Photovoltaik-Lexikon

 

 

Was ist Photovoltaik?

 

Die Solartechnik teilt sich in die zwei Teilbereiche Solarthermie und Photovoltaik auf.

In der Photovoltaik wird Sonnenlicht mittels Solarzellen direkt in elektrischen Strom umgewandelt.

Photovoltaik (Photo = Licht,  Volt = Einheit der elektrischen Spannung) ist der Fachbegriff für solar erzeugten Strom.

 

Aus welchen Komponenten besteht eine Photovoltaikanlage?

Wie ist eine photovoltaische Solaranlage aufgebaut?

 

Photovoltaische Solaranlagen bestehen aus Solarmodulen, in denen eine bestimmte Anzahl an einzelnen Solarzellen verschaltet sind. Mehrere Solarmodule werden elektrisch zu einem Solargenerator verbunden. Der solar erzeugte Gleichstrom wird über Gleichstromleitungen zum Wechselrichter geführt. Dieser wandelt ihn in einen netzkonformen Wechselstrom um, der bei einer netzgekoppelten Anlage über einen Einspeisezähler in das öffentliche Stromnetz eingespeist wird.

Bei nicht netzgekoppelten Anlagen (Inselanlagen für den Eigenverbrauch) wird der solar erzeugte Gleichstrom meist in Batterien gepuffert und über Gleichstromverbraucher umgesetzt.

 

Ein Photovoltaikanlage der  besteht aus: Modulen, Montagesystem aus Aluminium und Befestigungsmaterial, Gleichstrom-Verkabelung, Wechselrichter(n), Aufbau- und Verkabelungsplan.

 

Was spricht für Solarstrom?

 

·       Umweltschutz

·       Schonung der Primärenergie-Reserven

·       Verringerung des CO2-Ausstosses

·       Solarenergie steht unbegrenzt zur Verfügung: Die Sonne als größte und sicherste

        Energiequelle steht garantiert noch einige Milliarden Jahre zur Verfügung.

·       Solarenergie ist saubere und kostenlose Energie.

·       Solarenergie wird direkt vor Ort genutzt. Es entstehen keine Transportkosten und keine

         großen Leitungsverluste.

·       Die Technik von Solaranlagen ist ausgereift und nur noch unwesentlich zu verbessern

·       Lange Lebensdauer

·       Wertsteigerung des Hauses.

·       Solaranlagen stehen für Lebensqualität und zeigen Umweltbewusstsein.

·       Kostenersparnis

 

Welchen Beitrag leistet eine photovoltaische Solaranlage zur Umwelt?

 

Mit einer Solaranlage werden Energieträger wie Öl, Gas, Kohle oder Uran ersetzt und somit Umweltbelastungen durch CO2-Emissionen vermindert. Jede solar erzeugte Kilowattstunde bringt eine Schadstoffminderung mit sich. Es sollten jedoch nicht nur die am Standort des Verbrauchers emittierten Schadstoffe betrachtet werden, sondern auch diejenigen zur Förderung der Rohstoffe bis zur Verbrennung des Brennstoffes im Heizkessel anfallenden Emissionen. Zu diesen vorgelagerten Emissionen zählen auch:

 

·       Tankschiffe, die das Rohöl transportieren,

·       Raffinerien, die das Öl aufbereiten,

·       Tanklastzüge, die das Heizöl zum Verbraucher transportieren,

·       materialbezogene Emissionen, die bei der Herstellung der einzelnen Umwandlungssysteme

        entstehen.

 

Wie viel Energie lässt sich tatsächlich einsparen?

 

Die Energierücklaufzeit von Solaranlagen gibt den Zeitraum an, in dem ein System in Betrieb sein muss, bis es diejenige Energiemenge solar erzeugt hat, die zu seiner Herstellung erforderlich war. Sobald die Solaranlage mehr Energie bereitstellen kann, als fossile Energie zu ihrer Herstellung notwendig war, macht der Aufbau des Systems ökologisch und ökonomisch Sinn.

Heute kann man von einer Energierücklaufzeit von ca. 3 Jahren ausgehen, bezogen auf die lange Lebensdauer von Solarmodulen (ca. 30 bis 40 Jahre) stellt dies einen sehr guten Wert dar.

Als Faustregel gilt in unseren Breitengraden ein Energieertrag von ca. 900 kWh pro kWp installierter Leistung der Anlage und Jahr. Schon eine 2-kWp-Photovoltaikanlage mit einer Größe von ca. 20 Quadratmetern produziert somit ca. 1800 kWh Solarstrom im Jahr.

 

Reicht der Sonnenschein bei uns überhaupt?

 

Jedes Jahr trifft 10.000 mal so viel Sonnenenergie auf die Erdoberfläche, wie die Menschheit zurzeit braucht. Allein in Deutschland stehen jährlich 300 Billionen Kilowattstunden an Sonnenenergie zur Verfügung. Bezogen auf einen Quadratmeter beträgt die Energiemenge in unseren Breitengraden durchschnittlich 1.000 Watt an direkter und indirekter Sonneneinstrahlung.

