FAQ Photovoltaik

Photovoltaik ist die Technik mit Hilfe von bestimmten Materialien Licht direkt in Strom umzuwandeln. Der dem zugrunde liegende Photoelektrische Effekt wurde bereits 1839 in Frankreich entdeckt Weiter erforscht wurde dieser Effekt unter anderem von Albert Einstein, der hierfür unter anderem 1921 mit einem Nobelpreis ausgezeichnet worden ist. Bereits 1955 wurde Photovoltaik das erste Mal Technisch zur Stromerzeugung eingesetzt, damals noch zur Versorgung von Telefonverstärkern. Deutlich weiter Verbreitung ist Photovoltaik allerdings in Belichtungsmessern der Photographie gewesen. Auch wenn Solarzellen schon ab 1950 in der Raumfahrt zum Einsatz kamen führte doch erst die Ölkrise und Später der Vorfall in Tschernobyl zu einem Umdenken in der Energie Politik, sodass eine intensive Erforschung erst seit 1980 in Deutschland den USA oder Japan betrieben wird. Bei der Energie Gewinnung wird der photoelektrische Effekt durch Solarzellen Genutzt die selbst in einer Vielzahl in einem Solarmodul zusammengefasst werden. Der so erzeugte Gleichstrom kann direkt genutzt, eigespeist oder gespeichert werden. Um den zuvor gewonnen Gleichstrom in das heute übliche Wechselstromnetz einzuspeisen muss jedoch die Gleichspannung zuvor mit Hilfe eines Wechselrichters in Wechselstrom oder Wechselspannung umgewandelt werden. Das so entstehende System aus Solarmodulen und anderen Bauteilen, wie Wechselrichter Stromleitung Energiespeicher etc. wird dann als Photovoltaikanlage bezeichnet.

Wie ist eine Solarzelle Aufgebaut?

Eine Solar Zelle ist eigentlich nur eine Ansammlung von in Reihe geschalteten Halbleitern die durch ein elektronisches Bauteil, der Diode, dazu gebracht werden das Strom nur in eine Richtung fließen kann. Die meisten Dieser Halbleiter bestehen aus Silizium, dass oft aus Quarzsand gewonnen wird. Ein Halbleiter ist erstmal Grundsätzlich nicht Leitfähig. Erst wenn man Energie zuführt ergibt sich eine Leitfähigkeit. Eine Solarzelle besteht zu aller erst einmal aus zwei Silizium schichten, die durch die Zugabe von anderen Stoffen so verändert werden, dass sich die Anzahl der Außen Elektronen verändert. Dies nennt sich dotieren. Beim dotieren wird nun bei einer Schicht ein Überschuss von negativ geladenen Elektronen erzeugt, indem man z.B. Phosphor beimischt. Diese Schicht nennt sich dann kurz n-Schicht. Im Gegenzug dazu wird eine Schicht mit einem Stoff wie Bor aufgefüllt der weniger Elektronen als Silizium hat. So entsteht eine positiv geladene Seite, die p-Schicht So erzeugt man auf der einen der beiden Seiten einen Elektronen Überschuss, wärend die andere einen Elektronenmangel aufweist. Wenn man nun diese beiden schichten zusammenführt wandern die Elektronen von der n-Schicht in die p-Schicht um dort die zuvor erzeugten „Löcher“ aufzufüllen. Die so in der Solarzelle entstehende Grenze der beiden Schichten wird auch p-n-Übergang genannt. Der p-n-Übergang bildet jetzt eine stabile Grenzschicht, die einen weiteren Ladungsaustausch verhindert, was dazu führt, dass ein stabiles elektronisches Feld entsteht.

Eigentlich ist der Strom nur sich bewegende elektrische Teilchen. Damit es dazu kommen kann müssen also freie frei Elektronen produziert werden. Trifft also Licht auf die Solarzellen werden die Elektronen im p-n-Übergang dazu angeregt sich zu bewegen. Die Elektronen lösen sich von den Atomen, zu denen sie eigentlich gehören und wandern durch die Anziehungskraft in die p-Schicht Die zurückbleibenden positiv geladenen Löcher werden nun durch Elektronen aus der n-schicht aufgefüllt. Jetzt werden die Elektronen durch kontakte an der n-Schicht und der p-Schicht abgeleitet und zum entgegen gesetzten Pol geleitet. Es fließt also ein elektrischer Strom.

Durch mehr Sonneneinstrahlung können sich so mehr Elektronen in Bewegung setzten und durch die p-n-Schicht gelangen, oder anders gesagt: Mehr licht = mehr Strom Da man leider mit dem betrieb einer einzigen Solarzelle noch nicht genügend Strom erzeugen kann um Beispielsweise Haushaltsgroßgeräte wie eine Spülmaschine oder einen TV zu betreiben sollte man Solarmodule, also eine Größere Anzahl von Solar Zellen betreiben und diese am besten in einer Photovoltaik Anlage zusammenführen.

Monokristallinen Solarzellen

Eine Monokristallinen Solarzelle besteht aus reinem Silizium, dass zu einem einzelnen Kristall verarbeitet wird. Diese haben die Eigenschaft einen hohen Wirkungsgrad zu haben. Da die Herstellung des einzelnen Kristalls aber ein hochkomplexer und Kostenintensiver Vorgang ist sind diese allerdings etwas teurer als andere Solarmodule. Polykristalline Solarzellen

Polykristalline Solarzellen bestehen ausvielen verschiedenen Kristallen unterschiedlicher Größe. So entstehen leider deutlich größere Verluste an den Übergängen, wodurch der Wirkungsgrad geringer ausfällt. Im Gegensatz zu den Monokristallinen Zellen ist die Herstellung dieser Zellen aber relativ einfach, sodass diese meist kostengünstiger sind.

Dünnschicht Solarzellen

Dünnschicht Solarzellen sind die einzigen Solarzellen, die nicht kristallin sind. Bei ihrer Hersteller wird der Halbleiter hauchdünn auf ein Trägermaterial wie Glas, Kunststoff oder Metall aufgespritzt. Dünnschichtsolarzellen haben den geringsten Wirkungsgrad, können jedoch auch aus organischem Stoff hergestellt werden. Durch die Herstellung aus Organischen Stoffen lassen sich diese organischen Solarzellen in fast jede Form bringen, sodass man hiermit Dächer, Fassaden, Markisen oder sogar Fenster beschichten lassen. Ihr Wirkungsgrat ist im Moment noch sehr niedrig, sie können allerdings auch bei schwachen Lichteinfall noch relativ viel Strom erzeugen

Ein Wechselrichter wird benötigt um den Strom der mit einer PV-Anlage erzeugt wird auf so umzuwandeln, dass er für eine Haushaltstypische Nutzung oder das einspeisen in das Stromnetz genutzt werden kann. Da eine PV-Anlage nur Gleichstrom produziert muss dieser in Wechselstrom umgewandelt werden. Einzig bei kleineren Booten wird kein Wechselrichter gebraucht, da diese eine PV-Anlage oft nur zum Betreiben von einzelnen Gelichstrom Geräten benutzen oder zum direkten Laden einer Batterie. Der Grund das es sich empfiehlt beim Verwenden einer PV-Anlage einen Wechselrichter, auch Inverter genannt, zu verwenden ist also der, dass man so den erzeugten Strom für sich selbst und die eigenen elektronischen Geräte nutzbar macht, sowie man den Storm auch in das örtliche Netz einspeisen kann. Somit ist der Wechselrichter (WR) für fast jede PV-Anlage ein essentieller Bestandteil. Jedoch hat ein Moderner WR mehr als nur eine Aufgabe in der PV-Anlage. So ist er nicht nur die Schnittstelle von Netz und PV-Anlage, sondern kann ferner noch zu derer optimalen Nutzung beitragen. Er beobachtet die elektrischen Parameter beider Seiten um eine möglichst optimale Nutzung der Anlage zu bezwecken. Dazu gehört die Leistungsoptimierung über eine MPP Regelung, die Einspeisung in das Lokale Netzt bei gleicher Netzfrequenz und zu guter Letzt die Überwachung der Anlage und des Netztes selbst.

Funktion WR

Um Gleichstrom in Wechselstrom zu wandeln wird eine Leistungselektronik verwendet. Dabei wird in einem sehr komplexen Ablauf auf Basis von Transistoren ein Verfahren angewandt, welches Pulsweitenmodulation genannt wird. Hierbei wird Der Gleichstrom in ihrer ursprünglichen und der umgekehrten form so „zerhackt“, dass am Ende der Sinusrhythmus des Europäischen 50 Hertz Wechselstrom netztes erreicht wird. Da auch Wechselrichter immer besser werden nähert man sich einer Effektivität von 100% immer mehr an. Zusammenfassend lässt sich sagen, das ein Wechselrichter das Herzstück einer jeden modernen PV-Anlage ist.

Bei der MPP-Regelung oder dem MPP-Tracking spricht man von einem System, dass den Maximum Power Point (MPP) ermittelt und so eine optimale Leistung der PV-Anlage garantiert. Dabei spielen verschiedene Faktoren eine Rolle. So wie sich Die Temperaturen und Witterungsverhältnisse im Laufe des Jahres immer wieder ändert, so verändern sich auch Sonneneinstrahlung und Temperatur innerhalb eines Tages. So verändert sich auch das Elektronische Verhalten einer PV-Anlage. Die MPP-Regelung sorgt nun dafür, dass die die PV-Anlage immer bei maximaler Effizienz arbeitet.

Beispiel 1

Beide Seiten ihres Hausdaches sind mit einer PV-Anlage versehen. Dabei hat man Oft den Nachteil, dass nicht beide Seiten des Hauses die ganze Zeit über mit gleich viel Sonnenlicht bestrahlt werden. Nun Benötigt man einen Wechselrichter Mit mindestens zwei MPP-Trackern, um eine möglichst hohe Effizienz garantieren zu können.

Beispiel2

Wenn man nun eine Fläche hat die mehr als zwei Flächen hat, wie es bei mehreren Dächern mit unterschiedlichen Winkeln, einem zusätzlichen Carport, einer Garage oder einem Gartenhaus der Fall ist oder man durch Bepflanzungen oder Nachbar Gebäuden eine Teilweise Überschattung einer Fläche hat sollte man darauf Wert legen, die unterschiedlich mit Sonne versorgten Teilstücke voneinander zu trennen und sie Jeweils auf einen MPP- Tracker zu legen. Daher ist es sehr wichtig Im Vorfeld eine Planung durchzuführen und zu eruieren wie viele MPP-Tracker der WR der wahlhaben sollte.

