese Wechselstrom (AC) benötigen.


  1. Umwandlung in Wechselstrom (AC):
    Hier kommt der Wechselrichter ins Spiel. Dieses zentrale Gerät wandelt den erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom um, der den Standards in Haushalten entspricht.
    Der Wechselrichter spielt zudem eine wichtige Rolle bei der Überwachung der Systemleistung und sorgt dafür, dass die Anlage effizient arbeitet.


  1. Verteilung des Stroms im Haushalt:
    Der umgewandelte Wechselstrom wird nun über den Sicherungskasten im Haushalt verteilt. Geräte wie Kühlschränke, Waschmaschinen oder Beleuchtung können direkt mit diesem Strom betrieben werden.
    Dadurch wird der Eigenverbrauch des erzeugten Stroms maximiert, was besonders wirtschaftlich ist.


  1. Speicherung des Stroms (optional):
    Überschüssiger Strom, der nicht sofort verbraucht wird, kann in einem Batteriespeicher gespeichert werden. Diese Stromspeicher ermöglichen es, den erzeugten Strom auch in sonnenarmen Zeiten oder nachts zu nutzen.
    Dadurch wird die Abhängigkeit vom Stromnetz weiter reduziert und die Autarkie gesteigert.


  1. Einspeisung ins Stromnetz:
    Falls kein Batteriespeicher vorhanden ist oder der Speicher voll ist, wird der überschüssige Strom in das öffentliche Stromnetz eingespeist.


So funktioniert eine PV-Anlage Schritt für Schritt

  1. Sonnenlicht trifft auf die Solarzellen:

    Die Solarmodule, die in der Regel aus vielen miteinander verbundenen Solarzellen bestehen, fangen das einfallende Sonnenlicht ein. Diese Solarzellen bestehen meist aus Halbleitermaterialien wie Silizium, die für ihre lichtabsorbierenden Eigenschaften bekannt sind.
    Sobald das Sonnenlicht auf die Zellen trifft, werden die darin enthaltenen Elektronen angeregt und beginnen, sich zu bewegen. Dies erzeugt einen Stromfluss, der als Gleichstrom (DC) bezeichnet wird.


  1. Erzeugung von Gleichstrom (DC):
    Der von den Solarzellen erzeugte Gleichstrom wird über die Verkabelung in das System geleitet. Hierbei ist es wichtig, dass die Verkabelung optimal ausgelegt ist, um Energieverluste zu minimieren.
    Dieser Gleichstrom kann jedoch nicht direkt in den meisten Haushaltsgeräten verwendet werden, da diese Wechselstrom (AC) benötigen.


  1. Umwandlung in Wechselstrom (AC):
    Hier kommt der Wechselrichter ins Spiel. Dieses zentrale Gerät wandelt den erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom um, der den Standards in Haushalten entspricht.
    Der Wechselrichter spielt zudem eine wichtige Rolle bei der Überwachung der Systemleistung und sorgt dafür, dass die Anlage effizient arbeitet.


  1. Verteilung des Stroms im Haushalt:
    Der umgewandelte Wechselstrom wird nun über den Sicherungskasten im Haushalt verteilt. Geräte wie Kühlschränke, Waschmaschinen oder Beleuchtung können direkt mit diesem Strom betrieben werden.
    Dadurch wird der Eigenverbrauch des erzeugten Stroms maximiert, was besonders wirtschaftlich ist.


  1. Speicherung des Stroms (optional):
    Überschüssiger Strom, der nicht sofort verbraucht wird, kann in einem Batteriespeicher gespeichert werden. Diese Stromspeicher ermöglichen es, den erzeugten Strom auch in sonnenarmen Zeiten oder nachts zu nutzen.
    Dadurch wird die Abhängigkeit vom Stromnetz weiter reduziert und die Autarkie gesteigert.


  1. Einspeisung ins Stromnetz:
    Falls kein Batteriespeicher vorhanden ist oder der Speicher voll ist, wird der überschüssige Strom in das öffentliche Stromnetz eingespeist.


Funktionsweise einer Photovoltaik-Anlage
Funktionsweise einer Photovoltaik-Anlage

Vorteile einer Photovoltaikanlage

Vorteile einer Photovoltaikanlage

  • Umweltfreundlich: Eine Photovoltaikanlage trägt aktiv zum Klimaschutz bei, da sie Strom ohne den Ausstoß von schädlichen Treibhausgasen erzeugt. Im Gegensatz zu fossilen Energieträgern wird bei der Nutzung von Sonnenenergie keine Umweltverschmutzung verursacht. Dies macht PV-Anlagen zu einer der nachhaltigsten Energiequellen, die es gibt.


