Solarlexikon
Akkumulator
Akku oder Batterie genannt. Zwischenspeicher für die (Solar-)Energie.
In der Solartechnik werden seit langem Blei-Gel-Akkus für den mobilen und
Blei-Säure Akkus für den stationären Betrieb eingesetzt. Solarakkus haben
meist eine Spannung von 12 Volt, es werden aber auch Reihenschaltungen mit einem
Vielfachen der Spannung angeboten.
Amorphe Zellen (Dünnschichtzellen)
weisen keine regelmäßige Kristallstruktur auf; Eine Schicht aus amorphem Silizium (amorph=gestaltlos) wird auf eine Trägerplatte (Glas, Kunststoff) aufgespritzt. Zur Erreichung des photovoltaischen Effektes sind nur sehr dünne Schichten notwendig (ca. 0,01 mm).
CIS Zelle
Dünnfilm-Solarzellen aus mehreren Schichten von unterschiedlich dotiertem Kupfer-Indium-Diselenid (CIS). Vorteile der CIS-Zelle: weniger Materialverbrauch, hoher Wirkungsgrad, preiswerte Fertigung
Datenlogger
Dient der Speicherung von Betriebsdaten einer Solarstromanlage und der späteren Auswertung.
Diffuse Strahlung
Je nach Bewölkung oder Trübung in der Atmosphäre werden die Sonnenstrahlen gestreut, sie treffen ungerichtet auf die Fläche auf.
Direkte Sonneneinstrahlung
Hiermit bezeichnet man Sonnenstrahlen, die bei klarem Himmel direkt auf eine Fläche fallen. Die Wirkung auf den Sonnenkollektor hängt von dem Winkel ab, mit dem sie auf die Fläche treffen.
Drei-Liter-Haus
Die sparsame Variante des inzwischen beim Neubau als Standard geltenden Niedrigenergiehauses wird analog zum »Drei-Liter-Auto« mit dem anschaulichen Begriff »Drei-Liter-Haus« bezeichnet. Grundlage der Einstufung von Gebäuden ist der Heizwärmebedarf in KWh/m² pro Jahr.
- Drei-Liter-Haus: 16 bis 39 kWh/m² pro Jahr
- Niedrigenergiehaus: 40 bis 79 KWh/m² pro Jahr
- Passivenergiehaus: max. 15 KWh/m² pro Jahr
- Nullenergiehaus: 0 KWh/m² pro Jahr oder Energieüberschuss
- Bestehende Gebäude: 80 bis 300 kWh/m² pro Jahr
Eine Wärmemenge von 10 KWh entspricht hierbei 1 Liter Heizöl, 1 m³ Erdgas oder 2 kg Holzpellets. Im »Drei-Liter-Haus« werden pro Jahr somit nur noch rund drei Liter Heizöl pro Quadratmeter Wohnfläche verbraucht.
Energie
Unter Energie wird nach Max Planck die Fähigkeit eines Systems
verstanden, äußere Wirkungen hervorzubringen. Dabei kann zwischen mechanischer Energie
(potentielle und kinetische Energie), thermischer, elektrischer und chemischer Energie,
Kernenergie und Strahlungsenergie unterschieden werden.
In der praktischen Energieanwendung wird Nutzenergie in erster Linie als
Kraft (mechanische Energie), Wärme (thermische Energie) und Licht (Strahlungsenergie)
benötigt. Je nach Art der Ausgangsenergie sind hierzu Energieumwandlungen erforderlich.
Energieträger
Unter einem Energieträger - und damit einem »Träger« der oben
definierten Energie - wird ein Stoff oder Energiefeld verstanden, aus dem direkt
bzw. durch eine oder mehrere Umwandlungen Nutzenergie gewonnen werden kann.
Energieträger können nach dem Grad der Umwandlung unterteilt werden in Primär-,
Sekundär- und Endenergieträger.
Der Energieinhalt dieser Energieträger ist die Primär-, die Sekundär- und die Endenergie.
