Photovoltaikanlage – die wichtigsten Infos zur Planung und zum Kauf der eigenen PV-Anlage
Durch eine eigene Photovoltaikanlage können Sie einfach und effektiv sauberen Strom selbst produzieren. Dies hat mehrere Vorteile: Die Senkung der monatlichen Stromrechnung, eine größere Unabhängigkeit vom Energiemarkt und die Möglichkeit einer klimafreundlicheren Lösung zur Erzeugung von Strom. Wir bieten Ihnen hier die wichtigsten Fakten, um den Einstieg in das Thema Photovoltaik erfolgreich zu meistern.
Warum lohnt sich eine Photovoltaikanlage?
Die Photovoltaik-Branche hat in den letzten Jahren einen regelrechten Boom erlebt. Es gibt mehre Gründe für diesen anhaltenden Aufschwung und die zunehmende Etablierung auch im privaten Bereich:
01
Umweltbewusstsein und Nachhaltigkeit
Das steigende Umweltbewusstsein und der Wunsch nach nachhaltiger Energieerzeugung haben das Interesse an Photovoltaik stark erhöht. Die Nutzung von Solarenergie ist eine saubere und emissionsfreie Alternative zu fossilen Brennstoffen.
02
Einsparung bei den Stromkosten
Mit der Photovoltaikanlage können Sie den selbst erzeugten Solarstrom direkt in Ihrem Haushalt nutzen. Dadurch reduzieren Sie den Bezug von Strom aus dem Netz und senken Ihre Stromkosten. Aber auch durch die Einspeisevergütung haben Anlagenbetreiber die Möglichkeit ihren überschüssig produzierten Strom ins Netz einzuspeisen. Dies bedeutet, dass Sie nicht nur Kosten sparen, indem Sie weniger Strom aus dem Netz beziehen, sondern auch Einnahmen durch die Einspeisung erzielen können.
03
Unabhängigkeit vom Strommarkt
Die steigenden Strompreise und die Abhängigkeit von konventionellen Energieversorgern haben das Interesse an selbst erzeugtem Solarstrom verstärkt. Photovoltaik ermöglicht es den Verbrauchern, ihre Energiekosten zu senken und unabhängiger von externen Energiequellen zu werden.
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Umweltbewusstsein und Nachhaltigkeit
Wertsteigerung des Hauses: Eine Photovoltaikanlage kann den Wert des Hauses erhöhen, da sie als zusätzliche Ausstattung angesehen wird und langfristig Kosten spart.
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Was ist Photovoltaik und wie funktioniert sie?
Photovoltaische Module nutzen den photoelektrischen Effekt, um die Energie der Sonnenstrahlung in elektrischen Strom umzuwandeln. Ein solches Modul besteht aus mehreren Solarzellen aus kristallinem Silizium, die miteinander verbunden sind.
Die Sonnenstrahlen, die auf die Solarzellen treffen, regen Elektronen in der Zelle an und bewegen sie durch ein Kabel, wodurch elektrischer Strom erzeugt wird. Dieser Strom kann direkt verbraucht, in einem Speicher gespeichert oder ins Stromnetz eingespeist werden.
Die altbewährte Technologie, welche schon seit den 50iger Jahren in Verwendung ist, wurde von Jahr zu Jahr optimiert und für den Haushaltsgebrauch optimiert. Wichtig zu wissen ist, dass erst die Standardisierung der Anlagenkomponenten, wie Modulgröße oder Elektrische vorgaben, ermöglichte die Systeme auch für Normalverbraucher bezahlbar zu machen.
Das Photovoltaikmodul
Das Photovoltaikmodul ist ein zentrales Bauteil der Solaranlage, da es die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrischen Strom ermöglicht. Es gibt unterschiedliche Arten von Photovoltaikmodulen, die sich in Bezug auf die verwendeten Solarzellen, die Größe und das Aussehen unterscheiden können.
Aber auch der Wirkungsgrad ist entscheidend. Aktuell auf dem Markt zu erhaltende Module besitzen einen Wirkungsgrad von 20% – 22%. Das bedeutet, dass bei einer optimalen Sonneneinstrahlung und Umgebungsbedingungen von normativ 1000 Watt/m2 – 20% – 22% in Strom umgewandelt werden kann.
Die Hersteller dieser Module geben die Maximale Leistung jedoch auch in Kilowatt-peak (kWp) an.
Die Module werden optimal kombiniert, in einen oder mehrere Strings, also in Reihe geschaltet und zum Herzstück der Anlage, dem Wechselrichter, geführt.
Die Unterkonstruktion
Die Photovoltaikanlage sollte unter perfekten Bedingungen gebaut werden. Dort, wo die Sonne am Längsten und möglichst ohne Behinderungen auftrifft, wird die Anlage individuell konzipiert und verbaut. In der Regel wird sie deshalb auf dem Dach montiert. Die passende Unterkonstruktion sorgt für eine schnelle und sichere Installation, unabhängig vom jeweiligen Dachtyp.