Eigentliche ist diese Aufteilung nur dafür da um zu beschreiben wie viel Leistung ein WR und die zugehörige PV-Anlage hat. Bei einer einfachen und kleinen PV-Anlage bis zu einer Leistung von 5KW reicht ein 1-Phasiger WR aus. Bei einem 1-Phasigen WR gibt es nur eine Leitung, die Leistung führt und man hat so deutlich weniger Bauteile. Wenn sich die Leistung aber erhöht muss diese einzige Leitung auch auf diese hohe Leistung ausgelegt sein. Ab einem bestimmten Punkt, ca. um 5KW Leistung, werden die einzelnen Teile für einen 1-Phasigen Wechselrichter so Teuer, das es günstiger wird einen 3-Phasigen Wechselrichter mit mehr einzelnen Teilen zu verwenden. Da die Teile der PV-Anlage dann sehr hohen Strömen und Spannungen ausgesetzt werden ist es ab einem bestimmten Punkt günstiger diese aufzuteilen und somit keine extrem teuren einzelne Bauteile zu verwenden. Ein 3-Phasiges System braucht daher viel mehr Bauteile kann aber im Vergleich zu einem 1-Phasigen System ein vielfaches der Leistung übertragen. Es gibt bei einem 3-Phsigen System wie der Name es schon sagt 3 Leistung Tragende Leitungen, die im Winkel von 120() zueinander Phasenverschoben sind und so ein Drehstromsystembilden (Starkstrom)

Von einem Modulwechselrichter Spricht man dann wen einzelne Module einzelne Wechselrichter haben. Obwohl eine Solche Lösung teurer ist als andere erlaubt sie dennoch jedes Modul einzeln zu überwachen und kann im Falle eines Fehlers von einem oder mehreren Modulen nützlich sein. Auch ermöglicht es, dass man einzelne Module oder Modulgruppen einzeln ansteuert, was bei Modulen mit unterschiedlich viel Sonneneinstrahlung oder bei Teil Verschattungen zu einer optimalen Ansteuerung führt. Da die meisten dieser WR keine Blindleistung gewährleisten können dürfen diese in Deutschland meist nur bis zu einer Systemleistung von 3,68 KVA verwendet werden.

Bei größeren PV-Anlagen werden String Wechselrichter verwendet. Diese sind in der Lage neben Blindleistung zur Verfügung zu stellen auch 1. Oder 3. Phasig ins Netzt einzuspeisen. Diese sind meist mit 1-2 MPP-Trackern ausgestattet. Dies ist ausreichend um eine Südseite oder eine West-Ost Seite am WR mietender zu verschalten. Da man nur Module gleicher Neigung und gleicher Ausrichtung in einem String (Reihenschaltung) miteinander verschalten darf, garantiert man so immer ein optimales MPP- Tracking und somit die Nutzung eines maximalen Ertrages

Zentralwechselrichter kommen nur bei großen Gewerblichen Anlagen zum Einsatz. Eine Einspeisung kann dann entweder auf der Mittel- oder Niederspannungsebene erfolgen. Kostenvorteile haben solche WR durch bereits integrierte Strangsammler- und Sicherung Anlagen mit Überspannungsschutz. So können 12 oder Mehr Strings am Zentralwechselrichter zusammenlaufen und über eine Verschaltung mit dem Internet Digital und Dezentral überwacht werden.

Ein Batterie Wechselrichter ist ein Zusatzsystem, das es einem ermöglicht erzeugten Wechselstrom oder aus dem Netz stammenden Wechselstrom in einem Energie Speichern und diesen bei Bedarf zur persönlichen Verwendung bereit zu stellen.

Der Hybridwechselrichter geht sogar noch einen Schritt weiter, da dieser mehr als einen Eingang für elektrische Spannung hat. So kann man sowohl Gelichzeitig den Gespeicherten Strom aus dem Solarspeicher und den direkt aus den Solarzellen erzeugten Strom nutzen und somit eine sehr hohe Sicherheit in der Versorgung bietet. Auch kann man den in der PV-Anlage erzeugten Strom direkt in einem eigenen Solarenergie Speicher einspeisen, um diese dann zu einem späteren Zeitpunkt zu nutzen.

Im Gegensatz zu den zuvor genannten Wechselrichtern benötigt der Inselwechselrichter kein funktionierendes Netz, um Strom bereit zu stellen. Herkömmliche Systeme sind von Spannung und Frequenzabhängig, die das Netz vorgibt. Solch eine Konstruktion eignet sich vor allem für Berghütten, Gartenlauben, oder andere Orte, die nicht an das Stromnetz angeschlossen sind Inselwechselrichter können im Gegensatz zu anderen Wechselrichtern Spannung und Frequenz selbst regeln und werden immer mit Stromspeicher Technologie verbunden. Ein Insel System kann auch als ein off Grid System bezeichnet werden.

Alle Oben genannten WR Systeme erfüllen ihren Zweck aus der Anforderung der Anwendung. Bei Jeder PV-Anlage ist zu ermitteln welcher WR zudem vorliegenden Konzept am besten passt und somit für ihre Anlage am besten zum Einsatz kommen sollte.

Bei der Bezeichnung Grid handelt es sich um das englische Wort für Netz. Im Zusammenhang mit einer PV-Anlage sind Dabei die Begriffe On-Grid und Off-Grid Wichtig, da diese zwei unterschiedlichen Konzepte der Verwendung darstellen. In Diesem Zusammenhang ist gemeint, ob die PV-Anlage an ein vorhandenes Stromnetz angeschlossen oder autonom ist.

Bei einem On-Grid System handelt es sich um eine PV-Anlage, die als Einheit aus verschiedenen Solarmodulen und einem Wechselrichter an das öffentliche Netz angeschlossen ist, um damit Parallel zu laufen oder den umgewandelten Strom einzuspeisen. Dabei wird zwischen zwei Konzepten unterschieden.

On-Grid System zur Lokalen Unterstützung. (String-WR)

Eine solche PV-Anlage wird um einen bestimmten Verbraucher Parallel zu einem Lokalen Netz zu versorgen. Dabei wird die Dezentrale Solarenergie nah am zu versorgenden Verbraucher Produziert, um größere Transportverluste zu vermeiden.

On-Grid System als alternative zum öffentlichen Netz. (Batterie-WR)

Bei einer solchen Lösung versorgt die PV-Anlage den oder die Verbraucher alternativ zum lokalen Stromnetz. Bei dieser Form der Energie Versorgung werden erwirtschaftete Überschüsse vorrangig in einem Lokalen Energiespeicher geladen, um zu einem späteren Zeitpunkt oder einem Stromausfall genutzt zu werden. Auch hier wird der Solarstrom möglichst nah am Stromspeicher und Verbraucher produziert. Dies ist vor allem zu empfehlen, wenn man ein unsicheres Versorgungsnetz hat oder gewonnene Energie zu einem späteren Zeitpunkt nutzen will.

On-Grid Systeme sind Demnach bekannte Netzgekoppelte Anlagen, die Verbraucher Parallel zu dem vorhandenen Stromnetz mit Strom versorgen können. Diese Lösung ist in Industrienationen weit verbreitet, wärend Systeme mit so genannten Back-Up Funktionen eher in Industrie- und Schwellenländer zum Einsatz kommen.

Bei einem Off-Grid System handelt es sich im Prinzip um eine Inselanlage. Solche PV-Anlagen sind nicht an das öffentliche Netz angeschlossen und auf Energiespeicher angewiesen. Eine Off-Grid Lösung eignet sich besonders für eine Berghütte oder ein nicht ständig bewohntes entlegenes Ferienhaus, dass aufgrund der großen Entfernung nicht an das Stromnetz angeschlossen ist. Auch bei Wohnmobilen oder Booten kommen solche Systeme zum Einsatz.

Um Eine PV-Anlage an das öffentliche Netz anschließen zu dürfen, muss diese in der Regel in der Lage sein Blindleistung zu gewährleisten. Blindleistung steht dabei dafür, dass sie durchgehend eine Wechselspannung zur Verfügung stellt, auch wenn gerade kein Strom weitergegeben wird. Dies kann man sich so vorstellen: Auch wenn keine Strom zur Verfügung gestellt wird sogt die Blindleistung dafür, dass kontinuierlich eine Wechselspannung besteht. Das heißt, dass der Strom zwar da ist aber er keinen Abnehmer oder Verbraucher hat. So kann die Der Stromanschluss am im Netz integriert sein, auch wenn kein Strom fließt.

Ein DC-Trennschalter ist ein Trennschalter der bei einer PV-Anlage zum Einsatz kommt. Dieser Trennschalter wird bei einer PV Anlage zwischen die Solarmodule und dem WR eingesetzt. So lässt sich bei einem Zwischenfall oder im Fall von Wartungsarbeiten der Fließende Gleichstrom bevor er in den WR einfließt unterbrechen.

Unter der Schwarzstartfähigkeit versteht man die Fähigkeit eines Kraftwerks oder einer PV-Anlage ohne einen Netzstrom anzulaufen und somit in einem Fall, wie ein Stromausfall, ohne ein Funktionstüchtiges Netz, Strom zur Verfügung zu stellen. Wenn ein WR einen EPS Ausgang besitzt, somit über die EPS Funktion verfügt, kann er im Fall eines Stromausfalls, Aus der In der PV-Anlage integrierten Stromspeicher, Notstrom generieren. So kann man auch eine Inselanlage aufbauen und sich vom Netzbetreiber unabhängig machen.

Geräte, die die Leistung einer PV-Anlage auf Modulbasis optimieren erfreuen sich immer größerer Beliebtheit. Eine Solche MPPT basierte Optimierung soll, laut Hersteller Angaben die Leistung einer PV-Anlage um bis zu 20% steigern können. Leider konnte dies in einer Studie zu diesem Thema von der University of Southern Denmark (SDU) nicht bestätigt werden. Bei der Studie „The Impact of Optimzers for PV-Modules“ wurden durch die SDU verschiedene Szenarien nachgestellt. Dabei ließ sich erkennen, dass die Leistung nur an Tagen mit sich schnell bewegenden kleineren Wolken, oder einer Permanenten Teil Verschattung einzelner Module erreicht werden konnte. Die Mit einer Moduloptimierung Maximale Verbesserung der Leistung Beläuft sich nach dieser Studie auf 4,2% an einzelnen Tagen. Die Ergebnisse der Studie gehen sogar noch weiter. Das Verbauen von Optimierern führte dazu, das die optimierten Anlagen im Jahres vergleich eine geringere Wirkung hatten als die nicht optimierten Anlagen.

