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Mithilfe von Photovoltaik-Modulen wird Sonnenlicht direkt in elektrische Energie umgewandelt. Solarstrom zählt zu den saubersten Stromarten, da bei der Energieerzeugung keine umweltschädlichen Emissionen erzeugt werden. Die Solarzellen fangen die elektromagnetische Strahlung der Sonne auf und bringen Elektronen in Bewegung, sodass ein Stromfluss in der angeschlossenen Leitung entsteht.

Bei dem solar erzeugten Strom in den Photovoltaik-Zellen handelt es sich um Gleichstrom. Um diesen nun in Wechselstrom umzuwandeln, werden Wechselrichter benötigt. Daraufhin kann der Strom im eigenen Haus verwendet werden oder ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden.

Photovoltaik-Module erzeugen während der Mittagszeit den meisten Strom, da die Sonne zu dieser Zeit am höchsten steht. Doch der Strom wird hauptsächlich morgens und abends benötigt. Ein installierter Speicher ermöglicht es den Solarstrom abzuspeichern und ihn dann zu benutzen, wenn er wirklich gebraucht wird. Seit 2013 haben sich die Preise für Solar-Akkus halbiert und gleichzeitig sind sie leistungsfähiger und kleiner geworden.

Um den erzeugten Solarstrom zu messen, werden sogenannte Smart Meter verwendet. Diese Stromzähler sind in das Kommunikationsnetz eingebunden und empfangen digitale Informationen des Wechselrichters und Speichers.

Mit einer Ladestation kann die Batterien eines Elektrofahrzeugs aufgeladen werden. Im Idealfall geschieht dies mit grünem Strom, welcher zuvor durch eine Photovoltaik-Anlage erzeugt wurde. Die elektrische Energie kann über eine leitende Steckverbindung oder induktiv übertragen werden.

Sonneneinstrahlung in Deutschland

Wie in der unteren Abbildung des Deutschen Wetterdienstes zu erkennen ist, unterscheidet sich trägt die jährliche Sonneneinstrahlung in Deutschland. In Norddeutschland weist sie den geringsten Wert auf. In Süddeutschland hingegen ist die jährliche Sonneneinstrahlung am größten. Die starke Sonneneinstrahlung Bayern eignet sich besonders für die Realisierung von Photovoltaik-Anlagen.