Endenergieträger
Unter Endenergieträgern werden Energieträger verstanden, die der Endverbraucher letztlich bezieht (z. B. Heizöl im Öltank des Endverbrauchers, Holzhackschnitzel vor der Feuerungsanlage, elektrische Energie im Haushalt, Fernwärme an der Hausübergabestation). Sie resultieren aus Sekundär- oder ggf. Primärenergieträgern bzw. Sekundär-/Primärenergien vermindert um die Umwandlungs- und Verteilungsverluste, den Eigenverbrauch der Energieumwandlungen bis zur Endenergie sowie den nicht-energetischen Verbrauch. Sie sind für die Umwandlung in Nutzenergie verfügbar.
Einstrahlung
Momentanwert der Strahlungsleistung, die auf einen Generator auffällt in W/m² oder kW/m²
Erneuerbare Energien
Als »Erneuerbare/Regenerative Energien« bezeichnet man Energien, die nach menschlichen Ermessensmaßstäben unbegrenzt zur Verfügung stehen.
Eurostat 2001 [28]
DLR
Generator (lat.: Erzeuger)
Generatoren wandeln andere Energieformen in Strom um. In der Solartechnik wird nur die Gesamtheit der zusammengeschalteten Photovoltaik-Module als Generator oder Solarkraftwerk bezeichnet.
Globalstrahlung
Bezeichnet die auf eine horizontale Fläche auf der Erde treffende Sonneneinstrahlung. Sie setzt sich zusammen aus der direkter, diffuser und reflektierter Strahlung (z. B. von Schneefeldern). Die Strahlungsleistung beträgt maximal 1000 bis 1100 W/m² in Mitteleuropa.
Kristalline Zellen
Weisen eine regelmäßige Kristallstruktur auf.
Laderegler
Gerät zur Steuerung und Überwachung der Ladung und Entladung von Akkumulatoren. Aufgabe des Ladereglers ist es, Über- oder Tiefentladung der Batterie zu verhindern. Außerdem wird die Ladespannung optimal an den Ladezustand angepasst.
Luftschadstoffe
- Treibhausgase: Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4), Distickoxid / Lachgas (N2O), Schwefelhexafluorid (SF6), Perfluor-Kohlenwasserstoffe (PFC), Wasserstoffhaltige Fluor-Kohlenwasserstoffe (HFC)
- Weitere Luftschadstoffe: Schwefeldioxid (SO2), Stickoxide (NOX), Chlorwasserstoff / Salzsäure (HCl), Fluorwasserstoff / Flusssäure (HF), Kohlenmonoxid (CO), Flüchtige Nicht-Methan-Kohlenwasserstoffe (NMVOC)
Monokristalline Zellen
Zellen, die nahezu keine Verunreinigungen aufweisen. Sie haben eine ideale Atomstruktur, sind aber sehr aufwendig in der Herstellung.
Nachführung
Bei nachgeführten Photovoltaik-Anlagen folgt die Modulfläche im
Tagesverlauf dem Stand der Sonne. Die Nachführung (Tracking) kann
hierbei um eine oder zwei Achsen erfolgen, wobei die Ausbeute bei
zweiachsiger Nachführung höher ist.
Gegenüber einer fest nach Süden ausgerichteten Anlage kann auf diese Weise die
Jahresausbeute in unseren Breiten um etwa 20 bis 25 % gesteigert werden.
Die Mastaufständerung nachgeführter Solaranlagen erlaubt die Wahl des optimalen Standtortes.
Nutzenergie
Mit Nutzenergie wird die Energie beschrieben, die nach der letzten Umwandlung in den Geräten des Verbrauchers für die Befriedigung der jeweiligen Bedürfnisse (z.B. Raumtemperierung, Nahrungszubereitung, Information, Beförderung) zur Verfügung steht. Sie wird gewonnen aus Endenergieträgern bzw. der Endenergie, vermindert um die Verluste dieser letzten Umwandlung (z.B. Verluste infolge der Wärmeabgabe einer Glühbirne für die Erzeugung von Licht, Verluste in einer Hackschnitzelfeuerung bei der Bereitstellung von Wärme).
Öläquivalent
Internationaler Standard zum Vergleich des Energiegehalts verschiedener Energieträger: 1 kg Öläquivalent = 11,63 KWh
Photovoltaik
Erzeugung von elektrischem Strom aus Sonnenenergie. In Solarzellen,
meist aus Silizium, werden unter Zufuhr von Licht positive und negative
Ladungsträger freigesetzt (Photoeffekt). Der so erzeugte Gleichstrom kann
direkt verwendet oder in Akkus zwischengespeichert werden.