Bei der Optimierung von PV Anlagen gibt es zwei Konzepte:

Eine Lösung, bei der von nur betroffene Module, die eine bekannte Verschattung aufweisen, ein älteres Leistungsschwächeres Modell sind, oder andere widrige Umstände aufweisen. Bei einem solchen Vorgehen, werden gezielt einzelne Module mit einer Optimierung ausgestattet. Das hat den Vorteil, dass es Vergleichbar Kostengünstig bleibt und man Trotzdem die Optimale Leistung eines Stings abrufen kann. Auch kann man so einzelne Module innerhalb eines Strings unterteilen, und eine bessere Überwachung gewährleisten. Da man bei einer solchen Lösung auch weniger Bauteile Verwendet ist das Risiko eines System Fehlers geringer.

Bei der Zweiten Lösung:

Werden alle Module einzeln oder in einer Gruppe von Zwei Modulen mit einem Optimierer Ausgestattet. Da man für eine solche Lösung sehr viele zusätzliche Bauteile benötigt, steigt der Preis dementsprechend mit. Auch birgt es die Gefahr, dass es eher zu einer Störung kommen kann, da es viele weitere Bauteile gibt. Diese Lösung bringt aber auch den Vorteil, dass durch die einzelne MPP Überwachung jedes Modul im Optimal Bereich arbeitet und sich so deutlich mehr Module zu einem String verbinden lassen. Auch kann man so, in vielen Fällen, jedes Einzelne Modul der PV-Anlage einzeln überwachen und so schnell eine Störungsquelle ausfindig machen. Die Optimierung, bei der nur betroffene Module eine zusätzliche Optimierung erhalten, bevor sie in einem String zusammengefasst werden ist dabei, laut der Studie der SDU, die Variante, die eine höhere Energie ausbeute liefert.

Ein drei Phasiger Strom wird auch als Starkstrom, Drehstrom oder 3 Phasen Wechselstrom bezeichnet. Diese Art des Wechselstroms hat drei stromführende Leitungen (Phasen), eine solche Stromversorgung kann auch vier Leiter umfassen, wobei der vierte ein null Leiter ist. Der Größte Unterschied zwischen 1- und 3-Phasigen Wechselstrom ist demnach ob de4r Strom über einen oder über drei Leiter übertragen wird.

• Verwendet nur einen Leiter
• Hat ein Spannung von 230 Volt
• Erfordert einen Neutralleiter
• Ist anfälliger für Stromausfälle
• Minimale Kapazität der Stromübertragungsfähigkeit
• Minimale Effizienz
• Privat Anwendung
• Kann kleine lasten versorgen
• Öfteren Wartung (höhere Kosten)

• Verwendet drei Leiter
• Hat eine Spannung von bis zu 415 Volt
• Benötigt keinen Neutralleiter
• Stromausfälle kommen (im Normalfall) nicht vor
• Maximale Stromübertragungsfähigkeit
• Maximale Effizienz
• Findet Verwendung in Industrie, Unternehmen, Kraftwerken, o.Ä.
• Kann schwere Lasten Versorgen
• Weniger Wartung intensiv

Drehstrom wird vor allem für die Versorgung von Leistungsstarken Maschinen, Ladegeräten (E-Auto Batterie) oder Motoren genutzt Drei Phasiger Strom wird in der Regel im öffentlichen Stromnetz eingesetzt, der dann bis an den Hausanschluss heranreicht und ab da aufgeteilt wird. Auch in einem Normalen Haushalt wird an bestimmten Stellen Starkstrom verwendet, beispielsweise bei vielen Herden oder Backöfen. Ansonsten wird im Haushalt meistens nur ein Phasiger Wechselstrom verwendet.

Der Anti-Islanding-Schutz sorgt dafür, dass bei einer PV-Anlage mit Stromspeicher im Falle eines Netzausfalls die Energie aus dem Batterie System nicht wieder in das öffentliche Netz eingespeist wird. Wenn es nun in einem örtlichen E-Werk zu einem Stromausfall kommt trennt der sogenannte ENS die Verbindung zum Lokalen Grid, sodass eine PV-Anlage unabhängig vom Netz weiter arbeiten kann.

Eine ENS Einheit ist ein Bestandteil eines WR oder eines anderen Netzeinspeisungsgerät ENS steht hierbei dafür, dass man „zwei voneinander unabhängige Einrichtungen zur Netzüberwachung mit jeweils zugeordneten Schaltorganen in Reihe“ hat. Der ENS hat dabei die einfache Aufgabe, das System bei Störungen, wie Frequenz Abweichungen, Fehlerströmen, Spannung Abweichungen oder Stromausfällen, vom Netz zu trennen. Bei einer PV-Anlage, die eine Leistung von 5KWp oder weniger hat reicht es aus, einen Einphasigen ENS zu verwenden. Bei einer Anlage von 5KWp bis zu 30KWp wird ein Dreiphasiger ENS verwendet. Bei einer PV-Anlage die mehr als 30KWp Leistung hat sollte zusätzlich eine Manuelle Freischalstelle eingeplant werden.

Bei der Konvektion- Kühlung handelt es sich um eine passive Kühlung, Hierbei macht sich das System die auf Wärmeströmung Basierende natürliche Konvektion zu Nutze, bei der aufgeheißte Luft an dem Netzteil aufsteigt, und so eine Luftbewegung verursacht wird, die eine Kühlende Wirkung hat.

Der Begriff des MC4 Steckers ist eine Abkürzung, die einem die Art des Steckers (Multi Contact) und den Durchmesser des Leiters (4mm) mitteilt. Die Bezeichnung des MC Steckers ist von dem Original Hersteller Stäubli geprägt worden. Der MC Stecker kommt dabei ursprünglich aus den USA und hat sich zu dem gängigen Standard in der Verkabelung von PV-Anlagen entwickelt, sodass mittlerweile alle Stecker, auch Marken von anderen Herstellern, den MC Standard nutzen, oder zumindest damit kompatibel sind. Heute sind MC4 und MC6 Stecker am weitesten verbreitet. Die Zahl hinter der Stecker Bezeichnung steht dabei ausschließlich für die Dicke des leitenden Kabels. So kann man direkt anhand des von einer PV Anlage verwendeten Kabels, die maximale String Stromstärke ermitteln. So können in einer MC4 Verbindung Beispielsweise Nennströme bis 30Abei Spannungen bis 1000V aushalten. Somit sind sie in der Lage den Strom von bis zu 2000V in Reihe geschalteten Solarpanelen zu leiten. Der Aufbau des Multi Contact Stecker ist bei allen Modellen Gleich. Die PV-Stecker gewährleisten dabei eine Langfristige beständige Verbindung zwischen Verschiedenen Kabeln, da sie deutlich schwerer zu lösen ist und man, im Gegensatz zu anderen Steckverbindungen, Spezielles Werkzeug braucht um sie wieder zu lösen. PV-Stecker sind, ähnlich wie Haushaltsübliche Steckdosen, Zweiteilig. Dabei unterscheidet man zwischen dem Männlichen Part, dem Stecker, und dem Weiblichen Part, der Dose, des Steckers Der Stecker befindet sich in einer kleinen Schale und die die Dose in einer länglichen Sonde. In der Regel lässt sich einem Solarstecker aber die richtige Verpolung entnehmen, sodass die richtige Polarität eingehalten werden kann. Die Dose verfügt über zwei Haltefinger, die seitlich angebracht sind, um eine versehentliches lösen auszuschließen, da zum lösen dieser Stecker ein Spezielles Werkzeug benötigt wird. Ähnlich wie alle anderen Solarkabel sind die MC- Stecker doppelt isoliert und verfügen über eine wetterbeständige Ummantelung MC-Stecker kommen überall da zum Einsatz wo Solarkabel in einer Stärke von 4, 6 oder 10 mm Durchmesser zu finden sind. Diese verschiedenen Größen sind in nahezu jeder PV-Anlage anzutreffen, ob in einer industriellen Anlage für Netzstrom, oder in einer kleinen Anlage für ein Haus um Kosten zu sparen. Die am weitesten verbreiteten Stecker sind dabei die MC4 Stecker. Solarkabel werden dafür genutzt, um den Strom von Solar-Paneelen zu einem Wechselrichter zu leiten, der dann eine 230V Netz- Wechselspannung erzeugt. Einer der wichtigsten Arbeitsschritte bei der Montage von MC-Steckern ist die sachgemäße Verbauung der PV-Anlage. Welche Spannung fällt an welchen Bauteil an? Welche Leistung ist zu erwarten? Welche Sicherungsmechanismen sind an welcher Stelle erforderlich? Eine Sinnvoll geplanten Infrastruktur kann die Verlegung von Kabeln erheblich vereinfachen. Wenn die Kabelwege einmal festgelegt sind kann man Anfangen weitere Bauteile, abhängig von der Beschaffenheit der PV-Anlage einzuplanen. So können neben den MC-Steckern auch Verteiler Abzweigungen oder Strommesser zum Einsatz kommen. Auch wenn es viele Möglichkeiten gibt Kabel mit einem PV-Stecker zu verbinden, ist das Crimpen doch eine der sichersten, da bei dieser Variante mithilfe von Crimp-Werkzeug eine Mechanische Verformung und so ein Formschluss erzeugt wird. So erhält man eine Sehr Stabile Verbindung, die mit dem richtigen Werkzeug einfach umzusetzen ist Wie Berechne ich den Querschnitt eines Solarkabels? Hierfür werden Spezielle Werkezuge verwendet, die man oft als Zubehör mitbestellen kann. Einige Crimpzangen sind auch schon mit dieser Zusatzfunktion ausgestattet. Montage eines MC-Steckers ohne Crimpzange? Grundsätzlich ist eine Montage mit einer Zange mit langen Hebeln auch möglich, jedoch kann es zu Problemen mit dem Formschluss kommen. Ein Langanhaltender Formschluss ist nur mit einer Crimpzange zu gewährleisten. Wie kann man einen MC-Stecker lösen? Hierfür ist ein Spezielles Werkzeug erhältlich, welches in der Lage ist die eingerasteten Fixierarme zu Demontieren. Der Selbe Effekt kann in Ausnahmefällen auch mit einem Schlüssel oder Schraubenschlüssel erreicht werden, was allerdings zu Beschädigungen des Steckers führen könnte.

