Hier beantworten wir Ihre Fragen zur Photovoltaik

Die Elektrik der Solarstromanlage ist vom Hausnetz komplett getrennt. Der Strom vom Solargenerator (auf dem Dach) wird vom Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt. Über eine eigene Leitung wird der Strom in den Keller geführt und dort über einen eigenen Zähler in das öffentliche Stromnetz geleitet.

Photovoltaik ist Photonenenergie der Sonne (Photon) und Spannung die erzeugt wird (Voltaik). Es ist also Spannung (oder auch Leistung) von der Sonne (Photonenenergie).

Mit anderen Worten ist es also nur Sonnenenergie die in elektrische Spannung umgewandelt wird.

Silizium ist der Hauptbestandteil einer Solarzelle und wird aus Sand geschmolzen, der unbegrenzt verfügbar ist. Es leitet nur bei Energieeinstrahlung. Eine Solarzelle wird an der Oberseite mit Phosphor besprüht und an der Unterseite mit Bor. Die Oberseite hat 5 Elektronen und die Unterseite 3 Elektronen. Die Elektronen versuchen ein Gleichgewicht zu erzielen (je 4 Elektronen). Da Silizium 4 Elektronen hat, dient es quasie nur als Transportmedium.

Sobald die Solarzelle der Sonne ausgesetzt wird, leitet das Silizium und die unterschiedlichen Elektronenladungen können nun fließen. Es entsteht ein Elektronenstrom der in den Wechselrichter fließt und in das Stromnetz eingespeist wird.

Dieser Vorgang ist dauerhaft, dass heißt die Elektronen fließen in einem nie endenden Kreislauf. Eine Solarzelle verliert also nicht an Substanz bzw. an Leistung.

Die Elektrik der Solarstromanlage ist vom Hausnetz komplett getrennt. Der Strom vom Solargenerator (auf dem Dach) wird vom Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt. Über eine eigene Leitung wird der Strom in den Keller geführt und dort über einen eigenen Zähler in das öffentliche Stromnetz geleitet.

Der Wirkungsgrad ist das Verhältnis der Strahlungsenergie der Sonne zur erzeugten Energie eines Solarmoduls. Die Sonne strahlt bei optimalen Verhätlnissen: 1000 Watt Strahlungsenergie auf einen qm. Ein qm Modulfläche setzt hiervon ca. 176 Watt in elektrische Energie um. Über 50% gehen schon durch Reflektion verloren, dazu kommen die Leiterbahnen, die Wärmeverluste etc...

Berechnung des Wirkungsgrades eines Photovoltaikmoduls:

Leistung des Solarmoduls pro qm / 1000 Watt Strahlungsenergie der Sonne pro qm

Beispiel: Fläche Aleo S19 (295 Watt) = 1,66m *0,99m = 1,67qm

Die Leistung des Moduls entspricht: 176 Watt / qm

Geteilt durch 1000 Watt pro qm ist der Wirkungsgrad: 17,6%

Wenn Sie es genau wissen möchten:

Bitte beachten Sie: Der Zellenwirkungsgrad ist immer höher als der Modulwirkungsgrad!

In einem Solarmodul liegen die Zellen auf Abstand, je nach Zellentyp und Abstand der Zellen ist der Modulwirkungsgrad unterschiedlich. Entscheidend ist immer der Modulwirkungsgrad, Sie wollen ja keine Solarzelle kaufen.

Man unterscheidet heute noch zwischen monokristallinen, polykristallinen und Dünnschichtmodulen. Bei den kristallinen Modulen ist der Stand der Technik ausgereizt und unwesentlich zu verbessern.

Die Wirkungsgrade der Solarzellen liegen bei ca. 15% - 20% und können nur mit hohem Aufwand verbessert werden, was wiederum die ohnehin hohen Kosten nochweiter in die Höhe treibt.

Inzwischen sind zwischen mono- und polykristallinen Modulen keine Unterschiede im Ertrag.

Monokristalline Zellen werden in einer Zellstruktur gezogen, polykristalline Module werden in einem Block gegossen. Bei polykristallinen Modulen stören Zellränder den Elektronenfluß, was aber heute durch spezielle Techniken (Diffundierung mit Wasserstoffatomen) kaum noch eine Rolle spielt.

Von Dünnschichtmodulen verspricht man sich zukünftig den Durchbruch bei den Kosten. Bei diesen Modultyp wird das Silizium quasie: „nur noch auf ein Trägermaterial gesprüht“. Die Vorteile liegen auf der Hand: automatische Produktion im Druckverfahren.

Aktuell haben Dünnschichtmodule einen geringeren Wirkungsgrad von ca. 8% zudem altern die Module d. h. der Wirkungsgrad wird auf die Jahre geringer. Hier ist noch einige Entwicklungsarbeit notwendig.

Der Trend geht aktuell zur Herstellung von polykristallinen Modulen in hohen Stückzahlen. Absehbar ist eine Marktdominanz chinesischer Hersteller in „Massenfertigung“. Der große Sprung zu „billigen Solarmodulen“ liegt aber immer noch in „weiter Ferne“. Die Herstellung einer Solarzelle macht immer noch 70% der Kosten aus.

