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Photovoltaik

Die Sonne ist eine einzigartige Energiequelle. Sie ist nahezu unerschöpflich, gratis und überdies auch umweltfreundlich.

Fotovoltaik / 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.

Fotovoltaik

Die Leistung eines Solarmoduls kann durch eine mangelhafte Planung und eine unprofessionelle Montage gravierend gesenkt werden. Die Folge davon ist, dass sich die Amortisation der Anlage immens verlängert.

Vertrauen Sie hierbei immer nur einem Fachmann, der alle wichtigen Faktoren berücksichtigt. Dazu gehören die Wetterverhältnisse wie zum Beispiel die Temperatur und die Sonneneinstrahlung sowie die Ausrichtung, Neigung und Qualität des Moduls.


Aufbau und Montage

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

Aufbau eines Solarmoduls

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.

Photovoltaik-Anlage: Solarmodul-Aufbau

Montage eines Solarmoduls

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.

Aufdachmontage

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.

Indachmontage

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.

Funktionsweise eines Photovoltaikanlage

Photovoltaik-Anlage: Funktionsweise

Lohnt sich Photovoltaik?

Warum 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.

Was ist, wenn keine Sonne da ist?

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.

Fotovoltaik bei bewölktem Himmel

Was ist bei kühlen Temperaturen?

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.


Stromspeichersteuerung für Fotovoltaikanlagen

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.


Tipps

Zu diesem Thema haben wir noch Hinweise für Sie.

  • 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.

Gut zu wissen:

"Für die Zukunft ist also gerade bei neuen Solaranlagen und sinkender garantierter EEG-Einspeisevergütung ein Strom-Speichersystem sehr wichtig. Die Sonnenkraft des Tages auch abends nutzen zu können und sich unabhängiger von teurem Netzstrom zu machen ist hier das Ziel.

Tipp: Die neueren Generationen der E-Autos bieten die Möglichkeit, die Autobatterie zusätzlich als Stromspeicher für das Haus zu verwenden.
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