Ein Stromwandler ist auch eine Art Transformator, der zur Messung von Strömen verwendet wird.

VDE-AR-4105 Norm

Die VDE-AR-4105 Norm fasst die wesentlichen Punkte zusammen, die Notwendig sind, wenn eine Erzeugungsanlage, wie ein WR an das öffentliche Niederspannungsnetz des Netzbetreibers eingespeist werden soll, oder wenn eine Erzeugungsanlage zusätzlich an das Stromnetz angeschlossen werden soll

Der Begriff Schuko Stecker steht für einen Schutzkontaktstecker. Das Prinzip ist dabei sehr einfach. Der Schutzkontakt wird zuerst geschlossen, bevor die beiden leitenden Kontakte einen Kontakt schließen. Das Gilt für das einstecken des Steckers als auch für das entfernen. Der Schutzkontakt eilt also den anderen Polen voraus, sodass eine Sicherung gewährleistet werden kann, indem gefährliche Spannungen abgeleitet werden. Der Schuko Stecker ist dabei der Haushaltsübliche Stecker. Die Einspeisung über einen Solchen Stecker ist nicht Empfehlenswert, da die Richtlinien der VDE-Norm nicht erfüllt werden. So kann es zu einer Überhitzung der Steckdose kommen, die im schlimmsten Fall einen Brand verursachen kann. Auch hat der Schuko Stecker keinen Berührungsschutz, was von Der VDE-Norm verlangt wird. Ein weiteres Problem bei einer Schuko Steck Verbindung ist, dass es zu einer Netzüberlastung kommen kann. Diese ganzen Fakten muss man allerdings nicht zwingend beachten, da die VDE-Norm lediglich eine Empfehlung ist und keine gesetzliche Vorgabe. Der Betrieb eines Balkonkraftwerkes mit einem Schuko Stecker ist nicht DIN VDE V 0628-1 VDE V 0628-1:2018-02 konform. Wenn Der Wechselrichter über einen NA-Schutz verfügt ist ein Betrieb ohne Bedenken möglich. Der NA Schutz sorgt dafür dass der WR keinen Strom bereit stellt, wenn er keine Netzverbindung hat . Es dürfen nicht mehrere Balkonkraftwerke an einem Netz betrieben werden.

Ein Wieland Stecker ist eine Stecker Verbindung die Spezifisch für eine PV Anlage zur Stromeinspeisung genutzt wird. Da eine Schuko Stecker Verbindung zum Einspeisen von Strom, Beispielsweise aus einem Balkon Kraftwerk, nicht VDE-Norm konform ist, können durch das Verwenden eines Wieland Steckers rechtliche Nachteile vermieden werden Der Wieland Stecker besteht im Gegensatz zu einer Schuko Steckdose aus einem robusteren Material. Auch sind die leitenden Pins nicht freiliegend, was die Theoretische Gefahr eines Lichtbogens zwischen pin und Buchse minimiert und so die Brandgefahr verringert.

Der Betteri Stecker ist ein Stecker der bei vielen PV-Anlagen zum Einsatz kommt. Er besteht aus UV-beständigem Material und ist mit der Schutzklasse IP67 versehen und somit für den Einsatz im Innen und Außenbereich geeignet. Betteri ist eine Marke die sich auf die Herstellung von Zubehör für PV-Anlagen und Balkonkraftwerken spezialisiert hat. Dabei hat sich der Hersteller auf AC- und DC Stecker, die Beispielsweise bei WR zum Einsatz kommen Spezialisiert. Stecker von Betteri sind ähnlich aufgebaut wie Wieland Stecker aber nicht miteinander Kompatibel.

Eine Erzeugungseinheit (EZE) ist der einzelne WR oder auch die einzelnen Speicher einer PV Anlage. Windenergie Anlagen oder Blockheizkraftwerke (BHKW) sind jeweils auch eigene Erzeugungseinheiten. Dabei wird jede einzelne Anlage getrennt voneinander betrachtet. D.h. bei einer PV-Anlage in der Mehrere WR oder Speicher verwendet werden, ist jede dieser Einheiten als eine eigene EZE zu betrachten. Jede der oben genannten Einheiten gehört zu einem Speziellen Typ, welcher jeweils über ein Einheitenzertifikat verfügen muss, um für den Anschluss an das öffentliche Netz zugelassen zu werden. Daher muss der Hersteller einer EZE die Netzkonformität, für sein Produkt durch ein Einheitenzertifikat nachweisen Auch wird eine Modellvalidierung erstellt, welche das Verhalten der Anlage am Netz simuliert.

Eine Erzeugungsanlage (EZA) umfasst nicht nur die einzelne EZE sondern alle Komponenten der Anlage bis zum Netzanschlusspunkt (i.d.R. Eigentumsgrenze zum Energieversorger). Dies umfasst alle Leitungen, Verkabelungen, Transformatoren, Schutzeinrichtungen und Regelsystemen, zwischen dem Netzanschlusspunkt und den Jeweiligen Einheiten. Um einen Netzanschluss zu erhalten und sich die Vergütungen zu sichern muss sich der Betreiber der Anlage um ein Anlagenzertifikat bemühen, dass die Netzkonformität und die elektrischen Eigenschaften der Gesamten Anlage bescheinigt.

Die Zertifizierung dient der Integration der jeweiligen Anlagen und Einheiten in das Stromnetz. Die Richtline des Bundesverbands der Energie- und Wasserwirtschaft e.V. BDEW Mittelspannungsrichtline soll dabei dafür sorgen, dass Wind-/Verbrennungskraftmaschinen oder auch PV-Anlagen das Netz stützen können und dieses nicht gefährden. Auch EZAs im Hoch- Höchstspannungsnetz müssen regulatorische Auflagen erfüllen Auch gibt es die sogenannte Kompetenzen Zertifizierung, die elektrische Eigenschaften von einzelnen Komponenten nachweißt.

Die Ausstellung von diesen Zertifikaten ist akkreditierten Stellen vorbehalten die von der Deutschen Akkreditierungsstelle GmbH nach DIN EN ISO/IEC 17065 zur Durchführung von Zertifizierungen und Dienstleistungen im Bereich Netzintegration Der Akkreditierungsbereich wird auf der jeweiligen Akkreditierungsurkunde festgehalten.

Diese Zertifizierung soll sicherstellen das die jeweilige Einheit auch wirklich für den Betrieb am Netz geeignet sind. Um ein Anlagenzertifikat erhalten zu können müssen zwingend die Anlagenzertifikate vorliegen.

Beider Anlagenzertifizierung soll bereits in der Planungsphase einer EZA geprüft werden, die Anlage die Anlage die Anforderungen an die elektrischen Eigenschaften erfüllen wird. Wenn diese Planung und alle Planungsunterlagen eine positive Bewertung erhalten kann ein Anlagenzertifikat ausgestellt werden, was die Vorrausetzung für einen dauerhaften Netzanschluss ist Eine Vorlage eines Anlagenzertifikates ist bei einer Dezentralen EZA erst ab einer Anschlussleistung von 135KW an Mittelspannungsnetze zwingend erforderlich.

Eine EZA-Konformitätserklärung dient zur Bestätigung der im Anlagenzertifikat ausgewiesenen Parameter und Eigenschaften der Anlage. Sie schleißt den Zertifizierungsprozess ab. Zusätzlich zu einer vor Ort Begutachtung enthält diese Erklärung auch den Nachweis von schutz- und Regelungsfunktionen, sowie die Prüfung der Einstellungen an den Einheiten selbst.

Auch einzelne Komponenten einer EZA, wie Regler oder Sicherungen können über elektrische Eigenschaften verfügen, die es dann zu erfassen und nachzuweisen gilt. Dies kann die Zertifizierung einer EZA deutlich vereinfachen.

Nicht effiziente Stromstärke entgegen der Stromrichtung des Netzbetreiber, die dazu führt, dass die Stromleitungen eine erhebliche Mehrbelastung aufweisen.

Die VDE-Anwendungsregeln sind eine Sammlung von Anwendungsregeln und Empfehlungen des Verbandes der Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik (VDE) für den sicheren und normgerechten Umgang mit elektrischen Anlagen und Geräten. Die VDE-Anwendungsregeln sind in der Regel nicht verbindlich, sondern dienen als Orientierungshilfe und Unterstützung bei der Planung, Errichtung und Instandhaltung von elektrischen Anlagen. Im Folgenden finden Sie einige Beispiele für VDE-Anwendungsregeln:

VDE 0100: Diese Anwendungsregel beschreibt die grundlegenden Anforderungen an elektrische Anlagen in Gebäuden. Sie gibt Hinweise zur Planung, Errichtung, Prüfung und Instandhaltung von Niederspannungsanlagen.

VDE 0105: Diese Anwendungsregel legt die Anforderungen an die Prüfung von elektrischen Anlagen und Betriebsmitteln fest. Sie beschreibt, welche Prüfungen durchgeführt werden müssen, wie diese durchgeführt werden sollen und welche Dokumentation erforderlich ist.

VDE 0107: Diese Anwendungsregel beschreibt die Anforderungen an die Errichtung und den Betrieb von Stromversorgungsanlagen in Krankenhäusern und ähnlichen Einrichtungen. Hierbei geht es vor allem um die Verfügbarkeit und Sicherheit der Stromversorgung in Notfällen.

VDE 0108: Diese Anwendungsregel beschreibt die Anforderungen an die Beleuchtung von Arbeitsstätten und öffentlichen Verkehrsmitteln. Hierbei geht es um die Sicherheit, Gesundheit und Leistungsfähigkeit der Menschen, die sich in diesen Bereichen aufhalten.

VDE 0113: Diese Anwendungsregel beschreibt die Anforderungen an den Betrieb von elektrischen Anlagen in feuer- oder explosionsgefährdeten Bereichen. Hierbei geht es um den Schutz vor gefährlichen Funken oder heißen Oberflächen, die eine Explosion oder Brand auslösen könnten.

Die VDE-Anwendungsregeln werden regelmäßig aktualisiert und an den neuesten Stand der Technik angepasst. Sie sind eine wichtige Grundlage für die Sicherheit und den normgerechten Umgang mit elektrischen Anlagen und Geräten.

