Einspeisevergütung
Die ins allgemeine Stromnetz eingespeiste Energie aus einer netzgekoppelten Photovoltaikanlage wird vergütet. Die Höhe der Vergütung wird durch das Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) festgelegt.
Einspeisezähler
Spätestens seit der Einführung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes in Deutschland müssen netzgekoppelte Photovoltaikanlagen mit einem Einspeisezähler ausgestattet werden. Dieses Messinstrument wird neben dem bereits vorhandenen Verbrauchszähler installiert und misst die von der Solarstromanlage produzierte elektrische Energie in Kilowattstunden (kWh).
Energetische Amortisation
Damit wird die Zeitspanne bezeichnet, die eine Photovoltaikanlage benötigt, um die für ihre Herstellung notwendige Energie selbst zu produzieren. Die energetische Amortisation bei Photovoltaikanlagen hängt sehr stark von der eingesetzten Zellentechnik und dem verwendeten Rohmaterial ab. Sie liegt bei Anlagen mit multikristallinen Siliziumsolarzellen bei ca. 3-4 Jahren und bei monokristalliner Technik bei ca. 4-5 Jahren.
Erneuerbare Energien Gesetz
Das Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien – Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) – wurde am 25.02.2000 erstmals im Bundestag verabschiedet und trat am 01.04.2000 in Kraft. Es regelt die Abnahme und die Vergütung von ausschließlich aus erneuerbaren Energiequellen gewonnenen Strom durch Versorgungsunternehmen, die Netze für die allgemeine Stromversorgung betreiben (Netzbetreiber). Das Gesetz bezweckt eine nachhaltige Energieversorgung für Klima-, Natur- und Umweltschutz. Es will zudem einen Beitrag zur Vermeidung von Konflikten um fossile Rohstoffe leisten. Daneben soll das EEG die technologische Weiterentwicklung fördern.
In der zweiten Novellierung des EEG vom 4. Juli 2008 wurden die Vergütungssätze neu festgelegt und einige Änderungen vorgenommen. Die Netzbetreiber müssen die Vergütungssätze jeweils für die Dauer von 20 Jahren zuzüglich des Inbetriebnahmejahres bezahlen.
Heizungsunterstützung
Heizungsunterstützung und Warmwasserbereitung sind die beiden Bereiche, in denen der Einsatz von Solarkollektoren besonders effektiv und ökonomisch sinnvoll ist. In Kombination mit modernen Pufferspeichern können solare Brauchwasseranlagen die Heizungsanlage wirksam unterstützen. Im Herbst bzw. Frühjahr kann die Heizung vollständig oder zumindest zu einem beträchtlichen Teil durch Sonnenenergie abgedeckt werden.
Kollektor
Der Kollektor wandelt mittels eines Absorbers die Sonnenstrahlung in Wärme um, die für Heizung, Brauchwassererwärmung oder thermische Lüftung genutzt werden kann. Sonnenkollektoren sind neben Speicher und Regelung die wichtigste Komponente einer thermischen Solaranlage.
kWh- Kilowattstunde
Einheit der Energie, entspricht der Leistung von einem Kilowatt über einen Zeitraum von einer Stunde. Der elektrische Energieertrag einer Photovoltaikanlage wird häufig in kWh angegeben.
kWp- Kilowatt peak
Einheit der maximalen Leistung eines Solarmoduls. Durch den üblichen Index >p< bei der Leistungseinheit wird darauf hingewiesen, dass die Leistung des Solarmoduls unter Standard-Testbedingungen ermittelt wurde. Da Standard-Testbedingungen aufgrund der in der Praxis höheren Betriebstemperatur der Photovoltaikmodule nur selten erreicht werden, bleibt die Leistung eines Solarmoduls oder –generators im Betrieb meist unter der Spitzen- oder >Peakleistung<. 1 kWp entspricht 1000 Wp (Watt peak).
Leistungszahl einer Wärmepumpe
Zur Beurteilung der energetischen Effizienz des Wärmepumpen-Prozesses wird das Verhältnis der vom System abgegebenen Nutzwärme zu der dem System zugeführten Energie ermittelt. Dazu werden zwei verschiedene Kennzahlen unterschieden: Die Leistungszahl und die Arbeitszahl.
Die Leistungszahl beziffert das Verhältnis von Heizleistung (in kW) zur Antriebsleistung (kW) der Wärmepumpe in einem bestimmten Betriebszustand. Sie kennzeichnet die Wirksamkeit der Wärmepumpe zu einem bestimmten Zeitpunkt bei definierten Rahmenbedingungen, beispielsweise der Vorlauftemperatur. Deshalb stellt die Leistungszahl nur einen Momentanwert dar.
Latentwärmespeicher ( Solarthermie)
Ein Latentwärmespeicher speichert thermische Energie latent (= verborgen) durch die Änderung des Aggregatzustandes eines Speichermediums. Derartige Speichermedien werden auch als “Phasenwechselmaterialien” (PCM) bezeichnen.