Photovoltaik ist unumstritten die Technik des 21. Jahrhunderts zur weltweiten Stromgewinnung.

Der Schmelzprozess ist sehr aufwendig und es wird immer noch teures Silizium aus der Chip-Produktion verwendet. Aktuell werden unzählige Modulfabriken gebaut, jedoch wird das Solar-Silizium immer noch zu aufwendig und in zu kleinen Mengen produziert. Hier sind große Investitionen notwendig, die von allen Herstellern aufgrund der unklaren langfristigen politischen Marktförderung gescheut wird.

Photovoltaik muss jetzt schnell marktreif werden, die Technik ist ausgereift. Der Markt (insbesondere in den Schwellenländern) verlangt nach dezentralen Energieeinheiten. Heute ist immer noch über die Hälfte der Weltbevölkerung ohne Stromanschluß. Photovoltaik ist die einzige Lösung für eine „gerechte, umweltfreundliche und friedliche Energiegewinnung“.

Auch bei uns kann eine 2000 Watt Photovoltaikanlage die Hälfte des Stromverbrauches eines 4 Personen Haushaltes decken.

  • Die Lebenserwartung einer Photovoltaikanlage ist länger als 30 Jahre.
  • Die Solarzellen arbeiten unbegrenzt.
  • Die Solarmodule können altern und undicht werden.
  • Die Zellen sind in Kunstharz zwischen Sicherheitsglas und absolut resistenter Folie versiegelt.
  • Die Modulhersteller geben eine Leistungsgarantie auf die Module von 25 Jahren.
  • Die Leistungsgarantie bürgt für eine Mindestleistung von zumindest 80% der Mindestleistung im Datenblatt.
  • Die Ausrichtung kann von der Ost- über die Süd- bis hin zur West-Seite sein
  • Die Neigung zwischen 10 und 60 Grad.
  • Das Dach darf nicht verschattet werden!
  • Beobachten Sie bitte, ob im Frühjahr oder Herbst einen Schatten auf dem Dach liegt.
  • Im Winter ist der Schatten unwesentlich, da hier nur ein Bruchteil des Jahresertrages produziert wird.
  • Im restlichen Teil des Jahres sollte kein Schatten auf der geplanten Anlage liegen.
  • Bei einem Flachdach spielt nur die Verschattung eine Rolle.
  • Hier werden die Module auf einzelnen Alu-Blechkonsolen auf das Flachdach gestellt.
  • Die optimale Ausrichtung ist Süd und 30 Grad.
  • Bei einer Fassade (senkrechte Montage) liegt der Ertrag ca. 25% niedriger.

Nein, bei einem Pfannendach werden die Pfannen nicht beschädigt. Die Dachhaken werden auf den Dachsparren aufgeschraubt und ragen unter den Dachpfannen hervor. Die Anlage kann wieder abgeschraubt werden und das Dach ist wie vorher.

Bei einem Flachdach werden die Gestelle auf einer Gummimatte berührungslos auf das Dach gestellt. Die Gestelle werden mit Ballast (Betonplatten = 50-100 kg) gegen Windlasten geschützt.

Im Prinzip ja, aber der Aufwand und die Kosten sind derzeit noch höher als die Einsparung. Die Einbindung in das Dach ist aufwendig. Die Übergänge zwischen den Modulen und zur Pfanne müssen dauerhaft sein. Die Module werden mit Alu-Leisten von oben abgedichtet, diese Leisten bilden einen Schmutzrand! Zudem sollten die Module hinterlüftet sein, weil bei zunehmender Temperatur der Wirkungsgrad sinkt.

Silizium-Solarmodule haben ein temperaturabhängiges Spannungsverhalten. (physikalisches Gesetz). Bei zunehmender Temperatur sinkt die Spannung, da Elektronen durch Wärmeenergie wandern können und für die Leistung der Solarzellen verloren gehen. Darum erreichen Photovoltaikanlagen im Sommer auch nur 80% der Nennleistung. Auch Dachpfannen mit eingebauter Solarzelle sind viel teurer (ca. 70%) und werden nicht hinterlüftet – was die Leistung mindert.

Wechselrichter arbeiten automatisch und speisen immer die maximale Leistung in das Haus Netz ein.

Hier wird automatisch der Punkt der maximalen Leistung ermittelt (MPP).

Die Sinuswelle (~) = Wechselspannung (230 Volt) unseres Stromnetzes wird vom Wechselrichter mehrere tausendmal pro Sekunde gemessen und die Gleichspannung entsprechend in das Stromnetz eingespeist. Wechselrichter müssen nicht gewartet werden und arbeiten auf Transistorbasis (IGBT).

Die Lebenserwartung ist wie bei jedem elektronischen Gerät statistisch 10 – 12 Jahre.

SMA Wechselrichter müssen nicht gewartet oder überprüft werden. Garantie 5 Jahre.