Es gibt jedoch verschiedene Möglichkeiten, um mit Verschattungsproblemen umzugehen:

Standortauswahl: Wenn möglich, sollte der Standort der PV-Anlage so gewählt werden, dass er frei von Verschattung durch Bäume, Gebäude oder andere Hindernisse ist. Eine sorgfältige Standortanalyse und Planung kann dabei helfen, potenzielle Probleme zu identifizieren und zu vermeiden.

Optimierung der Anlagenkonfiguration: Die Anlagenkonfiguration kann so optimiert werden, dass der Einfluss von Verschattung minimiert wird. Dies kann durch die Verwendung von String-Wechselrichtern, die die Leistung der einzelnen Module optimieren, oder durch den Einsatz von Mikro-Wechselrichtern erreicht werden, die jedes Modul einzeln optimieren können.

Einsatz von Leistungsoptimierern: Leistungsoptimierer können eingesetzt werden, um die Leistung der einzelnen Module zu maximieren und den Einfluss von Verschattung zu minimieren. Diese Geräte werden zwischen den Modulen und den Wechselrichtern installiert und sorgen dafür, dass jedes Modul unabhängig von den anderen arbeitet.

Baum- und Gebäudeschnitt: Wenn eine Verschattung durch Bäume oder Gebäude vorliegt, können diese beschnitten werden, um den Einfluss auf die PV-Anlage zu minimieren. Allerdings sollte hierbei darauf geachtet werden, dass die Äste nicht so stark beschnitten werden, dass der Baum geschädigt wird.

Verwendung von Solarmodulen mit integrierten Bypass-Dioden: Solarmodule mit integrierten Bypass-Dioden können den Einfluss von Verschattung minimieren, indem sie den Stromfluss um verschattete Zellen herumleiten und somit die Leistung der nicht verschatteten Zellen nicht beeinträchtigen.

Insgesamt gibt es verschiedene Möglichkeiten, um mit Verschattungsproblemen bei PV-Anlagen umzugehen. Eine sorgfältige Planung und Analyse sowie die Verwendung von geeigneten Technologien können dabei helfen, die Auswirkungen von Verschattung zu minimieren und die Leistung der Anlage zu maximieren.

Eine intelligente String-Überwachung ist eine Technologie, die zur Überwachung von PV-Anlagen eingesetzt wird, um sicherzustellen, dass jedes Modul in der Anlage optimal arbeitet. Die String-Überwachung erfolgt durch Sensoren, die an jedem String angeschlossen sind und Daten zur Strom- und Spannungsüberwachung liefern. Diese Daten werden dann an einen zentralen Überwachungsserver weitergeleitet, wo sie analysiert werden, um eventuelle Abweichungen von der normalen Leistung zu erkennen.

Die intelligente String-Überwachung ermöglicht eine frühzeitige Erkennung von Problemen, die die Leistung der PV-Anlage beeinträchtigen können. Wenn beispielsweise ein Modul beschädigt ist oder Verschattungsprobleme auftreten, kann dies zu einer Verzerrung der Strom- und Spannungsmesswerte führen. Durch die Überwachung der Daten kann ein Problem schnell erkannt und behoben werden, bevor es zu größeren Auswirkungen auf die Gesamtleistung der Anlage kommt.

Die intelligente String-Überwachung kann auch dazu beitragen, die Wartungskosten zu senken, da Probleme schnell erkannt und behoben werden können, bevor sie zu größeren Schäden führen. Durch die Überwachung der Daten können auch Engpässe in der Anlage identifiziert werden, die zu einer Verringerung der Leistung führen können, was eine gezielte Wartung ermöglicht.

Insgesamt kann eine intelligente String-Überwachung dazu beitragen, die Leistung und Zuverlässigkeit von PV-Anlagen zu erhöhen, indem sie eine frühzeitige Erkennung von Problemen ermöglicht und somit Ausfallzeiten minimiert.

Wofür braucht man Niedrige Anlaufspannung, breiter MPPT-Spannungsbereich.

Niedrige Anlaufspannung und breiter MPPT-Spannungsbereich sind wichtig für die effektive Leistung von PV-Anlagen, insbesondere bei Bedingungen mit schwachem Licht, wie an bewölkten Tagen oder in den frühen Morgen- und späten Abendstunden.

Eine niedrige Anlaufspannung bedeutet, dass die PV-Anlage mit einer geringeren Sonneneinstrahlung beginnen kann und somit eine höhere Effizienz bei schwachem Licht erreicht wird. Dies ist besonders wichtig in Gebieten mit weniger Sonnenstunden oder in den Wintermonaten, wenn die Sonneneinstrahlung insgesamt geringer ist.

Ein breiter MPPT-Spannungsbereich ermöglicht es der PV-Anlage, bei unterschiedlichen Lichtverhältnissen, wie schwachen oder wechselnden Lichtbedingungen, effektiver zu arbeiten. Der MPPT (Maximum Power Point Tracker) ist ein elektronischer Schaltkreis, der die Spannung und den Strom der PV-Anlage überwacht und anpasst, um die maximale Leistung zu erzielen. Wenn der MPPT-Spannungsbereich breiter ist, kann die PV-Anlage bei schwachen oder wechselnden Lichtbedingungen effektiver arbeiten und so eine höhere Gesamtleistung erzielen.

Zusammen sorgen eine niedrige Anlaufspannung und ein breiter MPPT-Spannungsbereich dafür, dass die PV-Anlage bei schwachen oder wechselnden Lichtbedingungen effektiver arbeitet und eine höhere Leistung erzielt. Dies ist besonders wichtig in Gebieten mit weniger Sonnenstunden oder in den Wintermonaten, wenn die Sonneneinstrahlung insgesamt geringer ist und die PV-Anlage einer höheren Belastung ausgesetzt ist.

Ein Eingangs- und Ausgangs-Überspannungsschutz (Typ II SPD) ist eine wichtige Komponente in PV-Anlagen, um diese vor den Schäden durch Überspannungen zu schützen. Überspannungen können durch Blitzeinschläge, Schaltvorgänge oder andere Störungen im Stromnetz verursacht werden und können zu Schäden an der PV-Anlage führen.

Typ II SPDs sind spezielle Geräte, die entwickelt wurden, um die Anlage gegen Überspannungen zu schützen, indem sie Überspannungen ableiten und sicher abführen. Sie sind normalerweise am Eingang und Ausgang der PV-Anlage installiert, um den gesamten Stromkreislauf der Anlage abzudecken.

Typ II SPDs reagieren schnell auf Überspannungen, indem sie die Spannung auf ein sicheres Niveau reduzieren und die Anlage vor Schäden schützen. Sie verfügen auch über eine automatische Abschaltungsfunktion, um die Anlage bei schwerwiegenden Überspannungen vor Schäden zu bewahren.

Das Vorhandensein eines Eingangs- und Ausgangs-Überspannungsschutzes (Typ II SPD) ist in vielen Ländern gesetzlich vorgeschrieben und ist auch eine wichtige Sicherheitsmaßnahme, um die Lebensdauer der PV-Anlage zu verlängern und potenzielle Schäden zu minimieren.

Automatischen Selbstnutzungsmodus

Ein automatischer Selbstnutzungsmodus bezieht sich auf die Funktion einer PV-Anlage, überschüssigen Solarstrom zur Eigennutzung im Haushalt oder im Unternehmen zu verwenden, anstatt ihn ins öffentliche Stromnetz einzuspeisen.

Dies geschieht normalerweise mithilfe einer intelligenten Steuerung oder eines Energiemanagementsystems, das den Stromverbrauch im Haushalt oder im Unternehmen überwacht und den überschüssigen Strom der PV-Anlage zur Verfügung stellt, wenn der Verbrauch hoch genug ist, um den erzeugten Strom aufzunehmen. Wenn der Strombedarf niedriger ist als die erzeugte Energie, wird der überschüssige Strom in der Regel in das öffentliche Stromnetz eingespeist und gegen eine Vergütung verkauft.

Der automatische Selbstnutzungsmodus hilft, den Eigenverbrauch zu erhöhen und die Abhängigkeit von Strom aus dem öffentlichen Stromnetz zu reduzieren. Dadurch können die Stromrechnungen gesenkt und der ökologische Fußabdruck verringert werden. Der automatische Selbstnutzungsmodus ist auch ein wichtiger Faktor für den wirtschaftlichen Betrieb von PV-Anlagen, da er die Kosten für den Kauf von Strom aus dem öffentlichen Stromnetz senkt und die Einnahmen aus dem Verkauf von überschüssigem Strom maximiert.

MPPT (Maximum Power Point Tracking) ist eine Technologie, die in Solarladeregler und Wechselrichtern eingesetzt wird, um die maximale Leistung aus einer Photovoltaikanlage zu extrahieren.

Das Prinzip des MPPT basiert auf der Erhaltung der maximalen Leistungspunkte der Photovoltaik-Module, d.h. dem Punkt, an dem die Module die maximale Leistung liefern, abhängig von der Intensität des Sonnenlichts, der Temperatur und anderen Umweltfaktoren.

Die MPPT-Technologie verwendet einen Algorithmus, um den optimalen Betriebspunkt des PV-Moduls zu finden. Der Algorithmus passt die Eingangsspannung des Solarladegeräts oder Wechselrichters an, um die maximale Leistung aus dem PV-Modul zu extrahieren. Die MPPT-Technologie ermöglicht es dem System, die Spannung am Eingang des Solarladegeräts oder Wechselrichters so zu steuern, dass sie immer dem optimalen Betriebspunkt des PV-Moduls entspricht.

Durch die Verwendung von MPPT kann eine PV-Anlage mehr Strom erzeugen als mit einer einfachen Regelung der Spannung und des Stroms. Dies führt zu einer höheren Energieausbeute und einer höheren Effizienz der PV-Anlage.

Zusammenfassend kann man sagen, dass die MPPT-Technologie die maximale Leistung aus einer PV-Anlage durch die Überwachung und Optimierung des Eingangsspannungsbereichs des Solarladegeräts oder Wechselrichters erreicht.

PERC (Passivated Emitter and Rear Cell) ist eine Technologie für die Herstellung von Solarzellen, die eine höhere Effizienz und Leistung von Photovoltaikmodulen ermöglicht. PERC-Solarzellen sind eine Weiterentwicklung von Standard-Silizium-Solarzellen und werden in der Regel aus kristallinem Silizium hergestellt.

