So effizient kann der Strom aus einem Solarmodul sein

Wer auf seinem Haus eine Photovoltaikanlage installiert, legt den Grundstein für eine umweltfreundliche sowie autarke Methode der Energiegewinnung. Denn dank Solarmodul wird Sonnenlicht in Strom umgewandelt. Die Unabhängigkeit und Effizienz durch die Nutzung von Photovoltaik kann aber noch erhöht werden. Was das öffentliche Stromnetz, eine Batterie und die Wärmepumpe damit zu tun haben, erklären wir hier.

Preisentwicklungen vorauszusehen ist schwierig, daher ist es grundsätzlich immer besser, gar nicht davon abhängig zu sein. Das gilt auch für die Strompreise. Wie lässt sich diese Abhängigkeit verhindern? Ganz einfach: Wer selbst Strom erzeugt, wird unabhängiger von Strompreisen und Anbietern. Eine Möglichkeit ist der selbst produzierte Solarstrom, der durch die eigene Photovoltaikanlage erzeugt wird. Hinter diesem Prozess steckt ein Solarmodul.

Aber von vorne: Ein Solarmodul, das auch Solarpanel genannt wird, besteht aus mehreren Solarzellen, die in der Lage sind, Sonnenlicht in Elektrizität umzuwandeln. Für eine effektive Betriebsweise werden diese Solarzellen in Reihe oder parallel geschaltet. Die Module gibt es außerdem in verschiedenen Ausführungen. Gerahmte Solarmodule bestehen üblicherweise aus siliziumbasierten Solarzellen und sind die typische Bauweise auf Immobilien. Flexible Module basieren hingegen auf organischen Werkstoffen. Sie werden vor allem im mobilen Bereich eingesetzt.

Das Solarmodul als Teil der Photovoltaikanlage tut sein Werk auf dem Hausdach.

Das Solarmodul –Herzstück der PV-Anlage

Ein Solarmodul, oder mehrere Solarmodule, sind der Hauptbestandteil einer Photovoltaikanlage, abgekürzt auch PV-Anlage genannt. Wenn diese im privaten Bereich Anwendung finden, werden die Module zumeist auf Hausdächern installiert. Wichtig ist natürlich, dass sich der Standort überhaupt eignet, denn die Sonneneinstrahlung muss ausreichend sein. Ist diese Bedingung erfüllt, ist dies allerdings eine sehr gute Möglichkeit, sich selbst mit Strom zu versorgen.

Die Vorteile einer solchen Anlage sind zahlreich: Da sie die Sonne nutzt, eine unerschöpfliche Energiequelle, muss man sich keine Sorgen darüber machen, dass der Rohstoff irgendwann zuneige geht. Der Strom muss keine langen Wege überwinden, sondern wird direkt da erzeugt, wo er gebraucht wird – effizienter geht es kaum. Durch die Erzeugung von Solarstrom, mittels Solarmodul, entstehen keine Schadstoffe, keine CO₂-Emmission, außerdem gibt es keine Lärm- oder Geruchsbelästigung.

Unabhängiger vom öffentlichen Strom werden

Natürlich scheint die Sonne nicht immer, damit das Solarmodul seine Arbeit machen kann. Allerdings ist das auch nicht zwingend nötig – selbst bei bewölktem Himmel kann Strom erzeugt werden. Um jedoch eine optimale Stromversorgung zu jeder Tages- und Nachtzeit zu gewährleisten – beispielsweise bei Dauerregen und in der Nacht – können Geräte im Haus auch über den „normalen“ Strom des Stromversorgers in Betrieb genommen werden. Denn an das öffentliche Stromnetz sind alle Haushalte angeschlossen. Anders geht es nicht. Wer aber seine Unabhängigkeit von schwankenden Strompreisen steigern möchte, hat in Zusammenhang mit seiner PV-Anlage unterschiedliche Möglichkeiten:

Selbstproduzierte Watt einspeisen und selbst einsparen

Eine Option ist es, sich eine netzgekoppelte Anlage zuzulegen. Sie ist dann ans öffentliche Stromnetz angeschlossen und kann dort grünen Strom beziehen, wenn man seinen Bedarf gerade nicht selbstständig decken kann. Das hat einen weiteren Vorteil. Denn wer mit seiner Photovoltaikanlage ans öffentliche Stromnetz angeschlossen ist, kann auch seinerseits den generierten Solarstrom dort einspeisen. Die Leistung, die ein Solarmodul schafft, wird in Watt gemessen. Und pro Kilowattstunde ist für Besitzer einer PV-Anlage, die Strom einspeisen, eine feste Einspeisevergütung garantiert. Zusätzlich kann der selbstproduzierte Strom im Eigenheim genutzt werden, wodurch eine Unabhängigkeit vom Strompreis erzielt wird.

Solarstrom auf Abruf: Ein Solarstromspeicher macht’s möglich

Eine andere Möglichkeit ist es, einen Solarstromspeicher zu installieren. Mit dieser Batterie kann der Strom, den man dank Solarmodul erzeugt hat, gespeichert und bei Bedarf abgerufen werden. Damit stärkt man seine Unabhängigkeit von Strompreisen zusätzlich, denn man sorgt ganz autonom für eigenen Strom und setzt ihn so ein, wie er benötigt wird. Man kann eine Solaranlage entweder direkt mitsamt Solarstromspeicher kaufen oder nachrüsten lassen.

Mittels Wärmepumpe wird der Solarstrom nutzbar gemacht

Noch mehr Effizienz bei der Nutzung von selbst produziertem Solarstrom ist mit einer Wärmepumpe (WP) möglich. Technisch sieht das so aus: An das Solarmodul ist zunächst ein Wechselrichter angeschlossen, der den erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt. Denn nur so ist der Strom nutzbar. Ein Wechselrichter ist also obligatorisch. Der Wechselstrom wird von der WP zur Beheizung des Gebäudes und Produktion des Warmwassers genutzt. Die Wärme, die bei dem Prozess entsteht, wird entweder sofort für das Heizsystem des Hauses genutzt oder in einem Puffer- bzw. Trinkwarmwasserspeicher zwischengespeichert und ist dann auch zu einem späteren Zeitpunkt zum Heizen und für Warmwasser verfügbar.

Eine Wärmepumpe nutzt kostenlose Umweltwärme – aus der Luft, dem Erdreich oder dem Grundwasser – um diese in Energie umzuwandeln und für ein warmes Haus zu sorgen. Der Strom, den die WP für den Betrieb braucht, kann über eine PV-Anlage allein nicht abgedeckt werden. Aber der Solarstrom kann etwa 30 bis 50 Prozent abdecken.

Energiemanagement-Systeme erhöhen die Effizienz bei der Stromversorgung.

Energiemanagement: Intelligente Systeme helfen weiter

Um mit der lohnenswerten Kombination aus PV-Anlage und Wärmepumpe richtig gut wirtschaften zu können, gibt es intelligente Energiemanagement-Systeme fürs Eigenheim. Sie helfen dabei, Prognosen zu stellen, wann wie viel Strom benötigt wird, wann der Strom aus dem öffentlichen Netz am günstigsten ist und versetzen in die Lage, weitere Verbraucher, wie Waschmaschine und Trockner mit dem Solarstrom, der über das Solarmodul erzeugt wird, zu versorgen. Sogar die Ladung des Elektroautos ist auf diese Weise möglich.