Zu diesen PCM zählen beispielsweise Paraffine, auch bekannt als Material für Kerzen, die beim Schmelzen sehr viel Wärmeenergie aufnehmen (Beladen), welche sie beim Erstarren wieder abgeben können (Entladen). Ähnlich verhalten sich einige Salze. Dabei verändert sich während des Beladevorgangs bis zum Erreichen des Schmelzpunkts die Eigentemperatur des PCM kaum.
Der Vorteil dieser Wärmespeichertechnik beruht hauptsächlich darauf, in einem je nach Material genau festgelegten Schmelztemperaturbereich möglichst viel Wärmeenergie in möglichst wenig Masse speichern zu können.
Solarmodul
Zum mechanischen Schutz und zur Witterungsbeständigkeit werden Solarzellen in Kunststoff oder Harz eingebettet und mit einer front- und rückseitigen Abdeckung versehen. Die damit erzielte mechanische und elektrische verschaltete Einheit wird als Solarmodul bezeichnet. Die frontseitige Abdeckung ist meist eine gehärtete Glasscheibe mit guter Lichtdurchlässigkeit. Die rückseitige Abdeckung wird häufig mit einem Folienverbund oder ebenfalls einer Glasscheibe realisiert. Solarmodule sind in gerahmter oder ungerahmter Ausführung erhältlich. Die Anschlussdose mit bereits angeschlossenen Solarkabeln und berührungssicheren Steckverbindern erleichtert die Installation.
Netzeinspeisung
Wird der von der Photovoltaikanlage produzierte Strom ganz oder teilweise in das lokale Stromnetz geleitet, so spricht man von Netzeinspeisung oder Netzkoppelung.
Photovoltaik
Photovoltaik ist die direkte Umwandlung von Strahlungsenergie in elektrische Energie. Die auf einen vorbehandelten Halbleiter auftreffende Strahlungsenergie setzt in diesem elektrische Ladungsträger frei, die über die elektrischen Kontakte in einem äußeren Stromkreis genutzt werden können. In dieser Weise vorbehandelte Halbleiter werden als Solarzellen bezeichnet.
PV
Abkürzung (nicht nur) für Photovoltaik. Der Begriff setzt sich zusammen aus Photon (griechisch für Licht) und dem Namen des Physikers Alessandro Volta (1745-1827), zu seiner Zeit einer der führenden Forscher im Bereich der galvanischen Elektrizität (chemische Vorgänge, beispielsweise beim Eintauchen von Metallen in Säuren). Er konstruierte 1780 die erste elektrische Batterie.
Regenerative Energien
Als regenerative oder erneuerbare Energien bezeichnet man die Energiequellen oder Energieträger, die sich auf natürliche Weise in menschlichen Zeitmaßstäben erneuern. Sie stehen im begrifflichen Gegensatz zu fossilen (Kohle, Erdöl, Ergas) und atomaren (Uran) Energieträgern, die sich im Laufe von Jahrmillionen in geologischen Prozessen gebildet haben. Regenerative Energien stehen überall zur Verfügung und können in einem den jeweiligen Verhältnissen angepassten Energie-Mix genutzt werden. Dies ist ökologisch sinnvoll, sozial verträglich und fördert die wirtschaftliche Flexibilität und Innovation. Das seit April 2000 in Deutschland gültige Erneuerbare-Energien-Gesetz hat zum Ziel, den Anteil regenerativer Energien am gesamten Energieverbrauch bis zum Jahre 2010 zu verdoppeln.
Schichtenspeicherung
Das Prinzip der Schichtenspeicherung im Solarspeicher ist neben der Wärmedämmung des Speichers entscheidend für die Effizienz einer Thermischen Anlage. Es macht sich einen natürlichen Vorgang zu nutze: Warmes Wasser ist leichter als kaltes Wasser und steigt deshalb. Dieser Vorgang ist für die Nutzung der Solarenergie vorteilhaft: Je länger eine möglichst hohe Temperaturdifferenz zwischen Kollektor und Solarspeicher aufrecht erhalten bleibt, desto besser der Wirkungsgrad der solaren Energiegewinnung. Daher wird der Solar-Wärmetauscher im unteren, vergleichsweise kühlen Bereich des Solarspeichers angebracht. Andererseits soll das entnommene Warmwasser wenigstens die gewünschte Nutztemperatur aufweisen; es wird daher dem oberen, warmen Bereich des Speichers entnommen. Je länger diese Schichtung auch bei Brauchwasserentnahme oder nach Beendigung der Energiezufuhr (etwa nachts) aufrecht erhalten werden kann, desto effizienter arbeitet die Solaranlage und desto höher ist ihr alltäglicher Nutzwert.