Die PERC-Technologie zielt darauf ab, die Leistung der Solarzelle zu maximieren, indem sie die Rückseite der Zelle so gestaltet, dass sie das Licht, das von der Vorderseite nicht absorbiert wird, reflektiert und wieder zurück in die Solarzelle führt. Dadurch wird die Absorption von Licht auf der Vorderseite und Rückseite der Zelle erhöht und die Effizienz gesteigert.

PERC-Solarzellen haben im Vergleich zu herkömmlichen Solarzellen eine höhere Leistung und Effizienz. Die Technologie kann die Effizienz von Solarzellen um 0,5 bis 1 Prozentpunkte erhöhen, was zu höheren Energieerträgen und niedrigeren Stromgestehungskosten führt.

Die PERC-Technologie wird von vielen Solarzellen-Herstellern eingesetzt und hat sich zu einer der am häufigsten verwendeten Technologien in der Solarindustrie entwickelt. Die Technologie ist aufgrund ihrer Fähigkeit, die Leistung von Solarzellen zu verbessern, sehr beliebt und wird voraussichtlich in Zukunft weiterentwickelt werden, um die Effizienz von Solarzellen weiter zu erhöhen.

Multi busbar (MBB) ist eine Technologie zur Herstellung von Solarzellen, die die Effizienz und Zuverlässigkeit von Photovoltaikmodulen verbessert. MBB-Solarzellen haben mehrere dünne Metallbänder, sogenannte Busbars, auf der Vorderseite der Zelle, die elektrische Kontakte bilden und den Strom von der Solarzelle abführen. Die MBB-Technologie ist eine Weiterentwicklung der herkömmlichen Solarzellen, bei denen die elektrischen Kontakte in der Regel aus weniger und breiteren Metallbändern bestehen.

Die Verwendung von mehreren dünnen Busbars auf der Vorderseite der Solarzelle erhöht die Kontaktoberfläche und verringert den elektrischen Widerstand, wodurch der Stromfluss in der Solarzelle verbessert wird. Dadurch wird die Effizienz der Solarzelle gesteigert und die Leistung des Photovoltaikmoduls erhöht. Darüber hinaus verbessert die MBB-Technologie die Zuverlässigkeit der Solarzelle, indem sie das Risiko von Rissen und Mikrorissen in der Zelle verringert, die durch mechanische Belastungen oder thermische Ausdehnung verursacht werden können.

MBB-Technologie wird von vielen Herstellern von Solarzellen und Modulen eingesetzt, um die Leistung und Zuverlässigkeit von Photovoltaikmodulen zu verbessern. Es wird erwartet, dass MBB-Solarzellen in Zukunft noch weiterentwickelt werden, um die Effizienz von Photovoltaikmodulen weiter zu verbessern.

Anti-PID-Leistungsgarantie

Anti-PID steht für Anti-Potential-Induced Degradation und bezieht sich auf den Leistungsverlust von Solarzellen und Modulen aufgrund von negativen Spannungen, die durch das Zusammenwirken von Feuchtigkeit, hohen Temperaturen und negativen Spannungen im Betrieb entstehen können. Die Anti-PID-Technologie zielt darauf ab, die Leistungseinbußen durch diesen Effekt zu minimieren oder zu eliminieren.

Eine Anti-PID-Leistungsgarantie ist eine Garantie, die von einigen Herstellern von Solarzellen und Modulen angeboten wird, um sicherzustellen, dass ihre Produkte keine signifikanten Leistungseinbußen durch den Effekt der PID erfahren. Die Garantie kann eine gewisse Mindestleistung über einen bestimmten Zeitraum garantieren, normalerweise über 25 Jahre, die typische Lebensdauer von Solarzellen und Modulen.

Um eine Anti-PID-Leistungsgarantie zu erfüllen, müssen die Solarzellen und Module bestimmte Anforderungen erfüllen, wie zum Beispiel die Verwendung von Materialien und Technologien, die den Effekt der PID minimieren oder eliminieren, sowie die Durchführung von Tests und Qualitätskontrollen, um sicherzustellen, dass die Produkte den Anforderungen entsprechen.

Eine Anti-PID-Leistungsgarantie kann ein wichtiger Faktor bei der Auswahl von Solarzellen und Modulen sein, insbesondere wenn das Projekt in einer Umgebung mit hohen Temperaturen und Feuchtigkeit betrieben wird.

Die mechanische Widerstandskraft eines Solarpanels bezieht sich auf seine Fähigkeit, den Belastungen standzuhalten, denen es ausgesetzt ist. Bei der Installation von Solaranlagen im Freien sind insbesondere Wind- und Schneelasten wichtige Faktoren, die berücksichtigt werden müssen, um sicherzustellen, dass das Solarpanel stabil und sicher befestigt ist.

Die Angabe von 2400Pa bzw. 5400Pa bezieht sich auf die maximale Wind- bzw. Schneelast, die das Solarpanel aushalten kann, bevor es beschädigt wird oder seine Position verändert. Die Einheit Pa steht für Pascal und gibt den Druck an, der auf das Solarpanel ausgeübt wird. 2400Pa entsprechen einer Windgeschwindigkeit von etwa 130 km/h und 5400Pa einer Schneelast von etwa 550 kg/m².

Die Einhaltung der erforderlichen mechanischen Widerstandskraft ist wichtig, um sicherzustellen, dass die Solaranlage den Umweltbedingungen standhält und ihre Lebensdauer maximiert wird. Darüber hinaus ist eine ausreichende mechanische Stabilität auch wichtig, um sicherzustellen, dass das Solarpanel nicht umkippt oder sich von der Befestigung löst und damit eine potenzielle Gefahr für Menschen oder Sachen darstellt.

ENS-Schutzschaltung

ENS steht für Erdschluss-Normstrom-Schutzschaltung. Eine ENS-Schutzschaltung wird verwendet, um Personen vor Stromschlägen zu schützen, die durch Erdschlüsse in elektrischen Systemen verursacht werden können.

Die ENS-Schutzschaltung ist eine spezielle Form der Differenzstromschutzschaltung (FI-Schutzschaltung), die in der Regel in elektrischen Verteilungsanlagen installiert wird. Wenn ein Stromkreis durch einen Erdschluss beeinträchtigt wird, fließt ein Teil des Stroms über den Erdschluss in die Erde, wodurch ein Ungleichgewicht im Stromkreis entsteht. Die ENS-Schutzschaltung erkennt dieses Ungleichgewicht und unterbricht den Stromkreis, um einen Stromschlag zu vermeiden.

Im Gegensatz zu herkömmlichen FI-Schutzschaltungen, die auf einen Nennstrom von 30mA ausgelegt sind, ist eine ENS-Schutzschaltung auf höhere Ströme ausgelegt und kann ein breiteres Spektrum von Stromstärken erkennen und unterbrechen. Dies ist besonders wichtig bei der Installation von Photovoltaikanlagen, da diese in der Regel höhere Nennströme aufweisen als herkömmliche Stromkreise.

Die ENS-Schutzschaltung ist eine wichtige Sicherheitsmaßnahme, um Personen vor Stromschlägen zu schützen, die durch Erdschlüsse in elektrischen Systemen verursacht werden können. Es ist wichtig, dass die ENS-Schutzschaltung regelmäßig überprüft und gewartet wird, um sicherzustellen, dass sie ordnungsgemäß funktioniert und im Notfall sofort auslöst.

In Photovoltaikanlagen wird ein Übertemperaturschutz verwendet, um die Überhitzung von Solarmodulen zu verhindern. Wenn Solarmodule überhitzen, kann dies zu einer Verschlechterung der Leistung und sogar zu Schäden an den Modulen führen.

Der Übertemperaturschutz in PV-Anlagen kann auf verschiedene Arten realisiert werden. Eine Möglichkeit ist die Verwendung von speziellen Temperaturfühlern, die in den Modulen integriert sind und die Temperatur überwachen. Wenn die Temperatur einen vordefinierten Schwellenwert überschreitet, wird der Übertemperaturschutz aktiviert und die Leistung der Module wird reduziert oder die Module werden automatisch abgeschaltet.

Ein weiterer Ansatz ist die Verwendung von Kühl- oder Belüftungssystemen, um die Temperatur der Module auf einem sicheren Niveau zu halten. Diese Systeme können die Luftzirkulation verbessern oder durch direkte Kühlung mit Wasser oder anderen Flüssigkeiten die Temperatur senken.

Es ist wichtig, dass Übertemperaturschutzvorrichtungen in PV-Anlagen korrekt dimensioniert und installiert werden, um eine optimale Leistung und Sicherheit zu gewährleisten. Auch sollte man sich an die Angaben des Herstellers halten und die Übertemperaturschutzvorrichtungen regelmäßig überprüfen und warten, um eine zuverlässige Funktion sicherzustellen.

Der Ableitstromschutz in Photovoltaikanlagen ist ein wichtiger Bestandteil des elektrischen Sicherheitssystems. Er schützt sowohl das System als auch Personen vor elektrischem Schlag und anderen Schäden, die durch Fehlerströme verursacht werden können.

Ein Fehlerstrom (auch bekannt als Ableitstrom) tritt auf, wenn ein Teil des Stroms aufgrund eines Fehlers im System einen anderen Weg als den vorgesehenen Strompfad nimmt. Dies kann aufgrund von Feuchtigkeit, Korrosion, Isolationsfehlern oder anderen Faktoren auftreten.

Die Hauptfunktion des Ableitstromschutzes besteht darin, den Stromkreis bei Auftreten eines Fehlerstroms schnell zu unterbrechen, um Schäden und Verletzungen zu vermeiden. Eine Möglichkeit, dies zu erreichen, ist die Verwendung von Fehlerstromschutzschaltern (FI-Schaltern). FI-Schalter sind in der Lage, den Stromkreis in weniger als 30 Millisekunden zu unterbrechen, wenn ein Fehlerstrom auftritt.

In PV-Anlagen sollten FI-Schalter so dimensioniert werden, dass sie den maximalen Strom der Anlage und alle darin enthaltenen Stromkreise abdecken. Ein weiterer wichtiger Faktor ist die Überwachung des Ableitstroms, um sicherzustellen, dass dieser innerhalb der zulässigen Grenzwerte bleibt. Wenn der Ableitstrom den Grenzwert überschreitet, kann dies auf ein Problem im System hinweisen, das behoben werden muss.

