Photovoltaik

Informationen über Photovoltaik

 

Mit einer (PV)-Photovoltaik-Solaranlage wird Strom aus Sonnenlicht erzeugt. Die Bundesregierung unterstützt die verstärkte Nutzung regenerativer Energien und setzt auf die Solarenergie. Nachfolgend die wichtigsten Solar Grundlageninformationen. Für die Planung & Errichtung von Solaranlagen (Solarmodule) und für eine übersichltiche Kostenkalkulation fragen Sie uns.


1. (Dach)-Flächenbedarf für Solarmodule


Zur Gewinnung von Strom mittels Solarenergie braucht man eine geeignete Aufstellungsfläche für die Solarmodule (Solarmodul: Bauelement, das mehrere Solarzellen enthält). Um Solarzellen mit einer Leistung von 1 kW installieren zu können, werden ca. 10 m² Aufstellungsfläche benötigt. Mehrere Solarmodule werden zu einer Solaranlage verschaltet.

 

2. Wieviel PV-Strom produzieren Solarzellen bzw. Solarmodule?

Die produzierte solare Strommenge (kWh) in Solaranlagen hängt hauptsächlich vom regionalen Standort in Deutschland, von der Ausrichtung (Himmelsrichtung) und vom Aufstellungs-Neigungswinkel ab. Faustformel: Pro kW installierter Solarleistung kann mit einer Stromerzeugung zwischen 700 und 1.200 kWh Solarstrom im Jahr gerechnet werden. Bei einer 10 kW-PV-Solaranlage (100 m² Flächenbedarf) schwankt die jährliche Solarstromernte somit zwischen 7.000 und 12.000 kWh (zum Vergleich: durchschnittlicher Jahresverbrauch eines Haushalts: 4.000 kWh).

 

3. Solarstrom-Vergütung

 

Die Vergütung für den erzeugten Solarstrom ist gesetzlich im Erneuerbaren-Energien Gesetz (EEG) geregelt. Infos und gesetzliche Grundlagen über Vergütungssätze bei Solaranlagen und zur Solarförderung erhalten sie bei uns

4. Stand der Technik


Grundsätzlich kann zwischen 3 Zellenarten unterschieden werden: Hochleistungszellen Kristalline Siliziumzellen Dünnschichtzellen - Hochleistungssolarzellen sind meist monokristalline Zellen die mittels neuester Technologien in ihrem Wirkungsgrad optimiert wurden, allerdings auch wesentlich teurer sind als Standardzellen. - Kristalline Siliziumsolarzellen haben derzeit einen Marktanteil von über 85 % und werden meist für den netzgekoppelten Betrieb eingesetzt. Es kann unterschieden werden zwischen monokristallinen und polykristallinen Solarzellen, wobei die letzteren ihren schlechteren Wirkungsgrad durch einen deutlichen Preisunterschied ausgleichen.

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Dünnschichtzellen können aus verschiedenen Materialien gefertigt werden z.B. amorphem Silizium, Cadmium-Indium-Diselenid (CIS) oder Cadmium-Tellurid. Da bei der Produktion bedeutend weniger Energie und Material verbraucht wird sind sie bedeutend kosteneffizienter. Ein weiterer Vorteil ist die hohe Flexibilität der Zellen, so dass sie oft als Designelement oder als Sonnenschutz etc. eingesetzt werden. Dünnschichtzellen in Standardmodulen befinden sich im Moment in der Markteinführungsphase. Es wird dabei davon ausgegangen, dass sie trotz ihres geringeren Wirkungsgrad einen erheblichen Marktanteil einnehmen werden, vor allem aufgrund der oben beschriebenen Kostenvorteile. In der Entwicklungsphase sind verschiedene vielversprechende Technologien wie z.B. die Tandemzellen oder Tripelzellen, bei denen durch Materialkombinationen ein größerer Lichtbereich ausgenutzt werden kann oder fokusierende Zellen, bei denen durch ein Linsensystem das einfallende Licht gebündelt wird und somit eine wesentlich kleinere Zelle benötigt wird.

5. Branchenkontakte: Solaranlagen-Händler, PV- Modul-Hersteller, Projektierer



Sie planen, eine Photovoltaik-Solaranlage zu bauen? Bei größeren Solaranlagen sollten Sie spezielle PV-Projektierungsunternehmen, die Fotovoltaikanlagen planen, bauen und errichten, kontaktieren. Hersteller der Solarzellen- und Solarmodule finden Sie ebenfalls bei uns. Weitere Infos, wie hoch die Solarstrahlung an Ihrem Standort ist, erhalten Sie von Solar-Gutachtern. Für Ihre Hausanlage können Sie aber auch direkt an unbs wenden.



6. Netzanschluss


Damit der erzeugte Solarstrom in das Stromnetz eingespeist werden kann, benötigt man einen Netzanschluss. Weitere Informationen über einen solchen Netzanschluss erhält man bei dem zuständigen Stromnetzbetreiber (i.d.R. über Ihren örtlichen Stromversorger erreichbar).

