Effizient Strom generieren mit der eigenen Photovoltaikanlage
Photovoltaikanlagen, oder auch kurz "PV-Anlagen" genannt, sind Solaranlagen, deren umgewandelter Strom den Bedarf eines Einfamilienhauses abdecken kann. Die hierfür notwendige Leistung der Photovoltaik wird in Kilowatt Peak (kWp) angegeben. Die maximal mögliche Leistungsabgabe unter genormten Bedingungen wird durch diese Peakzahl definiert.
Von Herstellerseite wird diese Leistung auch als Nennleistung ausgewiesen. Die Nennleistung wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst und kann durch bestimmte Maßnahmen optimiert werden. Dazu gehören in erster Linie die Lichteinstrahlung und der Einfallwinkel des Lichtes sowie die Temperatur der Solarmodule. Aus geografischen Gründen können diese Faktoren an unterschiedlichen Orten sehr unterschiedlich sein, da im Süden Deutschlands die Sonneneinstrahlung höher ist, als im Norden Deutschlands.
Die Nennleistung einer PV-Anlage kann optimiert werden, wenn man mehr Solarzellen von höherer Qualität in Modulen integriert. Wenn man annimmt, dass die vier Bewohner eines Einfamilienhauses im Jahr ca. 4000 Kilowattstunden verbrauchen und die Solarmodule auf dem Dach des Hauses mit einer angenommenen Fläche von 10 Quadratmetern ein Kilowattpeak (1000 Watt) erzeugen, dann wird eine Dachfläche von 40 Quadratmetern benötigt. Im Vergleich zu Erdöl oder Erdgas bedeuten 1000 Kilowattstunden eine Menge von 100 Litern.
Woraus besteht eine komplette Anlage
Heutzutage gibt es hauptsächlich 2 verschiedene Konzepte, auf deren Grundlage PV-Anlagen konzipiert werden.
- Netzparallelbetrieb = Einspeisen und VergĂĽten lassen
Im Netzparallelbetrieb speist die PV-Anlage den umgewandelten Strom in das öffentliche Stromnetz ein und man erhält die entsprechende Vergütung. So ist davon auszugehen, dass die meisten Anlagen auf ungenutzten Häusern oder Scheunen im Netzbetrieb laufen, weil die Vergütung des Stromes höher ist, als die Kosten, den Strom aus dem Netz für die Versorgung zu beziehen.
Die hauptsächlichen Bestandteile des Netzparallelbetriebes sind:
1. Solargenerator, bestehend aus den Solarmodulen
2. Montagsystem
3. Generatoranschlusskasten
4. Wechselrichter
5. Einspeisezähler - Inselanlagen = für den Eigenbedarf produzieren
Bei dieser Variante steht der Eigenbedarf an Strom im Vordergrund, weil es in der Nähe keinen öffentlichen Versorger gibt, zum Beispiel bei Berghütten oder Booten. So können Sie eine Photovoltaikanlage als Inselanlage betreiben. Hier speichert man den Strom zeitweise in Akkus, um ihn bei Bedarf zu verbrauchen.
Die Bestandteile der Photovoltaikanlage im Inselbetrieb sind:
1. Solargenerator, bestehend aus den Solarmodulen
2. Montagsystem
3. Generatoranschlusskasten
4. Wechselrichter
5. Laderegler
6. Akku
Installationsvorraussetzungen für Gebäude
Damit die erwartete Lebensdauer einer PV-Anlage von 20 Jahren und mehr gewährleistet werden kann, muss das Dach und unter Umständen das Gebäude einer Statik Prüfung unterzogen werden, da nicht nur die Last der Anlage, sondern auch Windeinwirkung und eventuelle Schneelasten mit eingeplant werden müssen.
Module, Gestelle und Befestigungsmaterial sowie Dachanschlüsse müssen entsprechend der geografischen Lage des Objektes den bestehenden Normen vor Ort ausgewählt werden. Generell gilt die Faustformel, je höher die Summe der Belastungen, umso stabiler die Befestigungen und die Tragkraft des Daches.
