Netzgekoppelte Solarstromanlagen

Woraus besteht eine Photovoltaikanlage?
Grundbaustein ist immer ein PV-Modul. In diesem Modul sind eine bestimmte Anzahl von Solarzellen miteinander verschaltet. Mehrere Module ergeben dann die gewünschte Anlagengröße. In den Modulen wird Gleichstrom produziert und über Gleichstromleitungen zum Wechselrichter geführt. Dieser Wechselrichter wandelt den Gleichstrom in Wechselstrom um. Über einen Zähler wird der Wechselstrom direkt ins öffentliche Stromnetz eingespeist.

Wieviel Fläche benötigt eine Photovoltaikanlage?
Für eine PV-Anlage benötigt man je nach Modulgröße und Art pro kWp ca. 10 m2 Fläche

Wie hoch ist die Einspeisevergütung?
Das Erneuerbare-Energien-Gesetz von 2000 mit der Novellierung von 2004 regelt die Höhe der Vergütungssätze. Für Neuanlagen, die nach dem 01.01.2004 an Netz gehen, erhält der Betreiber von seinem Energieversorger für das Jahr der Installation und weitere 20 Jahre folgende Vergütungssätze:

Anlagen auf Dachflächen und Lärmschutzwänden

Fassadenanlagen

Freiflächenanlagen und sonstige Anlagen

Die Vergütungssätze reduzieren sich ab 2005 für Neuanlagen jährlich um 5 %. Betreiber einer netzgekoppelten Photovoltaikanlage wirtschaften potentiell gewinnträchtig und sind somit berechtigt die Mehrwertsteuer vom Staat zurückzufordern. Die Details sollten mit einem Steuerberater besprochen werden. Förderprogramme, wie zinsgünstige Darlehn, werden eventuell von der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) angeboten. Die aktuellen Programme und Zinssätze finden Sie im Internet unter www.kfw.de.

Wieviel Energie produziert eine PV-Anlage?
Als Faustregel gilt pro 1 kWp installierte Leistung zwischen 750 und 900 kWh pro Jahr. Das heißt mit einer 2 kW-Anlage bekommen Sie, bei einer Inbetriebnahme im Jahr 2004 zwischen 861,– und 1033,– Euro pro Jahr von Ihrem Energieversorger vergütet und das garantiert für die nächsten 20 Jahre. Doch der finanzielle Aspekt ist sicher nicht das ausschlaggebende Argument. Mit einer Solarstromanlage tun Sie etwas für die Umwelt! So erzeugen Sie mit einer 2 kWp-Anlage ca. 36.000 kWh Strom in 20 Jahren und ersparen der Umwelt ca. 27.000 kg CO2-Emission bzw. ca. 11.000 Liter Öl.

Bei zentralen PV-Anlagen werden mehrere in Reihe geschaltete Solarmodule, sogenannte Strings, zur Erhöhung der Leistung in einem Verteiler parallel geschaltet und dann einem gemeinsamen Wechselrichter zugeführt, der seinen Platz zum Beispiel im Keller des Hauses hat. Diese Technik erfordert eine aufwendige Gleichstrom-Leitungsverlegung und Gleichstromverteilung. Bei den modularen PV-Anlagen werden die in Reihe geschalteten Solarmodule direkt mit dem Wechselrichter verkabelt, der seinen Platz an einer beliebigen Stelle innerhalb des Gebäudes haben kann. Es ist sinnvoll, ihn in der Nähe der Module zu installieren, was zum Vorteil hat, dass die PV-Gleichspannung so früh wie möglich in Wechselspannung umgewandelt wird, und damit keine hohen Leistungsverluste auftreten. Vom Wechselrichter geht eine Zuleitung zum Hausverteiler, der auf eine seperaten Einspeiseverteiler aufgelegt wird, von dem direkt ins Netz des Stromversorgers eingespeist wird. Eine Gleichstromverteilung entfällt genauso wie Gleichstrom-Hauptleitungen. Dadurch wird die Planung vereinfacht und die Gesamtkosten der Anlagen fallen auch geringer aus. Der Elektroinstallateur kann auf bewährte, für Wechselspannung übliche Techniken zurückgreifen. Zudem zeichnet sich das System durch einen hohen Wirkungsgrad aus. Für den Benutzer ist es wichtig, dass auch kleinste Anlagengrößen bereitgestellt werden können und dass sich die Anlage im Baukastensystem beliebig erweitern läßt. So ist ein schrittweiser Aufbau einer PV-Solaranlage möglich.

