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 PV Anlage

 Montage auf Satteldach

 PV Anlage

 Montage auf Flachdach

 

Mit einer (PV) Photovoltaik-Solaranlage wird Strom aus Sonnenlicht erzeugt. Die Bundesregierung unterstützt die verstärkte Nutzung regenerativer Energien und setzt zunehmend auf die Solarenergie.


1. Dach- Flächenbedarf
Zur Gewinnung von Strom mittels Solarenergie braucht man eine geeignete Aufstellungsfläche für die Solarmodule (Solarmodul: Bauelement, das mehrere Solarzellen enthält). Um Solarzellen mit einer
Leistung von 1KW installieren zu können, werden ca.10 m² Aufstellfläche benötigt. Mehrere Solarmodule werden zu einer Solaranlage verschaltet. 2. Wie viel PV-Strom produzieren Solarzellen bzw. Solarmodule?
Die produzierte solare Strommenge (kWh) hängt hauptsächlich vom regionalen Standort in Deutschland, von der Ausrichtung (Himmelsrichtung) und vom Aufstellungs-Neigungswinkel ab. Faustformel:
Pro kW installierter Solarleistung kann mit einer Stromerzeugung zwischen 700 und 1.300 kWh Solarstrom im Jahr gerechnet werden. Bei einer 10 kW-PV-Anlage (100 m² Flächenbedarf) schwankt die jährliche Solarstromernte somit zwischen 7.000 und 13.000 kWh. (Vergleich: Der Haushalts-Strombedarf für einen 4 Personenhaushalt beträgt ca. 4.000 kWh).

3. Solarstrom-Vergütung

Die Vergütung für den erzeugten Solarstrom ist gesetzlich im Erneuerbaren-Energien Gesetz (EEG) geregelt. Für Anlagen auf Gebäuden oder an Lärmschutzwänden (Anlagengröße bis 30 kW) beträgt der Vergütungssatz (2011) beispielsweise
28,74 ct je kWh. Die Vergütung wird 20 Jahre vom Stromnetzbetreiber (meistens Ihr Stromversorger) an den Betreiber der Solaranlage gezahlt. Die Vergütung wird für die erzeugte solare Strommenge gezahlt, unabhängig davon, was man selbst an Strom verbraucht.

4. Technik & Netzanschluss
Die gängigsten und am häufigsten eingesetzten Solarmodule bestehen aus multikristallinen Solarzellen. Amorphe Solarzellen sind zwar preisgünstiger, haben aber einen deutlich geringeren Wirkunggrad (geringere jährliche Solarstrommenge). Die Solaranbieter gewähren i.d.R. eine Solarzellen-Garantie über 20 Jahre (= Investitionslaufzeit). Damit der erzeugte Solarstrom in das Stromnetz eingespeist werden kann, benötigt man einen Netzanschluss. Weitere Informationen über einen solchen Netzanschluss erhält man bei dem zuständigen Stromnetzbetreiber (i.d.R. über Ihren örtlichen Stromversorger erreichbar).

5. Solarförderung
& Finanzierung
Die Vergütung für den erzeugten Solarstrom erfolgt nicht aus staatlichen Steuermitteln. Die Stromnetzbetreiber sind gesetzlich verpflichtet, die Vergütung für den Solarstrom zu bezahlen. Derzeit zahlt ein durchschnittlicher Haushalt etwa 1 Euro pro Monat mehr für die umweltfreundliche Stromerzeugung, bezogen auf alle regenerativen Energiequellen. Staatliche Zuschüsse zum Kauf von Solaranlangen werden noch von einigen wenigen Bundesländern sowie einigen Kommunen gewährt. Zinsgünstige Kredite werden von der Kreditanstalt für Wiederaufbau Kfw (Tel.: 069-7431-0 ) vergeben. Ein Kredit-Formular der KfW und weitere Infos erhält man über jede Hausbank.

7. Wirtschaftlichkeitsberechnung

Die Wirtschaftlichkeit einer Photovoltaik-Solaranlage ist von zahlreichen Faktoren (Höhe der Investitionskosten, Erlöse, Zinssatz, persönlicher Steuersatz, Anteil Eigenkapital/Fremdkapital, jährliche Betriebskosten, etc.) abhängig. Lassen Sie sich ggf. von Ihrem Steuerberater beraten.

Weitere Infos zur Planung einer PV Solarstromanlage / Genehmigung
Die Genehmigung von Solaranlagen zur Stromerzeugung geschieht durch die Bauordnungsämter. Zuständig für die Gesetzgebung sind die Länder (Landesbauordnungen). In der Regel sind Solaranlagen genehmigungsfrei, sofern sie an der Fassade, auf Flachdächern oder in der Dachfläche errichtet werden. Einige Länder bestehen auf einer Genehmigungspflicht für Anlagen, die aus dem Baukörper hervorspringen. Weitere Einschränkungen können durch örtliche Bebauungspläne oder andere Vorschriften für die bauliche Gestaltung vorgegeben werden (z. B. denkmalgeschützte Bauten).

