Photovoltaik

Photovoltaikanlagen verbrauchen nur einmal Energie: nämlich bei ihrer Herstellung! Einmal installiert, produziert eine Photovoltaikanlage zum Nulltarif Strom - und das auf Dauer. Denn die Solarzellen werden bei der Stromgewinnung weder abgenutzt noch verbraucht.

Wer in eine Photovoltaikanlage investiert, hofft auf positive Entwicklungen in seinem Geldbeutel. Und die Vorteile der sonnigen Stromerzeugung hat auch der Gesetzgeber erkannt. Deshalb wird der Einsatz von umweltfreundlichen Photovoltaikanlagen gefördert.

Durch den Einsatz von Photovoltaik tragen Sie zudem maßgeblich zu einer klimaverträglichen Elektrizitätsversorgung bei, sind weitestgehend unabhängig in der Versorgung und nur geringfügig betroffen von steigenden Strompreisen. Photovoltaik ist eine moderne und umweltfreundliche Stromalternative, die sich langfristig bezahlt macht.

Aufbau und Montage

Hier können Sie sich über die einzelnen Bestandteile einer Solaranlage und verschiedene Montagemöglichkeiten informieren.

Eine Photovoltaikanlage setzt sich aus mehreren Bestandteilen zusammen - ein Montagegestell, das die Solarmodule trägt, welche das Sonnenlicht in elektrische Energie umwandelt, einen Wechselrichter, der die gewonnene Gleichspannung in Wechselspannung umwandelt, Anschlussmaterial wie Kabel und Verbindungsstecker und letztendlich den Einspeisezähler, um den erwirtschafteten Strom zu zählen. Solarmodule können je nach Hersteller und Fabrikat Unterschiede aufweisen, lehnen sich aber grundlegend an einem typischen Aufbau an.

Für eine größere Darstellung einfach das Bild anklicken

S1) Aluminiumrahmen (zum Schutz der Komponenten)
S2) Robuste Glasscheibe (zum Schutz vor Witterung)
S3) Kunststoffschicht (Solarzellen werden dort eingefasst)
S4) Mono- oder polykristalline Solarzellen
S5) Kunststoffverbundfolie für die Rückseite
S6) Gummieinfassung zwischen Rahmen und Modul
S7) Anschlussdose und -terminal

Solarmodule lassen sich auf verschiedene Arten montieren. Dabei werden die einzelnen Module im Montagesystem eingesetzt, ausgerichtet und fixiert. Unterschieden wird zwischen Warm- und Kaltfassade: Bei der Kaltfassade werden die Module nachträglich montiert, bei der Warmfassade bereits in der Bauphase integriert. Die gängigsten Montagearten sind die Aufdach- und Indachmontage.

Für die Aufdachmontage sind fast alle Dachtypen geeignet. Besonders bei der Nachrüstung einer Photovoltaikanlage erfreut sich diese Montageart allgemeiner Beliebtheit, da sie schnell vonstattengeht und im Regelfall bei der Nachrüstung günstiger ausfällt. Bei der Aufdachmontage bleibt das Dach unverändert, sodass beim Schrägdach die Ziegel unter dem Modul erhalten bleiben können.

Bei der Indachmontage werden die Module bündig in das Dach eingesetzt und Dachziegel ersetzt. Diese Montageart besticht durch ihre Optik und setzt moderne Akzente. Einsetzbar bei allen gängigen Dacharten mit Ausnahme eines Flachdachs. Bei einem Flachdach müsste zunächst ein Gestell errichtet werden, welches die Auswahl des optimalen Neigungswinkels zur Sonne ermöglicht.

Lohnt sich Photovoltaik?

Bei einer Laufzeit von 25 Jahren ist eine PV-Anlage ein lohnendes Renditeobjekt, wenn die jährlichen Werte zwischen 850 kWh/m² (im Norden) und 1.200 kWh/m² (im Süden) als Maßstab genommen werden. Abhängig sind die erzielbaren Werte von dem verwendeten Zellen­typ sowie der Aus­richtung, Dach­neigung, Sonnen­ein­strahlung und Um­gebungs­temperatur.

Eine Photovoltaik­anlage arbeitet am effizientesten bei direktem Sonnen­licht, ist aber auch bei bewölk­tem Himmel effektiv. Egal, ob die Sonne direkt zu sehen oder hinter einer Wolken­decke ver­schwun­den ist, gilt der Grundsatz: Je heller das Um­gebungs­licht, desto höher die Leistung der Anlage. Generell sollte bei der Montage einer Photovoltaik­anlage darauf geachtet werden, dass die Verschattung, also das Verdecken einzelner Module durch Kamine oder Bäume, ausge­schlossen ist.

Solarzellen liefern eine optimale Leistung bei direkter Sonnen­ein­strahlung und 25 Grad Celsius Umgebungstemperatur. In vielen südlichen Ländern ist die Sonnenein­strahlung zwar höher, allerdings mindert die höhere Um­gebungs­tempera­tur dort die Leistungs­fähigkeit der Solarmodule. Unterm Strich bedeutet das, dass die geringe Sonnen­ein­strahlung in unserem Land durch die kühleren Tempera­turen, welche die Effizienz der Module steigert, kompen­siert wird.

Was muss ich beachten?

Eine Photovoltaikanlage ist als Bauvorhaben im Normalfall genehmigungs­frei - es gibt jedoch Ausnahmen, wenn zum Beispiel bei Denk­mal­schutz. Hier bedarf es dann erst einer Zustimmung der Denk­mal­behörde. Ansonsten müssen Photo­voltaik­anlagen den Anforderungen als elektrische Anlage (Umgang mit Starkstrom) und als Bauteil (z.B. im Hinblick auf Statik und Brand­schutz) genügen. Selbstverständlich darf die Inbetrieb­nahme der solchen Anlage nur durch einen Elektro­installateur erfolgen.

Stromspeicher

Stromspeicher speichern den Strom aus Photovoltaikanlagen in Form von chemischer Energie und setzen ihn bei Bedarf wieder als Strom frei. Die Speicherung von Solarstrom kann mit Blei-Säure-, Lithium- sowie Lithium-Eisen-Akkumulatoren vorgenommen werden. Lithium-Ionen-Systeme sind teurer, haben jedoch eine höhere Lebenserwartung, sind wärme­unem­pfindlicher, weniger wartungsintensiv und lassen sich öfter be- und entladen als Blei-Säure-Systeme.

Smarter-Stromspeicher

Stromspeicher können auch in Smart Home Systeme integriert und intelligent gesteuert werden. So kann der gewonnene Strom quasi in eine Art "Energiecloud" eingespeichert und später genutzt werden. Zudem behält man alle wichtigen Werte wie Akkustand, Verbrauch, Netzbezug, Energie und Ersparnis im Überblick und kann diese aus dem Smart Home System heraus steuern.

• Die Anschaffung und Nutzung einer umweltfreundlichen Anlage für Solarstrom kann mit staatlichen Mitteln gefördert werden.
• Beachten Sie immer die durchschnittlichen Sonnenstunden in Ihrer Region, um eine Rentabilitätsrechnung durchzuführen.
• Grundsätzlich ist der Wartungsaufwand bei Photovoltaikanlagen sehr gering. Trotzdem sollten in einem regelmäßigen langfristigen Rhythmus Module, Verkabelungen und Leitungen überprüft werden. Zudem sollte nach Hagel oder Sturm stets eine Sichtkontrolle erfolgen.