Indirekte (diffuse) Strahlung ist das Sonnenlicht, das an Wolken, Dunst und Nebel gestreut wird.

Direkte Strahlung erreicht die Oberfläche ohne vorherige Streuung.

Indirekte und direkte Strahlung ergeben die Globalstrahlung.

Die Anteile direkter und indirekter Strahlung sind je nach Standort unterschiedlich. Bei den Wetterbedingungen in Deutschland besteht die Globalstrahlung im Jahresdurchschnitt zu etwa 40% aus diffuser Strahlung. In Deutschland verwendete Solarsysteme sind so konzipiert, dass sie nicht nur die direkte sondern auch die diffuse Strahlung gut nutzen können.

 

Die Sonne als wichtigste Energiequelle sendet in 30 Minuten mehr Energie auf unsere Erdoberfläche, als die Menschheit in einem Jahr verbraucht. Wir müssen sie nur nutzen.

In Deutschland reicht die Strahlungsintensität der Sonne in allen Regionen des Landes aus, um eine photovoltaische Solaranlage sinnvoll zu betreiben.

 

Was bedeutet kWp?

 

Kilowatt-Peak (engl. Peak = Spitze), ist die Einheit für die Spitzenleistung eines PV-Generators unter Standardtestbedingungen.

 

Stehen genug Rohstoffe zur Produktion von Modulen zur Verfügung?

 

Das Ausgangsmaterial für Glas und Zellen steht in Form von Quarzsand massenhaft zur Verfügung.

 

Ist meine Dachfläche geeignet?

 

Grundsätzlich können Photovoltaikanlagen überall dort installiert werden, wo ausreichend Licht einfällt. Eine nach Süden ausgerichtete Anlage mit einer Neigung von ca. 30° bietet einen optimalen Energieertrag.

Abweichungen nach Südwest oder Südost oder Abweichungen der Neigung zwischen 20° und 50° verringern geringfügig den Energieertrag.

Verschattungen durch Bäume, Nachbargebäude u. ä. sollten vermieden werden, da sie den Energieertrag deutlich reduzieren können.

Beobachten Sie bitte, ob im Frühjahr oder Herbst ein Schatten auf dem Dach liegt, im Winter ist der Schatten unwesentlich, da hier nur ein Bruchteil des Jahresertrages produziert wird, im restlichen Teil des Jahres sollte kein Schatten auf der geplanten Anlage liegen.

 


 

Was ist die sinnvolle Größe einer photovoltaischen Solaranlage?

 

Es empfiehlt sich, die Größe einer photovoltaischen Solaranlage nicht nach dem eigenen Stromverbrauch zu bemessen. Aufgrund der Vergütung des solar erzeugten Stromes durch die Netzbetreiber, das von dem Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) geregelt wird, empfiehlt es sich, die Anlage nach der Größe der vorhandenen Dachfläche und den verfügbaren Finanzmitteln zu bemessen, um so eine möglichst große wirtschaftliche Rendite zu erzielen.

Ein Vierpersonenhaushalt verbraucht ca. 3.500 bis 4.000 kWh Strom pro Jahr. Mit einer Anlage von 1 kWp (benötigte Dachfläche: ca. 8 m2) erzeugt man bei Südausrichtung des Daches und einer Neigung von ca. 30-45° ungefähr 800-1000 kWh elektrische Energie im Jahr. Eine 4-kWp-Anlage (benötigte Dachfläche: ca. 32 m2) erzeugt also im Jahresmittel den gesamten Jahresverbrauch eines durchschnittlichen Vierpersonenhaushalts.

 

Rechnet sich eine Solarstromanlage überhaupt?

 

Ja, eine Solarstromanlage ist immer ein Gewinn. Jede erzeugte Kilowattstunde erspart uns ca. 0,7kg CO2 und trägt somit aktiv zum Umweltschutz bei. Leise, unaufdringlich und vor allem: sauber. Sie stellt eine hohe Wertsteigerung des Hauses dar und bezahlt sich von selbst.

 

 

Kann die Anlage abgeschrieben werden und erhalte ich die Mehrwert- bzw. Umsatzsteuer vom Finanzamt zurück?

 

Ja. Die Abschreibungsdauer beträgt 20 Jahre. Die PV-Anlage kann linear mit 1/20 oder degressiv mit 10 % vom jeweiligen Restwert am Jahresende abgeschrieben werden. Dazu muss sich der Anlagenbetreiber für umsatzsteuerpflichtig erklären (ohne zwingend ein Gewerbe anzumelden), die vom Netzbetreiber zusätzlich erhaltene Vorsteuer abführen und am Jahresende eine Einnahmen-Überschussrechnung anfertigen. Der erzielte Gewinn oder Verlust wird bei der Berechnung der Einkommensteuer berücksichtigt.

 

Wie kann ich eine photovoltaische Solaranlage am Gebäude anbringen?

 

Folgende Montagearten sind möglich:

 

·       Aufdach-Montage

·       Flachdach-Montage

·       Indach-Montage

·       Ganzdach-Montage

·       Vordach-Montage

·       Fassaden-Montage

 

Mit welchem Montageaufwand ist zu rechnen?