Statische Anforderungen und Installation
Das zusätzliche Gewicht, welches durch eine PV-Anlage herbeigeführt wird, beträgt ca. 0,25 kN/m² und überschreitet in der Regel nicht 15 % der Gesamtlast, für die der Dachstuhl ausgelegt ist. Allerdings sollte bei größeren Dachneigungen bzw. windexponierten Standorten eine individuelle Prüfung der Dachstatik erfolgen. Die Installation der Solarmodule auf dem Dach ist relativ leicht machbar. Auf Schrägdächern werden die Solarmodule üblicherweise auf eine Unterkonstruktion mit einigen Zentimetern Abstand zum Dach montiert. Werden die Solarmodule schon während der Bauphase in das Dach integriert, dann können Kosten für Dachziegel eingespart werden. Eine optimale Nutzung der Strahlungsenergie ergibt sich mit der Montage der Module auf nach Süden ausgerichteten Dächern mit einer Dachneigung von 45°. Jedoch haben Untersuchungen ergeben, dass hier Toleranzen möglich sind. So werden beispielsweise für alle Dachausrichtungen von Südost bis Südwest und Dachneigungen zwischen 10° und 50° mindestens 95 % der maximalen Energieausbeute erreicht.
Die erwartete Lebensdauer von Solarmodulen liegt heute bei weit über 25 Jahren. Aus diesem Grund ist eine einwandfreie Montage wichtig, damit keine Schäden bezüglich der Haltekonstruktion oder der elektrischen Verdrahtung auftreten und so ein langfristiger Einsatz der Solarmodule möglich wird. Aus diesem Grunde sollte die Installation von Fachleuten vorgenommen werden.

Häufig gestellte Fragen!

Ich lese immer wieder von PV-Modulen und Sonnenkollektoren. Was ist der Unterschied?

PV steht für Photovoltaik, also Solarstrom. Von Modulen spricht man üblicherweise nur in diesem Zusammenhang. Der Begriff Kollektor wird für die thermischen Sonnenkollektoren zur Wassererwärmung verwendet.

Was heißt Kilowatt peak (kWp) oder Watt peak (Wp)?
"peak" ist Englisch für "Spitze" und bezeichnet die Nennleistung der Module unter Standard-Testbedingungen. Festgelegt sind diese mit 1.000 Watt Einstrahlungsleistung auf einem m² Fläche, Temperatur der Zelle 25ºC und AM = 1,5. Letzteres heißt, dass der Sonnenstrahl auf seinem Weg das 1,5-fache der Atmosphärendicke (AM = Air mass) der Erde durchdringt. All diese Bedingungen sind real selten; die reale Leistung weicht also von den Nennwerten ab.

Welche Voraussetzungen sollte mein Dach für eine Solarstromanlage erfüllen?
a) Die freie Fläche Ihres Daches sollte möglichst wenig Schatten durch Antennen, Gebäuden, Kaminen etc. ausgesetzt sein. b) Die geneigte Fläche weist idealer weise Richtung Süden, aber auch Süd-Ost bis Süd-West ist gut. Eine Ost- oder Westausrichtung ist in Ordnung, aber es ist mit mehr Verlusten zu rechnen. Auch Flachdächer sind für PV-Anlagen geeignet, man verwendet dazu eine spezielle Aufständerung.

Ist für eine Solarstromanlage eine Baugenehmigung notwendig?
Für Photovoltaikanlagen in der Dachfläche, in der Fassade oder auf Flachdächern ist keine Baugenehmigung erforderlich. Zu beachten sind eventuelle Denkmalschutzvorschriften.

Wie viel kWh wird meine Anlage im Jahr einbringen?
Als Planungshilfe dienen folgende Werte: 800-900 kWh pro Jahr je kWp installierte Leistung in Mitteldeutschland, 700-800 in Nord- und 900-950 kWh/kWp in Süddeutschland. Die tatsächliche Leistung hängt aber natürlich von einigen Rahmenbedingungen ab: wie ist die Anlage ausgerichtet (Südlage?), welche Neigung hat das Dach, welche Einstrahlungswerte der Standort und wie sonnig war das Wetter in dem Jahr?

Soll ich den erzeugten Solarstrom erst selbst im Haus verbrauchen?
Dieser Aspekt wird immer rentabler.  Durch die sinkenden Vergütungen lohnt sich ein Eigenverbrauch zunehmend

Was ist hinsichtlich einer Verschmutzung der Module zu beachten?
Die Module werden durch Regen gereinigt, wenn sie auf einem Schrägdach oder auf einem Flachdach in einer Neigung von mindestens 20° befestigt sind. Die Module haben dann also einen Selbstreinigungseffekt. Blätter von nahen Bäumen sollten aber immer möglichst schnell entfernt werden. Denn schon die Verschattung einzelner Zellen eines Moduls hat erhebliche Ertragsverluste zur Folge.
Alle fünf Jahre sollten die Module allgemein überprüft werden.

Wie viel Wartung braucht die Solarstromanlage?
Da keine wartungsintensiven Bauteile existieren ist allgemein keine oder nur sehr wenig Wartung z.B. in Form eines Frühjahr-Checks nötig. Anhand des Einspeisezählers oder der Bilanzierung mit Computer/Datenlogger sollte regelmäßig überprüft werden, wie plausibel die Ertragswerte sind. Ausfälle können mit dieser Kontrolle rasch erfasst werden.

Zerstört Hagelschlag die Module?

Für die Module wird nicht nur ein gehärtetes Spezialglas verwendet, es wird zu Testzwecken auch mit Eiskugeln beschossen. Es handelt sich um Tests nach IEC- Norm, die mit Eiskugeln von 12,5 mm bis zu 35 mm Durchmesser durchgeführt werden; die Auftreffgeschwindigkeit hat einen Höchstwert von 140 km/h. Hagelschlag stellt generell daher eine sehr geringe Gefahr für die Module dar.

Was passiert, wenn der Blitz einschlägt?
Ein Blitzschlag kann eine Solarstromanlage zerstören. Allerdings wird die Wahrscheinlichkeit eines direkten Blitztreffers auch nicht durch die Anlage erhöht. Eher wird die Solaranlage durch einen Blitzschlag in der Nähe zerstört (Überspannung). In die Wechselrichter wird daher ein Überspannungsableiter integriert.