7. Solarförderung & Finanzierung


Die Vergütung für den erzeugten Solarstrom erfolgt nicht aus staatlichen Steuermitteln. Die Stromnetzbetreiber sind gesetzlich verpflichtet, die Vergütung für den Solarstrom zu bezahlen. Derzeit zahlt ein durchschnittlicher Haushalt etwa 1 Euro pro Monat mehr für die umweltfreundliche Stromerzeugung, bezogen auf alle regenerativen Energiequellen. Staatliche Zuschüsse zum Kauf von Solaranlangen werden noch von einigen wenigen Bundesländern sowie einigen Kommunen gewährt. Zinsgünstige Kredite werden von der Kreditanstalt für Wiederaufbau KfW (Tel.: 01801-335577 ) vergeben. Ein Kredit-Formular der KfW und weitere Infos erhält man über jede Hausbank
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8. Wirtschaftlichkeitsberechnung

Die Wirtschaftlichkeit einer Photovoltaik-Solaranlage ist von zahlreichen Faktoren (Höhe der Investitionskosten, Erlöse, Zinssatz, persönlicher Steuersatz, Anteil Eigenkapital/Fremdkapital, jährliche Betriebskosten, etc.) abhängig. Lassen Sie sich ggf. von Ihrem Steuerberater beraten.



9. wichtige Begriffe

 

Photovoltaik (PV): Umwandlung von Strahlungsenergie (Sonnenenergie) in elektrischen Strom mittels Solarzellen


Solarzellen: elektrische Bauelemente, die Lichtenergie (in der Regel Sonnenlicht) in elektrische Energie umwandeln. Bestehen aus einem Halbleitermaterial (meistens Silizium). Die Oberflächen sind chemisch behandelt, um einen möglichst starken photovoltaischen Effekt zu erzielen. Eine Seite lädt sich positiv auf, die andere Seite negativ. Bei Lichteinfall entstehen elektrische Ladungen und Spannungen, die sich über Kontakte ableiten lassen


Solarmodul: Einzelne Solarzellen bauen nur eine geringe Spannung auf und werden deshalb in Modulen zusammengeschaltet. Zum Schutz vor äußeren Einflüssen werden die in Reihe geschalteten Solarzellen mit einer gehärteten Glasplatte und einer Kunststofffolie laminiert.

Nennleistung: vom Hersteller angegebene maximale Dauerabgabeleistung einer Anlage unter standardisierten Laborbedingungen (Sonneneinstrahlung, Temperatur, etc.). I.d.R. mit Wp für Wpeak (Spitzenleistung) abgekürzt Maximum Power Point (MPP): der Maximum Power Point ist der Punkt des Strom-Spannungs-Diagramms einer Solarzelle, an dem die größte Leistung entnommen werden kann, d.h. der Punkt, an welchem das Produkt von Strom und Spannung sein Maximum hat. Er ist nicht konstant und differiert in einem Intervall, welches von der Bestrahlungsstärke, der Temperatur und dem Typ der Solarzellen abhängt Wirkungsgrad: gibt an, wie viel Prozent der eingestrahlten Sonnenenergie in elektrischen Strom umgewandelt werden kann


Wechselrichter: wandelt den durch eine Solaranlage produzierten Gleichstrom in den für die Einspeisung in das öffentliche Netz notwendigen Wechselstrom um

Wichtige Infos zur Planung einer PV Solarstromanlage

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Genehmigung

Die Genehmigung von Solaranlagen zur Stromerzeugung geschieht durch die Bauordnungsämter. Zuständig für die Gesetzgebung sind die Länder (Landesbauordnungen). In der Regel sind Solaranlagen genehmigungsfrei, sofern sie an der Fassade, auf Flachdächern oder in der Dachfläche errichtet werden. Einige Länder bestehen auf einer Genehmigungspflicht für Anlagen, die aus dem Baukörper hervorspringen. Weitere Einschränkungen können durch örtliche Bebauungspläne oder andere Vorschriften für die bauliche Gestaltung vorgegeben werden (z. B. denkmalgeschützte Bauten). Hinweis: Für eine PV-Freiflächenanlagen wird auf jeden Fall eine Baugenehmigung benötigt. Bitte erkundigen Sie sich bei der Planung einer Photovoltaik-Anlage bei der zuständigen Bauordnungsbehörde nach bestehenden Vorschriften hinsichtlich der Genehmigung der Anlage.

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Statische Anforderungen und Installation Das zusätzliche Gewicht, welches durch eine PV-Anlage herbeigeführt wird, beträgt ca. 25 kg/m² und überschreitet in der Regel nicht 15 % der Gesamtlast, für die der Dachstuhl ausgelegt ist. Allerdings sollte bei größeren Dachneigungen bzw. windexponierten Standorten eine individuelle Prüfung der Dachstatik erfolgen. Die Installation der Solarmodule auf dem Dach ist relativ leicht machbar. Auf Schrägdächern werden die Solarmodule üblicherweise auf eine Unterkonstruktion mit einigen Zentimetern Abstand zum Dach montiert.Werden die Solarmodule schon während der Bauphase in das Dach integriert, dann können Kosten für Dachziegel eingespart werden. Eine optimale Nutzung der Strahlungsenergie ergibt sich mit der Montage der Module auf nach Süden ausgerichteten Dächern mit einer Dachneigung von 45°. Jedoch haben Untersuchungen ergeben, daß hier Toleranzen möglich sind. So werden beispielsweise für alle Dachausrichtungen von Südost bis Südwest und Dachneigungen zwischen 10° und 50° mindestens 95 % der maximalen Energieausbeute erreicht. Die erwartete Lebensdauer von Solarmodulen liegt heute bei weit über 25 Jahren. Aus diesem Grund ist eine einwandfreie Montage wichtig, damit keine Schäden bezüglich der Haltekonstruktion oder der elektrischen Verdrahtung auftreten und so ein langfristiger Einsatz der Solarmodule möglich wird. Aus diesem Grunde sollte die Installation von Fachleuten vorgenommen werden.