Die Sonne stellt mit ihrer Einstrahlung eine kostenlose und umweltschonende Ressource zur Gewinnung von Solarenergie zur Verfügung. Diese Energie kann zum einen mit Hilfe thermischer Solaranlagen in Wärme umgewandelt werden. Dabei spricht man von Solarthermie, die allerdings mit anderen regenerativen Energien bei der umweltfreundlichen Wärmeerzeugung konkurriert.
Verbreiteter sind daher Photovoltaik-Anlagen, die die Sonneneinstrahlung zur Produktion von Strom benutzen und nach anderen Prinzipien funktionieren als thermische Solaranlagen.
Zugrunde liegt bei einer PV-Anlage der im 19. Jahrhundert von Becquerel entdeckte photovoltaische Effekt. Durch Ladungsdifferenzen in zwei unterschiedlichen Schichten wird eine Spannungsfeld erzeugt. Aktiviert wird dieser Prozess durch die Erwärmung aufgrund von Sonneneinstrahlung.
PV-Module bestehen aus einer großen Anzahl dieser Solarzellen, die ausreichend Solarstrom für einen Haushalt oder auch mehr produzieren können. Mit Hilfe eines Solargenerators wird zunächst Gleichstrom erzeugt. Ein Wechselrichter sorgt für die in Deutschland notwendige Umwandlung in Wechselstrom.
Der gesamte erzeugte Solarstrom wird nun nicht gleich im Haushaltsnetz eingespeist, sondern zunächst im öffentlichen Stromnetz zwischengespeichert. Im Gegenzug wird die tatsächlich benötigte Strommenge dem öffentlichen Netz entnommen. Der Einspeisungszähler hält die aus der PV-Anlage eingespeiste Menge an Solarstrom fest, ein normaler Stromzähler den Verbrauch. Die beiden Zählerwerte werden gegeneinander aufgerechnet. Wurde mehr Strom erzeugt als verbraucht, wird dem Erzeuger diese Strommenge auf einer im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) definierten Grundlage finanziell vergütet.
Durch die Einspeisevergütung erhält der Betreiber der Photovoltaikanlage eine attraktive Möglichkeit, einen Teil der Kosten seiner PV-Anlage zu finanzieren.
Solarstrom aus Photovoltaik für Neubauten
Für Neubauten ist mittlerweile vorgeschrieben, dass ein bestimmter Anteil des Energiebedarfs aus regenerativen Energien wie Solarenergie gedeckt werden muss. Aber selbst die bei Passivhäusern verwendeten Heizanlagen benötigen Strom für ihren Betrieb, zusätzlich zum im Haushalt ohnehin anfallenden Strombedarf.
Ein Nullenergiehaus setzt darauf, den gesamten benötigten Strom aus Solarenergie zu decken. Wird mehr Solarstrom erzeugt, als im Haushalt benötigt wird, und kommt dem öffentlichen Stromnetz zugute, so spricht man vom Plusenergiehaus, das unterm Strich mehr Energie erzeugt, als es verbraucht.