 

Für die Montage einer Anlage mit  ca. 3,5 kWp Leistung kann mit etwa 2 Tagen  gerechnet werden.

Der Elektriker muss den Anschluss zum Hausnetz herstellen und der Energieversorger den Einspeisezähler einbauen. Ist im Zählerschrank ein Platz für den zusätzlich erforderlichen Einspeisezähler vorhanden, sollten die Kosten für den Netzanschluss unter € 500,-- betragen.

 

Wie hoch ist die Lebensdauer der Anlage und was kostet der Unterhalt?

 

Mittlerweile werden für Solarmodule Leistungsgarantien zwischen 10 und 25 Jahren angeboten, die durchschnittliche Lebensdauer von PV-Modulen beträgt 30 bis 40 Jahre. Ausschlaggebend für eine lange Lebensdauer ist die Qualität des zur Modulbefestigung verwendeten Materials und die fachgerechte Installation.

 

Wie hoch ist der Betriebs- und Wartungsaufwand?

 

Eine der wesentlichen Eigenschaften der Solarstromtechnik ist, dass die Stromerzeugung ohne bewegliche Teile und damit ohne mechanischen Verschleiß erfolgt, so dass Photovoltaikanlagen nahezu wartungs- und störungsfrei sind, dementsprechend sind die Betriebs- und Wartungskosten sehr gering. Damit eine eventuelle Störung frühzeitig erkannt wird, ist das regelmäßige Ablesen des Stromzählers wichtig.

 

Was ist mit Verschmutzung der Module?

 

Verunreinigungen auf den Solarmodulen bei einem Neigungswinkel von mehr als 20° aus der Horizontalen werden ausreichend durch Regen und Schnee entfernt. Man spricht vom Selbstreinigungseffekt der Module. Eine regelmäßige Reinigung ist daher nicht erforderlich, jedoch sollte der Verschmutzungsgrad regelmäßig geprüft werden.

In Gebieten mit starker Luftverschmutzung (Industrieanlagen) kann eine Reinigung von Zeit zu Zeit notwendig werden. Starke Verschmutzungen durch Laub und Vogelkot, die eine Ertragsminderung verursachen, sollten schnell entfernt werden.

 

Kann Hagelschlag die Module zerstören?

 

Generell sind die Module sehr gut gegen Hagelschlag geschützt. Das verwendete Spezialglas ist gehärtet und das Modul wird zu Testzwecken mit Stahlkugeln beschossen. Diese Tests nach IEC-Norm werden durchgeführt mit Eiskugeln von 12,5 bis zu 75 mm Durchmesser. Die maximale Auftreffgeschwindigkeit beträgt 140 km/h. Die Wahrscheinlichkeit, dass Module durch Hagelschlag zerstört werden, ist somit sehr gering.

 

Kann ein Blitzschlag die Anlage zerstören?

 

Ein direkter Blitzschlag kann die Anlage zerstören. Die Wahrscheinlichkeit eines direkten Blitztreffers ist jedoch sehr gering und wird auch durch eine Solaranlage nicht erhöht. Wahrscheinlicher ist es, dass die Solaranlage durch einen Blitzschlag in der Nähe eine Überspannung induziert bekommt. Durch den Einsatz von Wechselrichtern mit Hochfrequenz-Trafos ist die Hausinstallation von der PV-Anlage getrennt.

 

Wie kann man die Solarstromanlage versichern?

 

Die günstigste Methode, eine Photovoltaikanlage gegen Risiken abzusichern, ist die Wohngebäudeversicherung. Bei Neubauten wird die PV-Anlage direkt mitversichert, während es bei der nachträglichen Installation einer Photovoltaikanlage erforderlich ist, den Versicherungswert des Gebäudes inkl. der Anlage in Absprache mit dem Versicherungsvertreter neu festzusetzen. Die Prämie für die Gebäudeversicherung erhöht sich nur geringfügig. Pro € 500,-- Versicherungssumme ist mit Kosten in Höhe von etwa € 0,50 pro Jahr zu rechnen.

 

Ein Beispiel:

Für ca. € 20,00 pro Jahr wird eine € 20.000,-- teure Anlage versichert gegen:

1.)      Brand, Blitzschlag, Explosion, Anprall oder Absturz eines bemannten Flugkörpers, seiner Teile oder seiner Ladung.

2.)      Leitungswasser, das aus Zu- oder Ableitungsrohren bestimmungswidrig ausgetreten ist.

3.)      Sturm und Hagel.

4.)      Abbruch- und Aufräumungskosten.

 

Muss das Anbringen einer photovoltaischen Solaranlage genehmigt werden?

 

In Deutschland bedarf der Einbau von photovoltaischen Solaranlagen, die parallel zu Dachfläche oder auf Flachdächer aufgeständert werden, keiner Baugenehmigung. Bei denkmalgeschützten Gebäuden entscheidet der Denkmalschutzbeauftragte.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

----------------------------------------

Alle Angaben ohne Gewähr.

 

 

Kontaktieren Sie uns   info@siegmund-gebaeudetechnik.de

 

 

 

Druckversion Druckversion | Sitemap
© Siegmund Gebäudetechnik