Defekte Geräte werden nach der Garantie im Austausch gewechselt.

Die Photovoltaikmodule werden alle in Serie an den Wechselrichter angeschlossen. Hier wird das Pluskabel und das Minuskabel in den Wechselrichter gesteckt.

Der Wechselrichter ist damit betriebsbereit – mehr ist nicht notwendig.

Es muss jetzt noch das Kabel zum Stromnetz gelegt werden.

Hier genügt ein Wechselstromkabel ab einem Querschnitt von 2,5qmm.

Das Wechselstromkabel wird zur Verteilung gelegt und dort angeschlossen.

Ein Lasttrenner und ein Fehlerstromschutzschalter werden in die Verteilung eingebaut.

Damit ist die Photovoltaikanlage fertig installiert!

Ihr Energieversorger baut Ihnen einen zweiten Zähler ein, der nur die erzeugte Arbeit (kWh) der Photovoltaikanlage zählt. Jetzt kann der Solarstrom fließen!

Nein – die Wechselrichter schalten ab.

Hier müssten Sie einen teuren „Netzschalter“ installieren, der sofort das Stromnetz abschaltet. Dann wären Sie vom Stromnetz getrennt.

Hier müssten Sie dann einen teuren Wechselrichter kaufen, der auf „Inselbetrieb“ umschaltet. Dazu benötigen Sie jede Menge Speicherbatterien um einige Stunden „unabhängig“ zu sein.

Eine Photovoltaikanlage muss mindestens 1000 Watt installierte Modulleistung aufweisen, um gefördert zu werden. Nach oben sind keine Grenzen gesetzt. Wir raten zu einer Mindestgröße von ca. 2000 Watt. Das Preis/Leistungsverhältnis ist ab dieser Leistungsgröße gut.

Eine optimale 1000 Watt Photovoltaikanlage erzeugt im Jahr zwischen 850-1000 kWh im Jahr.

Ein 4 Personen Haushalt verbraucht im Jahr ca. 4000 kWh.

Eine 5000 Watt Photovoltaikanlage erzeugt den Jahresverbrauch eines 4 Personen Haushaltes.

Die Installation einer Photovoltaikanlage ist relativ einfach.

Die einzige „Hürde“ ist die Arbeit auf dem Dach. Hier sollte man sich sicher fühlen!

Das Gestell und die Module sind an 2 Tagen montiert.

Die elektrische Verbindung ist mit Steckverbindern kindereinfach und sicher.

Nur noch den Wechselrichter an die Wand schrauben und fertig.

Der Elektriker muss noch den Anschluss zum Hausnetz herstellen.

Ihr Energieversorger baut einen Enspeisezähler ein.

Die Photovoltaikanlage ist betriebsbereit.


Sie können auch Ihren Elektriker ansprechen ob er nicht die komplette Anlage montiert! Wir liefern das komplette Know-How! 

Inbetriebnahme Anlagen auf Wohngebäuden und Lärmschutzwänden Dachanlagen auf Nichtwohngebäuden im Außenbereich und Freiflächenanlagen² (jeweils bis 100 kWp) (Ct/kWh)
Bis 10 kWp (Ct/kWh) Über 10 kWp bis 40 kWp (Ct/kWh) Über 40 kWp bis 100 kWp (Ct/kWh)
Bei einem auf ein Jahr hochgerech-neten Zubau bis… (Degression) 1.300 MWp(+3%) 1.300 MWp(+3%) 1.300 MWp(+3%) 1.300 MWp(+3%)
Ab 1. Jan 2017 12,3 11,96 10,69 8,51
Ab 1. Feb 2017 12,67 12,32 11,01 8,77
Ab 1. März 201712,67 12,32 11,01 8,77
Ab 1. April 201712,67 12,32 11,01 8,77

 

Beispiel:

Eine 10 kWp PV Anlage erzeugt im Jahr mit einem Einstrahlwert von 950 kWh/Jahr ca. 9500 kWh/Jahr

Einspeisevergütung (80%) = 7200 kWh/Jahr

Eigenverbrauch       (20%) = 1800 kWh/Jahr

 

Durchschnittliche jährliche Vergütung:

7200kWh x € 0,1231 (Vergütung Jan. 2017) = 885,60 €

 

Durchschnittliche jährlicher Eigenverbrauch:

1800kWh x € 0,31 (unberücksichtigt Strompreissteigerungen) = 558,00€ Ersparnis an den Stromkosten! 

Vergütung ist 20 Jahre staatlich garantiert (EEG Gesetz 2012)

Die obige Beispielrechnung dient zur Veranschaulichung und basiert auf Theorie.

Die Kosten einer Photovoltaikanlage bestehen aus:

  • der Zählermiete: Ihr Energieversorger kann evtl. eine Zählermiete berechnen
  • der Versicherung: eine Allgefahren- Versicherung kostet ca. 6 - 10 €/kWh pro Jahr
  • der Wartung: eine generelle Wartung ist nicht notwendig. Eine Rücklage von 25 € pro Jahr sollte berücksichtigt werden.
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