Das Material, Gewicht und vor allem die Statik spielen die größte Rolle. Bei der Konzipierung wird nicht nur die Stabilität der Anlage selbst berücksichtigt, sondern auch äußere Einflüsse wie Winde und Schneelasten einkalkuliert. Faktoren wir Standort und Umgebung spielen eine wichtige Rolle.
Der Wechselrichter
Der Wechselrichter ist eine zentrale Komponente einer Photovoltaikanlage und spielt eine entscheidende Rolle bei der Umwandlung des von den Solarmodulen erzeugten Gleichstroms (DC) in den für den Haushaltsstrom üblichen Wechselstrom (AC). Der Wechselrichter ist dafür zuständig, diesen Prozess zu übernehmen. Nach der Umwandlung kann der Strom direkt im Haushalt verbraucht, für eine spätere Nutzung gespeichert oder ins Stromnetz eingespeist werden. Wenn Sie den erzeugten Strom ins Netz einspeisen möchten, benötigen Sie außerdem weitere Komponenten, wie zum Beispiel intelligente Stromzähler.
Die meisten Wechselrichter arbeiten mit sogenannten Maximum Power Point Trackern (MPPT). Die jeweiligen Strings werden auf diese Komponente angeschlossen. Bei Sonneneinstrahlung und dem folgenden Stromfluss, sucht sich dieser MPP-Tracker den besten Arbeitspunkt in Spannung und Strom, um möglichst effizient Energie produzieren zu können.
Diese Energie wird dann in Wechselstrom wandelbar gemacht und kann dann für Ihren Haushalt genutzt werden.
Durch die Integration weiterer Komponenten können Sie Ihre Photovoltaikanlage zu einer Komplettlösung ausbauen und Ihre Unabhängigkeit vom Strommarkt steigern.
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Hier sind einige Komponenten, die Sie in Betracht ziehen könnten:
Stromspeicher
Photovoltaikanlagen, die keinen Speicher haben, erzeugen Solarstrom, der unmittelbar verwendet werden muss. Diese Herangehensweise ist oft weniger effizient, da der Strom hauptsächlich tagsüber erzeugt wird, während der Strombedarf in den meisten Haushalten zu dieser Zeit gering ist. Üblicherweise steigt der Energieverbrauch in den Abendstunden merklich an. Mit einem Speicher haben Sie die Möglichkeit, den tagsüber überschüssigen Solarstrom dann zu verwenden, wenn er tatsächlich benötigt wird.
Die Produktion von Strom mittels Photovoltaikanlagen hängt vom Tageslicht ab und erreicht tagsüber Spitzenleistungen, die bei Einbruch der Dunkelheit abfallen. Normalerweise entspricht dieser Stromertrag nicht den Verbrauchsgewohnheiten der Hausbesitzer, da auch in den Abendstunden Strom benötigt wird.
Eine Lösung dafür ist die Installation eines Stromspeichers als Erweiterung Ihrer Photovoltaikanlage. So können Sie überschüssige Energie speichern und den selbst produzierten Strom kostengünstig und rund um die Uhr nutzen. Mit einem Stromspeicher können Sie den Eigenverbrauch von durchschnittlich 30% auf 50-95% erhöhen.
Auch im Winter können Sie Sonnige, nicht genutzte Kilowattstunden speichern und für spätere Zwecke im Haushalt nutzen.
Ohne Änderungen Ihrer Gewohnheiten können Sie:
- nachhaltig Ihre Stromrechnung reduzieren,
- Ihren persönlichen Beitrag zur Energiewende leisten und Ihren Eigenverbrauch optimieren,
- Ihre Unabhängigkeit vom Energieversorger erhöhen.
Wallboxen
Eine Wallbox kann direkt an die Photovoltaikanlage angeschlossen werden und somit den Strom direkt vom Dach ins Auto leiten. Die Nachfrage nach Elektrofahrzeugen nimmt stetig zu, und damit auch der Bedarf an Lademöglichkeiten zu Hause. Die Installation einer Wallbox stellt sicher, dass Sie Ihr Elektrofahrzeug bequem und effizient aufladen können. Dadurch wird der selbst produzierte Strom auch für die Mobilität genutzt und somit der Eigenverbrauch noch weiter erhöht. Zudem ist das Laden mit Solarstrom umweltfreundlich und kostengünstig.
Wärmepumpen
Die Anforderungen an Heizungssysteme mit fossilen Brennstoffen wie Öl oder Gas werden zunehmend strenger, um den Umstieg auf erneuerbare Energien zu fördern. Solche Systeme haben aufgrund ihrer schlechten Ökobilanz keine Förderung mehr und werden in Zukunft voraussichtlich stark steigenden Preisen ausgesetzt sein.
Eine Wärmepumpe ist eine umweltfreundliche Alternative zur Beheizung eines Hauses. Durch die Kombination mit einer Photovoltaikanlage, die den Betrieb der Wärmepumpe mit sauberem Strom versorgt, können Sie einen bedeutenden Beitrag zum Klimaschutz leisten und gleichzeitig Kosten sparen.