Förderung bei der Anschaffung und den Betrieb einer PV-Anlage
Die Förderung der Solaranlagen ist im EEG (Erneuerbare Energien Gesetz) geregelt. Die vorteilhafteste Methode, für sich die Solaranlagen Förderung zu nutzen, ist das Verbauen einer netzgebundenen Anlage.
Diese Anlage ist in der Lage, überschüssig produzierten Strom in das öffentliche Stromnetz einzuspeisen. Pro eingespeister Kilowattstunde erhält der Kunde einen festgelegten Betrag vergütet. Die Höhe der Vergütung kann durch die Gesetzgebung schwanken, die Dauer ist auf 20 Jahre festgelegt.
EEG 2014: Unter BerĂĽcksichtigung der neuen Degressionsberechnung, ist die EinspeisevergĂĽtung fĂĽr Photovoltaik Anlagen auf der unten angegebenen Liste der Bundesnetzagentur einsehbar.
Kosten
Im Folgenden können annähernd folgende Kosten für eine PV-Anlage beispielhaft zugrunde gelegt werden:
- PV Modul 400 € - 450 € pro m² (75 % - 80 % der Gesamtkosten)
- Planung der Anlage 20 € pro m² (5 % - 7 % der Gesamtkosten)
- Montage 200 € - 300 € pro kWp
- Wechselrichter inkl. Fernüberwachung 250 € - 350 € pro kWp
- Aufständerung je nach Montageart 300 € - 400 € pro kWp
- Verkabelung Gleichstromseite 55 € pro kWp
- Verkabelung Wechselstromseite 40 € pro kWp
- Sonstiges (Kabelkanäle, Durchdringungen, Blitzschutz, etc.) 100 € pro kWp
Diese Preise sind exemplarisch und können je nach Anbieter schwanken, ein Photovoltaik Preisvergleich sollte in jeden Fall gemacht werden.
Installationsdauer und Aufwand
Durch die kompakte Bauweise der Solarmodule kann die Dachmontage recht zügig voranschreiten, jedoch können die Montagearbeiten durch schlechte Arbeitsvorbereitung oder widrige Bedingungen den Fortgang der Arbeiten verzögern. Als Schätzung mit einem eingespielten Team von 3 Monteuren und einer zu montierenden Dachfläche von 20 Quadratmetern sind 7 Stunden bis zur Inbetriebnahme der Anlage realistisch.
PV-Anlagen im Betrieb
Optimale Standortwahl
Eine optimale Ausbeute des Sonnenlichtes erhält, wer die Module nach Süden ausrichtet, keine Verschattung durch Gegenstände zulässt und eine Dachneigung von nicht mehr als 30 Grad gewährleistet. Da die Sonne nicht jeden Tag Solarenergie zur Verfügung stellt, kann man in die erzeugte Energie an sonnenreichen Tagen mit Hilfe von Batterien speichern.
Steuerung, Abrechnung, Wartung, Reparaturkosten, Lebensdauer
Die Wartungskosten sind in den ersten Jahren normalerweise gering, da hier noch keine Wartungen anfallen. Danach können jedoch kleinere Reparaturen an der Technik oder Wartungen erforderlich sein, wie zum Beispiel die Reinigung der Module. Man rechnet für die laufenden Kosten insgesamt ca. 1% des Anlagenwerts pro Jahr. Eine PV-Anlage wird mit einer Funktionserwartung von 20 Jahren errichtet.
Die Abrechnung der PV-Anlage richtet sich bei Einspeisung nach dem EEG und den jeweils gültigen Vergütungssätzen.
Solaranlagen Rechner
Hier bieten wir die Möglichkeit, den maximal möglichen Anlagenertrag Ihrer geplanten Photovoltaikanlage zu berechnen. Sie benötigen lediglich den Wirkungsgrad der Photovoltaikmodule, können notfalls aber auch mit einem vorgegebenen Standardwert von 14% kalkulieren. Ausgegeben wird dann die maximal erreichbare Photovoltaik-Anlagen-Leistung in Kilowattstunden pro Jahr (kWh/a).
