Energieversorgung per Solaranlage
Photovoltaikanlagen erzeugen Strom aus Sonnenlicht. Ob sich eine Anlage wirtschaftlich und technisch eignet, hängt unter anderem von Standort, Dach, Verschattung, Anlagengröße, Eigenverbrauch, Finanzierung und den aktuell geltenden Regelungen ab. Dieser Überblick erläutert die wichtigsten Grundlagen und ersetzt keine Energie- oder Fachplanung.
Wie viel Sonne kommt an und wie nutzen wir sie?
Die Sonneneinstrahlung variiert regional, jahreszeitlich sowie je nach Ausrichtung und Verschattung. Photovoltaik erzeugt elektrischen Strom; Solarthermie nutzt Sonnenenergie zur Wärmebereitstellung. Der mögliche Ertrag und der Eigenversorgungsanteil müssen für das konkrete Gebäude berechnet werden. Bei Planung und Dimensionierung ist fachliche Beratung sinnvoll.
Ratgeber Solaranlage
Häufige Fragen zu Solaranlagen
Was kostet eine Photovoltaikanlage?
Die Kosten für Photovoltaik werden oft in Euro pro kWp (Kilowatt peak) angegeben. Der Stromspeicher kommt meist noch hinzu. Für eine mittelgroße Solaranlage mit 6 kWp belaufen sich die Kosten auf ca. 8.000 Euro inklusive Einbau. Kommt noch ein Stromspeicher hinzu, steigen die Kosten auf ca. 15.000 Euro an. Die Kosten pro kWp liegen bei etwa 1.500 Euro, je nach Größe der Anlage.
Für wen lohnt sich eine Solaranlage?
Ob sich eine Solaranlage lohnt, ist von mehreren Faktoren wie Lage, Ausrichtung des Daches und Eigenverbrauchsquote abhängig. Die Wirtschaftlichkeit von Solaranlagen muss daher individuell ermittelt werden, wofür es im Internet entsprechende Rechner wie beispielsweise von co2online gibt.
Was ist der Unterschied zwischen Solar und Photovoltaik?
Photovoltaik ist eine Form von Solarenergie und bezeichnet die Gewinnung von Strom aus Sonnenenergie. Eine weitere Form ist Solarthermie, bei der aus Sonnenenergie Wärme für Heizung und Brauchwasser generiert wird. Solar ist also vielmehr ein Oberbegriff für die beiden genannten Technologien.
Müssen Solaranlagen gewartet und gereinigt werden?
Solaranlagen bedürfen nur geringfügiger Wartungsarbeiten. Es ist jedoch empfehlenswert, die Moduloberflächen etwa alle drei Jahre (je nach Standort) zu reinigen, um Verluste durch Verschmutzungen und Ablagerungen zu vermeiden. Dazu sollten stets auf solche Arbeiten spezialisierte Unternehmen beauftragt werden.
Was bedeutet kWp?
Die Abkürzung kWp steht für Kilowatt-Peak und ist ein Maß für die Leistungsfähigkeit einer Photovoltaikanlage. KW steht für Kilowatt und p für Peak (Spitze). Mit kWp wird folglich die mögliche Spitzenleistung einer PV-Anlage unter optimalen Bedingungen angegeben.
Strom aus Photovoltaik: Einspeisen oder selber nutzen?
PV-Strom kann im Gebäude genutzt, gespeichert oder in das öffentliche Netz eingespeist werden. Für Vergütung, Anmeldung, Steuerfragen und technische Anforderungen gelten die zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme maßgeblichen Regelungen. Eine individuelle Wirtschaftlichkeitsberechnung sollte aktuelle Strompreise, Investitions- und Betriebskosten, erwarteten Ertrag, Finanzierung und mögliche Förderungen berücksichtigen.
Mehr Infografiken finden Sie bei Statista Photovoltaik als zusätzlicher Ertragsbaustein
Mehr Infografiken finden Sie bei Statista 
Mehr Infografiken finden Sie bei Statista Balkonkraftwerke: Diese Solarpanelen (siehe Abbildung unten) können mit einem Wechselrichter bestückt direkt an einer Schuko-Steckdose angeschlossen werden.
Mehr Infografiken finden Sie bei Statista Speicherlösungen für die Solaranlage
Ein Batteriespeicher kann den zeitversetzten Eigenverbrauch von PV-Strom ermöglichen, ist aber nicht bei jeder PV-Anlage erforderlich. Ob Größe und Einsatz wirtschaftlich oder technisch sinnvoll sind, hängt vom Verbrauchsprofil, Ertrag, Tarif, Kosten und den individuellen Zielen ab. Förderbedingungen und technische Anforderungen können sich ändern und sollten vor der Entscheidung aktuell geprüft werden.