Der beste Standort für eine Photovoltaikanlage

Optimal ist eine südorientierte Fläche mit einer Neigung von ca. 30°–45°. Eine Abweichung nach Südwest/Südost oder Neigungen zwischen unter 30° oder über 45° verringern den Energieertrag aber nur geringfügig. Verschattungen durch Nachbarhäuser oder Bäume hingegen sind bei Photovoltaikanlagen zu vermeiden. Durch die Verschattung können einzelne Module keinen oder nur sehr wenig Strom erzeugen, die dann die Gesamtleistung einer Anlage erheblich beeinflussen können. Dies hängt mit der Verschaltung mehrer Module zu einem String zusammen, der dann seine Gesamtleistung nicht erreicht und nicht genügend Energie an den Wechselrichter liefert.

Grundsätzlich gilt die Regel: Der schwächste String regelt die Wechselrichter-Gesamtleistung und somit die Gesamtleistung einer Photovoltaikanlage. Bei größeren Anlagen mit mehreren Wechselrichtern kann man sich durch geschickte Planung auf diese Gegebenheiten besser einstellen.

Befestigung einer Photovoltaikanlage

Bei der Befestigung von PV-Anlagen unterscheidet man in:

* Aufdachmontage bzw. Schrägdachmontage, d. h. die Befestigung für die Module wird direkt auf den Dachpfannen, Welldach befestigt.

* Indachmontage, d. h. die Befestigung wird in die Dachhaut eingebaut. Dies bedeutet auch, dass die Bauausführung sehr gewissenhaft durchgeführt werden muß, um die Dichtigkeit zu gewährleisten.

* Flachdachmontage, d. h. die Module werden mit Hilfe eines Rahmengestelles auf den richtigen Winkel gebracht. Dieses Gestell wird dann mit dem Gebäude verbunden bzw. mit Gewichten windsicher verankert.

* Freilandaufständerung, ähnlich wie Flachdachmontage, jedoch werden die Rahmen mit einem Fundament verbunden.

* Solaranlagen können auch als Fassadenanlagen senkrecht bzw. angewinkelt an der Hauswand gebaut werden. Weitere Möglichkeiten der Befestigung können im Einzelfall mit dem Fachhandwerker durchgesprochen werden.

Eines steht heute schon fest: Mit der zu erwartenden Verknappung der fossilen Brennstoffe wird die Photovoltaik mehr und mehr an Bedeutung gewinnen. Die Energiepreise werden weiter steigen, zum Teil auch durch Entscheidungen der Politik.

Aber auch unterschiedliche Förderprogramme und die Entwicklung neuer, günstiger Produkte immer neue Bedingungen schaffen, sollten Sie sich bei der Anschaffung einer PV-Anlage fachmännisch beraten lassen. Beim Kauf einer PV-Anlage sollte man folgende Punkte beachten, die eine Anlage preiswerter bzw. teurer machen:

* Den Wirkungsgrad der Zellen des PV-Moduls
* Die Leistungstoleranz des PV-Moduls sollte – bezogen auf die Nennleistung – nicht über 5 % liegen
* Die Aufständerung sollte aus Aluminium und nicht feuerverzinkt sein
* Die Leistungsgarantie des Herstellers der PV-Module sollte nicht unter 20–25 Jahren liegen
* Ferner sollte der Wechselrichter ein sehr hohen Wirkungsgrad haben

Zu beachten ist außerdem, dass der Umweltschutz-Aspekt für jeden einen individuellen Wertansatz hat.

Die Bundesregierung unterstützt den Einbau einer PV-Anlage unter anderem mit zinsgünstigen Krediten durch die KfW. Näheres erfahren Sie auf den Seiten Förderprogramme.

Aus technischer Sicht kann man generell sagen, dass sich die Kosten einer Anlage mit der Erhöhung der installierten Leistung verringern. Bei einer Anlage von 5 kW reduzieren sich die Kosten in Relation um ca. 15 % gegenüber einer 1 kW-Anlage.

Photovoltaikanlagen neuester Technik besitzen eine Lebensdauer von weit über 25 Jahren, wobei die meisten Hersteller für die Module eine Leistungsgarantie von 20–25 Jahren über 80 % der Modulleistung gewähren.

Wir beraten Sie kompetent über den Einsatz von Photovoltaikanlagen.