Systemwirkungsgrad
Der Systemwirkungsgrad gibt Auskunft über den Wirkungsgrad einer kompletten Solarthermie-Anlage und ist damit wesentlich aussagekräftiger als die Aussage über den Wirkungsgrad einzelner Komponenten wie der Solarmodule oder des Wechselrichters. Je mehr Wärme durch den Solarspeicher und den tatsächlichen Bedarf genutzt werden kann, desto höher ist der Systemwirkungsgrad.
Der Systemwirkungsgrad gibt in der Summe an, wie viel der primären Sonneneinstrahlung letztlich in Solarstrom umgewandelt werden kann. Entsprechend sind bei der Berechnung die einzelnen Wirkungsgrade der Komponenten zu berücksichtigen:
- Wirkungsgrad einzelner Solarzellen: Je nach Solarzelle gibt es hier Unterschiede von ca. 5-20 %.
- Leitungsverluste: Die Verkabelung wirkt entscheidend auf den Systemwirkungsgrad ein. Vor allem auf Wechselstromseite können Verluste groß sein, große Querschnitte verringern hingegen Leitungsverluste. Insgesamt sollte hier kein Wert über 1 % erreicht werden.
- Wechselrichter: Der Wirkungsgrad hängt vor allem von seiner Auslastung ab. Je höher die Einstrahlung, desto höher der Wirkungsgrad, der eine Summe aus Anpassungs- und Umwandlungswirkungsgrad ist.
- Auch eine auf die Nutzung abgestimmte Dimensionierung der Kollektorfläche und des Speichers sind wichtig, denn ungenutzte Wärmeüberschüsse reduzieren den Wirkungsgrad.
Zwei Optimierungsmöglichkeiten einer Solaranlage sind damit die Optimierungen der einzelnen Wirkungsgrade, d. h. zum Beispiel der Reduzierung der Leitungsverluste und einer möglichst hohen Einstrahlung. Daneben ist die Abstimmung der einzelnen Komponenten aufeinander wichtig, damit durch das perfekte Zusammenspiel das Beste aus der Anlage herausholt. Durchschnittlich liegt der Systemwirkungsgrad von Solaranlagen aktuell bei etwa 13,5 %.