PV-Anlage mit Speicherlösung. Darstellung zeigt eine Anlage in der App des Unternehmens Solaredge.
Photovoltaik-Modularten: Technik und Unterschiede
Photovoltaik-Modularten: Technik und Unterschiede
Das Funktionsprinzip ist bei allen Photovoltaik-Modularten gleich: Sonnenstrahlen treffen auf die Oberfläche und werden in Gleichstrom umgewandelt. Dieser wird zum Wechselrichter weitergeleitet und dort in Wechselstrom umgewandelt, welcher anschließend sofort genutzt, gespeichert oder in das Stromnetz eingespeist wird. Im Hinblick auf Kosten und Effizienz gibt es jedoch feine Unterschiede. Gegenwärtig lassen sich fünf Modularten voneinander unterscheiden:
- Monokristalline Solarmodule
- Polykristalline Solarmodule
- Dünnschicht-Module aus amorphem Silizium
- Dünnschicht-Module aus Cadmium-Tellurid
- CIGS-Solarmodule
Kristalline Module: Hoher Wirkungsgrad für kleine Flächen
Monokristalline Solarmodule sind vergleichsweise teuer, können dafür aber mit einem sehr hohen Wirkungsgrad von ca. 20 % überzeugen. Sie werden daher bevorzugt für kleine PV-Anlagen verwendet, wenn nur wenig Fläche zur Verfügung steht und dennoch ein möglichst hoher Ertrag erzielt werden soll. Polykristalline Module sind demgegenüber schon etwas günstiger in der Anschaffung, was allerdings auch mit einem geringeren Wirkungsgrad von nur noch etwa 15 % einhergeht. Dieser kommt allerdings nur dann voll zum Tragen, wenn optimale Bedingungen vorherrschen. Beiden Arten kristalliner Solarmodule ist gemein, dass sie vergleichsweise schwer sind, dafür aber auch schon auf kleineren Flächen ein gutes Ergebnis erzielen. Sie eignen sich vor allem dann als Lösung, wenn nur wenig Dachfläche zur Verfügung steht.
Dünnschichtzellen: Geringe Störanfälligkeit bei niedrigen Kosten
Dünnschichtzellen kommen zu ihrer Bezeichnung, weil sie etwa 100-mal dünner sind als kristalline Zellen. Die Unterscheidung der drei Varianten leitet sich aus dem verwendeten Halbleitermaterial ab, amorphes Silizium, Cadmium-Tellurid und Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS). Dünnschicht-Module sind flexibel und sehr leicht, weswegen sie sich gut für große Flächen eignen. Bedingt durch den einfacheren Herstellungsprozess und den geringeren Rohstoffverbrauch sind Dünnschichtzellen auch deutlich günstiger als kristalline Module. Der Nachteil liegt im geringeren Wirkungsgrad.
Dünnschichtmodule werden besonders gerne an Stellen verwendet, an denen keine oder nicht immer optimale Bedingungen vorherrschen. Sie weisen nur eine geringfügige Anfälligkeit bei sich ändernden Licht- und Temperaturverhältnissen. So kommen sie beispielsweise bevorzugt auf Dachflächen zum Einsatz, die nicht genau nach Süden weisen oder auf Flachdächern. Aber auch an senkrechten Hauswänden können sie noch gute Dienste leisten. Unter den Dünnschichtmodulen bilden die CIGS-Module insofern eine Ausnahme, als dass sie vergleichsweise teuer sind, dafür aber einen höheren Wirkungsgrad besitzen, der auch bei Winterwetter noch für eine gute Ausbeute sorgt. In der folgenden Tabelle sollen die wichtigsten Vor- und Nachteile aller gängigen Modularten noch einmal übersichtlich dargestellt werden.
Pro und Kontra der Modularten
Monokristaline Module
Vorteile:
– hoher Wirkungsgrad
– geringer Flächenbedarf
– geringe Störanfälligkeit
Nachteile:
– teuer in Fertigung und Anschaffung
– hohes Gewicht
– verringerte Leistung bei diffusem Licht und hohen Temperaturen
Polykristalline Module
Vorteile:
– preiswerter als monokristalline Module
– lange Lebensdauer
– geringe Störanfälligkeit
Nachteile:
– höherer Flächenbedarf
– verringerte Leistung bei diffusem Licht und hohen Temperaturen
– hohes Gewicht
Dünnschicht-Module aus amorphem Silizium
Vorteile:
– geringes Gewicht
– sehr temperaturbeständig
– niedriger Rohstoffbedarf
– temperaturbeständig
– geringer Wirkungsgrad (ca. 6 %)
– sehr hoher Flächenbedarf
Dünnschicht-Module aus Cadmium-Tellurid
Vorteile:
– niedriger Rohstoffbedarf
– temperaturbeständig
– niedriges Gewicht
– guter Wirkungsgrad auch bei ungünstigen Bedingungen
CIGS Module
Vorteile:
– guter Wirkungsgrad (ca. 14 %)
– geringes Gewicht
– temperaturbeständig
– guter Wirkungsgrad auch bei ungünstigen Bedingungen
– in Praxis noch kaum erprobt
– aufwendiges Recycling
Ländervergleich PV-Anlagen (installierte Leistung Megawatt)
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Bei Produkten aus alternativen Materialien sollten Umwelt- und Haltbarkeitsaussagen anhand konkreter, nachvollziehbarer Herstellerangaben geprüft werden.