Es ist wichtig, dass alle Schutzeinrichtungen in PV-Anlagen gemäß den einschlägigen Normen und Vorschriften ausgelegt, installiert und gewartet werden. Eine regelmäßige Überprüfung und Wartung kann dazu beitragen, dass das System sicher und zuverlässig funktioniert.

Die Fehlstromerfassung in Photovoltaikanlagen ist ein wichtiges Instrument zur Überwachung der elektrischen Sicherheit des Systems. Sie ermöglicht die schnelle Erkennung und Beseitigung von Fehlern im System, um Personen und Anlagen vor Schäden zu schützen.

Fehlströme können auftreten, wenn der Strom aufgrund eines Defekts im System einen anderen Weg als den vorgesehenen Strompfad nimmt. Dies kann aufgrund von Feuchtigkeit, Korrosion, Isolationsfehlern oder anderen Faktoren auftreten. Fehlströme können zu gefährlichen Situationen führen, insbesondere wenn sie nicht erkannt werden und weiter fließen.

Eine Fehlstromerfassungseinrichtung (RCD, residual current device) kann dazu beitragen, Fehlströme im System zu erkennen und schnell zu unterbrechen. Ein RCD ist ein Schutzschalter, der bei Auftreten eines Fehlstroms den Stromkreis innerhalb von Millisekunden unterbricht. Es gibt verschiedene Arten von RCDs, die in Photovoltaikanlagen eingesetzt werden können, darunter auch solche, die speziell für den Einsatz in PV-Anlagen entwickelt wurden.

Es ist wichtig, dass RCDs und andere Schutzschaltungen in PV-Anlagen gemäß den einschlägigen Normen und Vorschriften ausgelegt, installiert und gewartet werden. Eine regelmäßige Überprüfung und Wartung kann dazu beitragen, dass das System sicher und zuverlässig funktioniert.

Die Isolationswiderstandsmessung ist ein wichtiger Test, um die elektrische Sicherheit von Photovoltaikanlagen zu gewährleisten. Bei dieser Messung wird der Isolationswiderstand der elektrischen Leiter, Schaltgeräte und anderen Teile des Systems gegen Erde gemessen. Der Zweck der Messung besteht darin, sicherzustellen, dass die Isolierung des Systems ordnungsgemäß funktioniert und keinen Stromfluss in die Umgebung zulässt.

Eine Isolationswiderstandsmessung kann auch dazu beitragen, potenzielle Isolationsprobleme frühzeitig zu erkennen, bevor sie zu größeren Problemen führen. Isolationsprobleme können durch verschiedene Faktoren verursacht werden, einschließlich Feuchtigkeit, Alterung der Isolierung, Beschädigung der Isolierung durch Tiere oder menschliche Aktivitäten, und so weiter.

Um eine Isolationswiderstandsmessung durchzuführen, wird ein spezielles Messgerät verwendet, das einen Hochspannungsimpuls auf den zu testenden Leiter anlegt und den Stromfluss durch die Isolierung misst. Die Messung erfolgt normalerweise bei einer Spannung von 500 V oder höher und wird für eine bestimmte Zeitdauer durchgeführt. Die gemessenen Werte werden dann mit den zulässigen Grenzwerten verglichen, um festzustellen, ob die Isolierung des Systems in Ordnung ist oder ob weitere Maßnahmen erforderlich sind.

Die Isolationswiderstandsmessung sollte regelmäßig durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass das System sicher und zuverlässig funktioniert. Die Häufigkeit der Messungen hängt von verschiedenen Faktoren ab, einschließlich der Größe und Art des Systems, der Umgebung, in der das System betrieben wird, und der einschlägigen Normen und Vorschriften.

Der Batterieverpolungsschutz ist eine wichtige Schutzvorrichtung in Photovoltaikanlagen mit Batteriespeicherung. Er dient dazu, die Batterie und das System vor Schäden zu schützen, die durch eine versehentliche Verpolung der Batterie verursacht werden können. Eine Verpolung kann auftreten, wenn die positive und negative Anschlüsse der Batterie vertauscht werden.

Der Batterieverpolungsschutz wird normalerweise als Teil des Batteriemanagementsystems oder als separates Schutzgerät installiert. Er besteht aus einer Schaltung, die die Polarität der Batterie überwacht und den Stromfluss stoppt, wenn eine Verpolung erkannt wird. Dadurch wird verhindert, dass der Strom in die falsche Richtung fließt und Schäden an der Batterie oder dem System verursacht werden.

Es gibt verschiedene Arten von Batterieverpolungsschutzvorrichtungen, einschließlich Schottky-Dioden, MOSFETs, Relais und andere. Jede Art hat ihre Vor- und Nachteile und ist für bestimmte Anwendungen geeignet.

Es ist wichtig zu beachten, dass ein Batterieverpolungsschutz keine Garantie gegen Schäden durch falsch angeschlossene Batterien ist. Es ist immer ratsam, die Anweisungen des Herstellers sorgfältig zu befolgen und bei der Installation und Wartung von Photovoltaikanlagen mit Batteriespeicherung einen qualifizierten Fachmann hinzuzuziehen.

Ein DC-Schalter in einer Photovoltaikanlage ist ein Schalter, der den Gleichstromkreislauf unterbricht oder schließt. Er wird eingesetzt, um die PV-Module oder den Wechselrichter bei Bedarf vom Stromnetz zu trennen, z.B. im Falle von Wartungsarbeiten, Reparaturen oder anderen Notfällen. Der DC-Schalter wird auch als Trennschalter oder Lasttrennschalter bezeichnet.

Ein DC-Schalter ist in der Regel am DC-Eingang des Wechselrichters oder an der DC-Seite der PV-Module installiert. Er kann manuell oder automatisch betätigt werden. Manuelle Schalter haben oft eine deutlich sichtbare rote Farbe, um eine schnelle Erkennung und Bedienung zu gewährleisten.

DC-Schalter bieten einen hohen Grad an Sicherheit, da sie es ermöglichen, die Stromversorgung von einer Photovoltaikanlage schnell und einfach abzuschalten, um die Sicherheit von Personen oder Geräten zu gewährleisten. Es ist wichtig, dass der DC-Schalter ordnungsgemäß ausgelegt und installiert wird, um eine zuverlässige und sichere Funktion zu gewährleisten.

Es gibt verschiedene Typen von DC-Schaltern, z.B. Einpol-, Zweipol- oder Dreipol-Schalter, die sich in der Anzahl der Pole und der Art des Betriebs unterscheiden. Einige DC-Schalter verfügen auch über Zusatzfunktionen wie Überlastschutz, Kurzschlussschutz oder Schutz vor Funkenbildung.

Ein PV-Verpolungsschutz ist ein Schutzmechanismus, der verhindert, dass die Solarzellen in einer Photovoltaikanlage bei einer Verpolung beschädigt werden. Eine Verpolung tritt auf, wenn die Plus- und Minuspol-Anschlüsse der Solarzellen vertauscht werden.

In einer Photovoltaikanlage kann eine Verpolung z.B. beim Anschluss der Solarmodule an den Wechselrichter oder beim Anschluss der Batterien an den Laderegler auftreten. Eine Verpolung kann dazu führen, dass die Solarzellen durch einen hohen Stromfluss beschädigt werden, was zu einem erheblichen Verlust der Leistung und der Effizienz der Photovoltaikanlage führt.

Um dies zu vermeiden, wird ein Verpolungsschutz in der Regel durch eine Schutzdiode realisiert, die zwischen den Plus- und Minuspol-Anschlüssen der Solarzellen geschaltet wird. Die Schutzdiode wird so konfiguriert, dass sie den Stromfluss bei einer Verpolung blockiert und somit die Solarzellen vor Beschädigungen schützt.

Ein PV-Verpolungsschutz ist somit eine wichtige Komponente, um die Zuverlässigkeit und Langlebigkeit einer Photovoltaikanlage sicherzustellen. Es ist jedoch auch wichtig, dass der Verpolungsschutz richtig dimensioniert und installiert wird, um eine effektive Funktion zu gewährleisten.

Ein Blitzschutzsystem ist eine wichtige Komponente jeder Photovoltaikanlage. Es schützt die Anlage und Gebäude vor den Schäden, die durch einen Blitzschlag verursacht werden können. Ein Blitzschutzsystem besteht in der Regel aus einer Kombination von Blitzableitern, Überspannungsschutzeinrichtungen und Erdungssystemen.

Blitzableiter werden auf dem Dach oder auf der Fassade des Gebäudes installiert und leiten den Blitzstrom sicher in den Boden ab. Überspannungsschutzeinrichtungen schützen die elektrischen Komponenten der PV-Anlage vor Überspannungen, die durch einen Blitzschlag oder andere Störungen im Stromnetz verursacht werden können. Erdungssysteme sorgen für eine sichere Ableitung des Blitzstroms in den Boden und stellen sicher, dass die Anlage und das Gebäude nicht beschädigt werden.

Es ist wichtig, dass ein Blitzschutzsystem ordnungsgemäß ausgelegt und installiert wird, um eine zuverlässige und sichere Funktion zu gewährleisten. Die Normen und Vorschriften für den Blitzschutz von PV-Anlagen sind in der DIN VDE 0185-305-3 und der IEC 62305-3 festgelegt.

Ein Blitzschutzsystem bietet eine zusätzliche Sicherheit für die PV-Anlage und das Gebäude, indem es die Wahrscheinlichkeit von Schäden durch Blitzschläge verringert. Es ist daher empfehlenswert, ein Blitzschutzsystem bei der Planung und Installation einer Photovoltaikanlage zu berücksichtigen.

Überspannungsschutz (SPD) wird in Photovoltaikanlagen eingesetzt, um die angeschlossenen Geräte und Komponenten vor Schäden durch Überspannungen zu schützen. Es gibt verschiedene Typen von SPDs, darunter Typ 1, Typ 2 und Typ 3.

Typ 2 SPD wird in der Regel zwischen den PV-Modulen und dem Wechselrichter installiert und schützt die Anlage vor Überspannungen, die durch Blitzeinschläge, statische Entladungen oder Netzfehler entstehen können.

Typ 3 SPD wird oft in Kombination mit Typ 2 SPD eingesetzt und schützt zusätzlich die Endgeräte und elektrischen Verbraucher vor Überspannungen. Typ 3 SPD wird in der Regel in der Nähe des Verbrauchers installiert.

Es ist wichtig, dass SPDs ordnungsgemäß ausgelegt und installiert werden, um eine zuverlässige und sichere Funktion zu gewährleisten. Der Überspannungsschutz ist ein wesentlicher Bestandteil einer Photovoltaikanlage und sollte bei der Planung und Installation berücksichtigt werden.