Soll Sonnenenergie auch zum Betrieb von Verbrauchern mit 230 Volt Wechselspannung
genutzt oder ins öffentliche Netz eingespeist werden, wird ein Wechselrichter benötigt.
Pitchregelung
Rotorblätter der Windkraftanlage werden mechanisch um die Längsachse verstellt.
Polykristalline Zellen
Zellen, die Verunreinigungen (Fremdatome) im Atomaufbau aufweisen. Ihre Herstellung ist entsprechend einfacher als die monokristalliner Zellen, was sich in einem geringeren Zeitaufwand und damit natürlich auch geringeren Kosten niederschlägt.
Primärenergie
Primärenergie ist der Energiegehalt von Energieträgern, die noch keiner Umwandlung unterworfen sind.
International Energy Agency 2004
International Energy Agency 2004
Primärenergieträger
Unter Primärenergieträgern werden Stoffe oder Energiefelder und unter Primärenergie der Energieinhalt der Primärenergieträger und Energieströme verstanden, die noch keiner technischen Umwandlung unterworfen wurden. Durch eine oder mehrere Umwandlungen können aus ihnen direkt Sekundärenergie oder Sekundärenergieträger gewonnen werden (z.B. Steinkohle, Braunkohle, Erdöl, Biomasse, Windkraft, Solarstrahlung, Erdwärme).
Reflektierte Sonneneinstrahlung
Die Umgebung jedes Hauses reflektiert Sonnenstrahlen. Auch diese treffen zum Teil ungerichtet auf die Sonnenkollektorfläche auf.
Sekundärenergieträger
Sekundärenergieträger sind Energieträger und Sekundärenergie ist der Energieinhalt der Sekundärenergieträger oder der von Energieströmen. Sie können direkt bzw. durch eine oder mehrere Umwandlungen in technischen Anlagen aus Primär- oder anderen Sekundärenergieträgern bzw. Sekundärenergien (z.B. Benzin, Heizöl, Rapsöl, elektrische Energie) hergestellt werden. Dabei fallen u. a. Umwandlungs- und Verteilungsverluste an. Sekundärenergieträger bzw. Sekundärenergien stehen Verbrauchern zur Umwandlung in andere Sekundär- oder Endenergieträger bzw. Endenergieenergien zur Verfügung.
Solarthermie
Energetische Nutzung von Sonnenlicht durch Absorption und Umwandlung in Wärme. Dabei werden Niedrig- und Hochtemperaturbereich unterschieden.
Sonnenscheindauer
Ein Jahr hat 8760 Stunden. Davon scheint in Deutschland die Sonne je nach Region zwischen 1300 und 1900 Stunden. 75 % dieser Stunden liegen dabei im Sommerhalbjahr.
Stallregelung
Starre Befestigung der Rotorblätter einer Windkraftanlage. Die feste Drehzahl wird durch Strömungsabriss bei höheren Windgeschwindigkeiten realisiert.
Tracking (engl.: Nachführung)
Siehe unter Nachführung
Treibhausgase
Siehe unter Luftschadstoffe
Watt Peak (Wp)
Leistung einer Photovoltaikzelle oder Photovoltaikanlage unter Standardbedingungen (Einstrahlung 1000 W/m², Zellentemperatur 25 °C, senkrechte Einstrahlung, AIR MASS = 1,5).
Wechselrichter
Solarmodule erzeugen Gleichstrom, der für den Betrieb entsprechender Verbraucher direkt genutzt werden kann. Sollen herkömmliche Haushaltsgeräte verwendet werden, muss der Gleichstrom von einem Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt werden.
Wirkungsgrad
Verhältnis der nutzbaren zur eingesetzten Energie. Herkömmliche Glühlampen wandeln beispielsweise etwa 3 bis 4 % der eingesetzten Energie in Licht um. Photovoltaikanlagen bzw. Solarzellen erreichen derzeit einen Wirkungsgrad von bis zu 20 %. Thermische Solaranlagen können zwischen 25 und 40 % der Sonnenstrahlung umwandeln.
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