Die einfachste Variante ist ein so genannter bivalenter, stehender Brauchwasserspeicher. Dieser sollte möglichst schlank und im Verhältnis zum Durchmesser möglichst hoch ausgelegt sein. Die Bezeichnung bivalent weist darauf hin, dass er über zwei Wärmezufuhrstellen besitzt: Am Boden des Speichers ein großflächiger Wärmetauscher der mit der Solaranlage verbunden wird, im oberen Bereich ein Nachheiz-Wärmetauscher, über den die Zentralheizungsanlage im Bedarfsfall Wärme zuliefern kann. Wichtig ist auch eine gute Wärmedämmung, um eine Verwirbelung der Schichtung durch starke Abkühlungen an den Außenwänden zu verhindern.
Solarpufferspeicher
Bei Solarwärmeanlagen zur Heizungsunterstützung st ein Problem, dass die solare Wärme meist gerade dann am reichhaltigsten zur Verfügung steht, wenn sie am wenigsten gebraucht wird, nämlich im Sommer. Die Wärme muss daher zwischen der Erzeugung und dem Zeitpunkt der Abnahme gespeichert werden. Typischerweise wird zur Wärmespeicherung Wasser in großen Tanks eingesetzt, die als Pufferspeicher bezeichnet werden.
Solaranlagen
Eine Solaranlage (thermisch/ photovoltaisch) ist eine Anlage zur Umwandlung der Sonnenenergie in eine Nutzenergie. Es gibt thermische Solaranlagen zur Brauchwassererwärmung und Heizungsunterstützung. Photovoltaikanlagen sind Solaranlagen zur Stromerzeugung.
Solarflüssigkeit
Als Solarflüssigkeit wird die im geschlossenen Solarkreis einer Thermische Solaranlage zwischen Kollektor und Solarspeicher zirkulierende Flüssigkeit bezeichnet, meist ein Wasser-Glykol-Gemisch.
Solarheizung
Raumheizung, bei der die Wärmeenergie der Sonnenstrahlen genutzt wird.
Man unterscheidet hier: Passive Solarheizung, bei der das Gebäude oder Teile davon, etwa der Wintergarten, als Kollektor genutzt werden und die aktive Solarheizung. Die in den Sonnenkollektoren erzeugte Wärme kann für das Brauchwasser und zur Heizung, z.B. des Fußbodens, genutzt werden. Wird sie nicht unmittelbar benötigt muss die Energie in einem Warmwasserspeicher zwischengespeichert werden. Die dort gespeicherte Wärme kann dann zu einem späteren Zeitpunkt wieder genutzt werden.
Solarstrom
Solarstrom ist in Solarzellen direkt erzeugter Gleichstrom.
Solarthermie
Die Umwandlung von Sonnenstrahlung in direkt nutzbare Wärme. Teilgebiete sind die passive Solarnutzung beim solaren Bauen, die Standard-Solartechnik zur Erwärmung von Brauchwasser und zur Raumheizung und die Parabolspiegel zur industriellen Erzeugung von Prozeßenergie und Elektrizität.
Vakuumröhrenkollektor
Bei dieser Bauform befindet sich der Absorber in einem luftleeren (evakuierten) Glasrohr, wodurch die Energieverluste im Vergleich zum Flachkollektor weiter reduziert und Temperaturen bis 150 Grad Celsius erreicht werden können. Wegen des hohen Wirkunsgrades arbeiten Vakuumkollektoren auch bei leicht bedecktem Himmel.
Wärmepumpe
Wärmepumpe und Kältemaschine basieren auf dem gleichen technischen Prinzip – jedoch mit unterschiedlicher Zielrichtung. Mit der Wärmepumpe wird Umgebungswärme auf ein für Heizzwecke nutzbares Temperaturniveau angehoben. Bei der Kältemaschine wird der gleiche Prozess genutzt, um durch den Entzug von Wärme Kühlung zu erzeugen. Die Wärmeaufnahme geschieht an einem Verdampfer durch ein Kältemittel, das bei niedriger Temperatur verdampft.
Wechselrichter
Der Netzwechselrichter wandelt den vom Solargenerator produzierten Gleichstrom in Wechselstrom um, damit er in ein vorgegebenes Netz eingespeist werden kann. Wichtige Größen bei Netzwechselrichtern sind ihr Wirkungsgrad und ihre Zuverlässigkeit. Generell sollte der Solargenerator in der Leistung um 5 bis maximal 15 % höher ausgelegt werden als die Ausgangsleistung des Wechselrichters.
Wirkungsgrad
Der Wirkungsgrad gibt die Effektivität der Energieumwandlung wieder. Wirkungsgrade von Solarmodulen liegen typischerweise bei 11 bis 17 %, d.h. 11 bis 17 % der eingestrahlten Sonnenenergie wird in elektrische Energie umgewandelt. Bei Wechselrichtern liegen die Wirkungsgrade bei Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom bei 92 bis 98 %.