RS485 ist eine serielle Kommunikationsschnittstelle, die in der Photovoltaik-Industrie häufig für die Übertragung von Daten zwischen Wechselrichtern und anderen Geräten wie Datenloggern, Überwachungssystemen oder Fernbedienungen verwendet wird. Es ist eine robuste und zuverlässige Verbindung, die es ermöglicht, große Entfernungen zwischen den Geräten zu überbrücken und gleichzeitig eine schnelle und zuverlässige Datenübertragung zu gewährleisten.

Die RS485-Schnittstelle arbeitet nach dem Halbduplex-Verfahren, d.h. sie kann nur entweder senden oder empfangen. Es können bis zu 32 Geräte an einem RS485-Bus angeschlossen werden, wobei jedes Gerät eine eigene Adresse hat, um die Kommunikation zu erleichtern. Die Übertragungsgeschwindigkeit der RS485-Schnittstelle beträgt in der Regel bis zu 115.200 Bit/s, was für die meisten Anwendungen in der Photovoltaik-Industrie ausreichend ist.

Um eine zuverlässige Kommunikation zwischen den Geräten zu gewährleisten, ist es wichtig, dass die Kabel ordnungsgemäß verlegt und geschirmt sind, um Störungen durch elektromagnetische Interferenzen zu vermeiden. Außerdem müssen die Geräte über eine kompatible RS485-Schnittstelle verfügen, um eine erfolgreiche Datenübertragung zu ermöglichen.

Insgesamt bietet die RS485-Verbindung eine kosteneffektive und zuverlässige Möglichkeit, Daten zwischen Geräten in einer Photovoltaik-Anlage zu übertragen, was zur Überwachung und Optimierung der Anlage beiträgt.

GPRS (General Packet Radio Service) ist ein Standard für die drahtlose Datenübertragung über Mobilfunknetze. In Bezug auf PV-Anlagen kann GPRS genutzt werden, um eine Verbindung zwischen der Anlage und einem Überwachungssystem oder einer Fernsteuerung herzustellen.

Durch die GPRS-Verbindung können Daten wie Leistungsdaten, Fehlermeldungen und Betriebsparameter von der PV-Anlage an eine zentrale Steuerungseinheit oder einen Fernzugriffsdienst übertragen werden. Dadurch können Betreiber und Installateure den Betrieb der Anlage überwachen und bei Bedarf Einstellungen anpassen oder Reparaturen durchführen.

GPRS ist eine kostengünstige und zuverlässige Methode zur Datenübertragung über größere Entfernungen und eignet sich besonders für PV-Anlagen, die sich an abgelegenen Standorten befinden. Ein Nachteil von GPRS ist jedoch, dass die Übertragungsgeschwindigkeit im Vergleich zu anderen Verbindungstypen, wie z.B. Breitband-Internetverbindungen, langsamer ist.

CAN2.0 (Controller Area Network) ist eine serielle Kommunikationsschnittstelle, die in der Automobilindustrie weit verbreitet ist und auch in anderen Anwendungen eingesetzt wird, wie z.B. in Photovoltaikanlagen.

In PV-Anlagen wird CAN2.0 oft zur Kommunikation zwischen den Wechselrichtern und anderen Komponenten wie Batteriespeichern, Überwachungssystemen oder Steuerungseinheiten eingesetzt. CAN2.0 bietet eine zuverlässige, schnelle und kostengünstige Möglichkeit, Daten zwischen den Komponenten auszutauschen.

CAN2.0 bietet eine hohe Störfestigkeit gegen elektromagnetische Interferenzen und eine hohe Zuverlässigkeit bei der Übertragung von Daten über lange Strecken. Es ist auch einfach zu implementieren und zu warten.

Ein weiterer Vorteil von CAN2.0 ist die Möglichkeit, mehrere Geräte an einen einzigen Bus anzuschließen. Dadurch können mehrere Wechselrichter oder andere Komponenten einfach und effizient miteinander kommunizieren, was die Überwachung und Steuerung der PV-Anlage erleichtert.

Ein EPS-Port ist eine Funktion, die in einigen Wechselrichtern für Photovoltaikanlagen integriert ist. EPS steht für "Emergency Power Supply", was auf Deutsch so viel wie "Notstromversorgung" bedeutet. Ein EPS-Port ermöglicht es, die Photovoltaikanlage in Verbindung mit einem Batteriespeicher als Notstromversorgung zu nutzen, um wichtige Geräte und Einrichtungen auch bei einem Stromausfall weiterhin mit Strom zu versorgen.

Die unsymmetrische 3-phasige Notstromversorgung bedeutet, dass eine Notstromversorgung mit einer dreiphasigen Wechselspannung bereitgestellt wird, bei der die einzelnen Phasen nicht in gleicher Weise belastet werden. Dies ist insbesondere bei Anwendungen mit hoher Leistung erforderlich, bei denen eine symmetrische Belastung zu einem Überlastungsrisiko führen könnte. Durch die unsymmetrische Belastung wird die Gesamtlast gleichmäßiger auf die einzelnen Phasen verteilt, was zu einer besseren Stabilität und Leistungsfähigkeit führt.

EPS Port - Vergleich Symmetrisch zu Unsymmetrisch

Der EPS-Port (Emergency Power Supply) ist ein Anschluss an einem Wechselrichter, der eine Notstromversorgung für kritische Lasten im Falle eines Stromausfalls ermöglicht.

Eine symmetrische 3-phasige Notstromversorgung bedeutet, dass der Wechselrichter in der Lage ist, eine gleichmäßige Last auf alle drei Phasen des Stromnetzes zu verteilen. Dies ist in der Regel die bevorzugte Methode, da sie eine effiziente und gleichmäßige Stromversorgung für alle kritischen Lasten gewährleistet.

Eine unsymmetrische 3-phasige Notstromversorgung bedeutet, dass der Wechselrichter in der Lage ist, eine ungleichmäßige Last auf die drei Phasen des Stromnetzes zu verteilen. Dies kann notwendig sein, wenn bestimmte kritische Lasten auf einer Phase konzentriert sind und die anderen Phasen nicht belastet werden müssen. Dies kann zu einer höheren Effizienz führen, da nur die benötigten Lasten mit Strom versorgt werden.

In der Regel ist es jedoch empfehlenswert, eine symmetrische 3-phasige Notstromversorgung zu verwenden, da dies eine zuverlässige und effiziente Stromversorgung für alle kritischen Lasten gewährleistet.

AC-gekoppelte Systeme in Photovoltaikanlagen beziehen sich auf den Anschluss von Photovoltaikmodulen und Wechselrichtern an das öffentliche Stromnetz durch einen Wechselrichter mit integrierter Netzsteuerung. Das bedeutet, dass die Ausgangsspannung des Wechselrichters an das Stromnetz angepasst wird und somit der erzeugte Strom direkt ins öffentliche Netz eingespeist werden kann.

Ein AC-gekoppeltes System hat den Vorteil, dass es einfacher und sicherer zu installieren ist als ein DC-gekoppeltes System, da kein hoher Gleichstrom vorhanden ist. Es ist auch einfacher, die Systemgröße anzupassen, da Wechselrichter mit höheren Leistungen verfügbar sind. Darüber hinaus können AC-gekoppelte Systeme eine höhere Energieeffizienz aufweisen, da der Wechselrichter die Spannung und Frequenz des erzeugten Stroms automatisch an das Stromnetz anpasst.

Ein Nachteil von AC-gekoppelten Systemen ist jedoch, dass sie nicht in der Lage sind, Strom während eines Stromausfalls zu liefern, es sei denn, es wird ein zusätzlicher Energiespeicher, wie z.B. eine Batteriebank, installiert.

Der Batteriespannungsbereich ist wichtig, weil er bestimmt, welche Geräte und Anwendungen mit der Batterie betrieben werden können und wie lange die Batterie halten wird. Ein Batteriesystem besteht aus mehreren Zellen, die jeweils eine bestimmte Nennspannung haben. Durch das Verbinden der Zellen in Reihe oder parallel können verschiedene Batteriespannungen erzeugt werden, die für verschiedene Anwendungen geeignet sind.

In der Regel haben Batterien einen optimalen Arbeitsbereich, in dem sie ihre maximale Kapazität und Lebensdauer erreichen können. Wenn die Batteriespannung zu hoch oder zu niedrig ist, kann dies zu Schäden an der Batterie führen und die Lebensdauer verkürzen. Darüber hinaus können auch die angeschlossenen Geräte beeinträchtigt werden, wenn die Spannung nicht im optimalen Bereich liegt.

Bei PV-Anlagen mit Batteriespeicher ist es wichtig, den Batteriespannungsbereich in Bezug auf den Wechselrichter und andere Komponenten der Anlage zu berücksichtigen. Der Wechselrichter muss in der Lage sein, mit der Batteriespannung umzugehen und die Energie in das Stromnetz oder die angeschlossenen Geräte zu übertragen, wenn die Sonne nicht scheint oder der Stromausfall vorliegt. Eine sorgfältige Abstimmung der Batteriespannung mit dem Wechselrichter und anderen Komponenten kann die Effizienz und Leistung der PV-Anlage erhöhen und eine längere Lebensdauer der Batterie gewährleisten.

Der 140% DC-Überspannungsschutz in einer Photovoltaikanlage ist eine Schutzmaßnahme, die dazu dient, die PV-Anlage vor hohen Überspannungen im DC-Bereich zu schützen. Diese Überspannungen können entstehen, wenn beispielsweise ein Blitz in die PV-Anlage einschlägt oder wenn es zu einer Fehlfunktion des Wechselrichters kommt.

Der 140% DC-Überspannungsschutz schaltet die PV-Anlage ab, bevor die Spannung im DC-Bereich 140% des Nennwerts überschreitet. Dadurch wird verhindert, dass die PV-Module und der Wechselrichter durch zu hohe Spannungen beschädigt werden.

Es ist wichtig zu beachten, dass der 140% DC-Überspannungsschutz nicht die einzige Schutzmaßnahme in einer PV-Anlage ist. Es sollten weitere Schutzmaßnahmen wie beispielsweise Blitzschutz, Über- und Unterspannungsschutz und Fehlstromerkennung installiert werden, um eine sichere und zuverlässige Betriebsweise der Anlage zu gewährleisten.