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Voraussetzungen für eine Solaranlage
Grundsätzlich können Sie überall in Deutschland Strom mithilfe von Photovoltaik generieren. Unterschiede ergeben sich hinsichtlich Wirtschaftlichkeit bzw. Ertrag. Die Lage bzw. der Standort des Hauses ist aber nur ein Faktor, denn auch bei den Bedingungen vor Ort gibt es ein paar Punkte zu beachten. Wichtig ist vor allem die Ausrichtung des Daches. Je genauer sich die einzelnen Module in Richtung Süden ausrichten lassen, desto mehr Solarstrahlung trifft auf die Solaranlage und umso höher der Ertrag.
Neben der Ausrichtung ist auch die Neigung des Daches ein Faktor für den Ertrag einer Solaranlage. Idealerweise treffen die Sonnenstrahlen genau in einem 90°-Winkel auf die Solarzellen auf. Bei einem genau nach Süden ausgerichteten Dach sollte die Neigung 40° betragen, um die volle Leistungsfähigkeit zu gewährleisten. Ein zu flaches oder zu steiles Dach schmälert den Ertrag unter sonst günstigen Bedingungen aber nur im einstelligen Prozentbereich. In unseren Breitengraden liegt die optimale Dachneigung meist zwischen 30° und 40° bei einer Ausrichtung nach Süden, Südwesten oder Südosten. Bei einem zu flachen Dach besteht die Möglichkeit, die Module durch eine entsprechende Unterkonstruktion aufzuständern. Mit deren Hilfe können Sie die Solarzellen auch präziser in Richtung Süden ausrichten.
Darüber hinaus müssen auch Verschattungen mit einkalkuliert werden. Häuser oder Bäume in direkter Nachbarschaft, die höher als das eigene Dach sind, können den Ertrag in erheblichem Maße schmälern. Bäume beeinträchtigen eine Solaranlagegleich auf zweifache Weise: Zum einen werfen sie Schatten, zum anderen können auf der sensiblen Moduloberfläche schneller Verschmutzungen und Ablagerungen durch herabgefallenes Laub entstehen. Dabei sollten Sie auch Bäume berücksichtigen, die heute zwar noch keine Auswirkungen haben, aber in ein paar Jahren auf eine Höhe angewachsen sind, mit der sie die Anlage zunehmend verschatten.
Kosten und Amortisation einer PV-Anlage
Kosten, Ertrag, Förderung, Finanzierung und Amortisationszeit einer PV-Anlage lassen sich nicht pauschal angeben. Sie hängen unter anderem von Anlagengröße, Standort, Verschattung, Eigenverbrauch, Stromtarif, Komponentenpreisen, Betriebskosten, Finanzierung und den zum jeweiligen Zeitpunkt geltenden Regelungen ab. Eine Wirtschaftlichkeitsberechnung sollte deshalb mit aktuellen, objektspezifischen Daten durch einen Fachbetrieb oder eine qualifizierte Energieberatung erfolgen.
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Lars_H
Seit 2007 bin ich neben meinem Studium (Betriebswirtschaftslehre) als Texter und Korrektor tätig. Für content.de schreibe ich seit Januar 2011. Wegen meiner Studienschwerpunkte Finanzierung und Erneuerbare Energien verfüge ich in dem Bereich über weitreichende Kenntnisse, die ich sehr gerne zum Einsatz bringe.
Ich habe stets große Freude daran, auch "trockene" Themen mit einer gewissen "Würze" zu versehen. Ein langweiliger oder schlechter Text ist für mich wie ein schlechtes Gewissen. Ein schlechter veröffentlichter Text ist wie ein schlechtes Gewissen, für das jeder den Grund kennt. Also nichts, womit ich mich auf Dauer anfreunden könnte.
Nach mehr als 1200 Texten kann ich auf vielerlei Erfahrungen zurückblicken, übrigens auch außerhalb der unten aufgeführten Fachgebiete. Der angegebene Preis pro Wort gilt in erster Linie für mir neue Themen. Schicken Sie mir bei Interesse einfach eine kurze Nachricht mit Angaben zum Thema und der geschätzten Anzahl an Aufträgen.
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