Auch Bestandsheizungen mit einem Pufferspeicher oder Stromheizungen können mit Ihrer Photovoltaikanlage effizenter gemacht werden.
Smarthome
Mithilfe von Smarthome-, Sicherheits- und KI-Systemen, können Sie Ihren Strom intelligent nutzen und verteilen. Die Systeme können Ihren alltäglichen Stromverbrauch verfolgen und neben Tipps zu Optimierung auch selbstständig Anpassungen vornehmen, wenn Sie dies wünschen. Selbst lernende Systeme werden immer präsenter auf dem Energiemarkt. Die ersten Modelle tragen sogar schon dazu bei, eigenen Strom mit den besten Bedingungen Einzuspeisen oder zu verkaufen.
Fragen offen?
Haben Sie noch offene Fragen? Werfen Sie einen Blick in unser FAQ! Hier finden Sie schnelle Antworten auf die häufigsten Fragen. Falls Sie dennoch Unterstützung benötigen, stehen wir Ihnen gerne persönlich zur Verfügung.
Welche Voraussetzungen müssen erfüllt sein?
Bevor man mit der Detailplanung einer Photovoltaikanlage auf dem eigenen Haus beginnen kann, sollte die grundlegende Frage geklärt werden, ob das Gebäude die notwendigen Voraussetzungen erfüllt, um die Nutzung von Photovoltaik überhaupt sinnvoll zu machen.
Hierbei kommt es auf Folgendes an:
Die Dachbeschaffenheit: Wir empfehlen das maximalalter der Dachbedeckung von 20 Jahren nicht zu überschreiten. Schließlich soll die PV-Anlage mindestens 30 Jahre auf dem Dach bleiben bevor es saniert werden soll.
Die Dachfläche: Mindestens 5 kWp Leistung mit einer Dachfläche von ca. 26 Quadratmetern sind Ratsam um den Strom effizient nutzen und/oder speichern zu können.
Die Dachausrichtung: Die Ideale Ausrichtung einer PV-Anlage ist subjektiv zu betrachten. So kann eine Ost-West Ausrichtung effizienter für einen Stromverbraucher sein, der über den Tag hinweg mehr Energie benötigt als nur zur Mittagszeit.
Der Neigungswinkel der Module: Optimalerweise 90 Grad zum Sonnenstand, jedoch gibt es je nach Region und Ausrichtung Abweichungen.
Dachdeckung
Grundsätzlich sind alle üblichen Dacheindeckungen für eine PV-Anlage geeignet, die sich je nach Eindeckung nur hinsichtlich der Art des Montagesystems unterscheiden. Bei denkmalgeschützten Gebäuden ist eine Genehmigung einzuholen.
Dachfläche
Zwar lässt sich schon auf vergleichsweise wenig Fläche sauberen Strom erzeugen. Empfehlenswert ist jedoch eine Leistung von 5 kWp bei einer Dachfläche von 26 Quadratmetern, da teilweise aufgrund von Hindernissen oder Verschattungen Bereiche ausgespart werden müssen. ( 1 Modul = ca. 2 Quadratmeter). So sind 10 Quadratmeter Dachfläche pro kWp realistischer.
Neigungswinkel
Eine Anlage mit einem Neigungswinkel von 90 Grad zum Sonnenstand ist ideal, aber die optimale Neigung hängt von verschiedenen Faktoren ab. In Norddeutschland sollte die Dachneigung größer sein als in Süddeutschland. Wenn Ihr Haus nach Süden ausgerichtet ist, ist die beste Neigung für die PV-Anlage 30 Grad. Bei Anlagen mit Ost-West-Ausrichtung sollte die Neigung flacher sein. Für Flachdächer wird die Anlage aufgeständert, um die besten Voraussetzungen für die Stromerzeugung mit Photovoltaik zu schaffen.
Dachdeckung
Grundsätzlich sind alle üblichen Dacheindeckungen für eine PV-Anlage geeignet, die sich je nach Eindeckung nur hinsichtlich der Art des Montagesystems unterscheiden. Bei denkmalgeschützten Gebäuden ist eine Genehmigung einzuholen.
Sollte ich mein Dach erneuern, bevor ich eine Anlage installiere?
Eine Photovoltaikanlage kann in der Regel eine Lebensdauer von 30 Jahren erreichen, kann jedoch bei guter Wartung und Pflege auch wesentlich länger erhalten bleiben. Es ist daher empfehlenswert, das Dach vor der Installation einer Photovoltaikanlage auf seine Funktionsfähigkeit und Tragfähigkeit zu überprüfen. Insbesondere bei älteren Dächern kann es sinnvoll sein, diese zu erneuern oder zumindest zu sanieren, um eine lange Lebensdauer der PV-Anlage zu gewährleisten. Eine solide Dachkonstruktion und ein fachgerechter Einbau der Anlage sind Voraussetzungen für einen zuverlässigen und sicheren Betrieb der Anlage. Es empfiehlt sich daher, bei Unsicherheiten einen Experten hinzuzuziehen, der das Dach begutachtet und gegebenenfalls Empfehlungen ausspricht.