  • Kosteneffizient: Obwohl die Anschaffungskosten für eine PV-Anlage anfangs hoch erscheinen mögen, amortisieren sich diese über die Jahre hinweg. Sie sparen langfristig durch niedrigere Stromkosten, insbesondere da die Preise für Netzstrom stetig steigen. Zudem gibt es attraktive Förderprogramme und Einspeisevergütungen, die die Wirtschaftlichkeit weiter erhöhen.


  • Nachhaltigkeit: Solarenergie ist eine erneuerbare Energiequelle, die unbegrenzt zur Verfügung steht. Selbst an bewölkten Tagen können PV-Anlagen Strom erzeugen. Da die Module in der Regel eine Lebensdauer von über 20 Jahren haben, profitieren Sie über Jahrzehnte hinweg von dieser nachhaltigen Technologie.


  • Energieunabhängigkeit: Mit einer Photovoltaikanlage können Sie einen großen Teil Ihres Energiebedarfs selbst decken. Dies macht Sie unabhängiger von Energieversorgern und schützt Sie vor den Auswirkungen steigender Strompreise. In Kombination mit einem Stromspeicher erhöhen Sie Ihre Autarkie noch weiter, da Sie den selbst erzeugten Strom speichern und bei Bedarf nutzen können.

Kombination von Wärmepumpe und PV-Anlage: Eine perfekte Symbiose

Kombination von Wärmepumpe und PV-Anlage: Eine perfekte Symbiose

Die Kombination von Photovoltaikanlage und Wärmepumpe bietet eine ideale Lösung für umweltfreundliches Heizen und Energiesparen. Während die PV-Anlage Strom erzeugt, nutzt die Wärmepumpe diesen Strom, um Heizenergie aus der Umwelt (z. B. Luft, Wasser oder Erde) zu gewinnen.


Vorteile dieser Kombination:


  • Maximale Eigenverbrauchsquote: Der von der PV-Anlage erzeugte Strom wird direkt für den Betrieb der Wärmepumpe genutzt, was die Abhängigkeit vom Stromnetz weiter reduziert.

  • Geringere Heizkosten: Da die Wärmepumpe mit kostenlosem Solarstrom betrieben wird, sinken die Heizkosten erheblich.

  • Umweltfreundlichkeit: Diese Kombination nutzt erneuerbare Energien sowohl für die Stromerzeugung als auch für die Wärmeerzeugung.

  • Zukunftssicherheit: Sie profitieren von einer nachhaltigen und energieeffizienten Lösung, die steigenden Energiepreisen entgegenwirkt.

Fazit: Die Zukunft liegt in der Sonne

Fazit: Die Zukunft liegt in der Sonne

Eine Photovoltaikanlage ist eine hervorragende Möglichkeit, umweltfreundlichen Strom zu erzeugen und gleichzeitig langfristig Kosten zu sparen. Dank kontinuierlicher Weiterentwicklungen in der Technologie wird die Nutzung von Solarenergie immer attraktiver – sowohl für Privatpersonen als auch für Unternehmen. Nutzen Sie die Kraft der Sonne und leisten Sie Ihren Beitrag zu einer nachhaltigen Energiezukunft.

Warum Heizma der richtige Partner für Photovoltaik und Wärmepumpen ist

Heizma bietet Ihnen maßgeschneiderte Lösungen, um Ihre Energieeffizienz zu maximieren. Wir kombinieren modernste Photovoltaikanlagen mit leistungsstarken Wärmepumpen und sorgen so für eine nachhaltige Energienutzung in Ihrem Zuhause.


Warum Heizma?


  • Individuelle Beratung: Wir analysieren Ihren Energiebedarf und erstellen eine Lösung, die perfekt auf Ihre Bedürfnisse abgestimmt ist.

  • Ganzheitliche Systeme: Unsere Lösungen sind optimal aufeinander abgestimmt und garantieren eine maximale Effizienz.

  • Erfahrung und Kompetenz: Mit jahrelanger Erfahrung in der Installation von PV-Anlagen und Wärmepumpen sind wir Ihr verlässlicher Partner.

  • Rundum-Service: Von der Planung über die Installation bis hin zur Wartung – wir stehen Ihnen in jedem Schritt zur Seite.


Setzen Sie mit Heizma auf eine nachhaltige und kosteneffiziente Energiezukunft! Kontaktieren Sie uns für eine unverbindliche Beratung.

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