FAQ

Tech­nik

Eine Pho­to­vol­ta­ik­an­la­ge, auch PV-Anla­ge genannt, ist eine Solar­strom­an­la­ge, mit der mit­tels Solar­zel­len ein Teil der Son­nen­strah­lung in elek­tri­sche Ener­gie umge­wan­delt wird. Umgangs­sprach­lich wird die Pho­to­vol­ta­ik­an­la­ge auch Solar­an­la­ge genannt. Die dabei typi­sche, direk­te Art der Ener­gie­wand­lung bezeich­net man den­noch als Pho­to­vol­ta­ik in der Fach­spra­che. 

Trifft Son­nen­licht auf eine Solar­zel­le, wer­den Elek­tro­nen in Bewe­gung ver­setzt und es ent­steht Gleich­strom. Die­ser Strom wird gesam­melt und anschlie­ßend vom Wech­sel­rich­ter in Wech­sel­strom umge­wan­delt, der im Haus­halt genutzt wer­den kann.

Eine Solar­zel­le (fach­sprach­lich auch pho­to­vol­ta­ische Zel­le genannt) ist ein elek­tri­sches Bau­ele­ment, das Strah­lungs­en­er­gie, in der Regel Son­nen­licht, direkt in elek­tri­sche Ener­gie umwan­delt. Die Anwen­dung der Solar­zel­le ist die Pho­to­vol­ta­ik, wo sie als Strom­quel­le dient. 

Der Wech­sel­rich­ter ist das „Herz“ jeder Solar­an­la­ge und hat die Auf­ga­be, den durch die Solar­zel­len erzeug­ten Gleich­strom in Wech­sel­strom für den Eigen­ver­brauch im Haus oder zur Ein­spei­sung in das öffent­li­che Strom­netz zu wan­deln.

Neben der Umwand­lungs- und Ein­spei­se­funk­ti­on ist der Wech­sel­rich­ter auch für die Anla­gen­kon­trol­le und Opti­mie­rung des Strom­ertrags ver­ant­wort­lich. Zudem betei­ligt er sich aktiv am Netz­ma­nage­ment.

Eine Pho­to­vol­ta­ik­an­la­ge besteht aus fol­gen­den Kom­po­nen­ten, die indi­vi­du­ell auf­ein­an­der abge­stimmt sind und somit an die bau­li­chen Grund­ge­ge­ben­hei­ten des Gebäu­des ange­passt wer­den:

  • Solar­mo­du­le, die aus der Son­nen­en­er­gie Gleich­strom erzeu­gen.
  • Wech­sel­rich­ter, der den Gleich­strom in netz­kom­pa­ti­blen Wech­sel­strom umwan­deln.
  • Ein­spei­se­zäh­ler, der den ein­ge­speis­ten Strom in das Strom­netz misst.
  • Ver­ka­be­lung und Mon­ta­ge­ge­stell, auf dem die Solar­mo­du­le befes­tigt wer­den.
  • Strom­spei­cher (optio­nal), der den erzeug­ten Solar­strom zwi­schen­spei­chert.

Eine Ost-West-Aus­rich­tung kann sinn­vol­ler sein, da der meis­te, erzeug­te Strom ver­braucht wird, wenn jemand zuhau­se ist. Mor­gens steht die Son­ne im Osten und abends im Wes­ten, das macht eine Ost-West-Aus­rich­tung vor allem für Berufs­tä­ti­ge attrak­tiv.

Nor­ma­ler­wei­se nicht, denn dank der glat­ten Modul­ober­flä­che sor­gen in der Regel Regen und Schnee für die Rei­ni­gung. Nur bei star­ker und dau­er­haf­ter Ver­schmut­zung kann eine Rei­ni­gung sinn­voll sein.

Es muss nicht gene­rell ein neu­er Zäh­ler­schrank instal­liert wer­den.
Nur wenn der vor­han­de­ne Zäh­ler­schrank nicht mehr den aktu­el­len Richt­li­ni­en ent­spricht, oder wenn kei­ne neue Mess­ein­rich­tung (z.Bsp. digi­ta­ler Strom­zäh­ler) mehr ein­ge­baut wer­den kann, weil eine fach­ge­rech­te Nach­rüs­tung (z.B. Zäh­ler­ta­fel) nicht mehr mög­lich ist.

Solar­ener­gie wird aus Licht bzw. der Strah­lung der Son­ne gewon­nen – das kann sowohl Wär­me als auch elek­tri­scher Strom sein. Pho­to­vol­ta­ik erzeugt Strom, Solar­ther­mie pro­du­ziert Wär­me, die zum Hei­zen ver­wen­det wird.

Solar­tech­nik umfasst alle tech­ni­schen Sys­te­me zur Nut­zung von Son­nen­en­er­gie. Dazu zäh­len Pho­to­vol­ta­ik, Solar­ther­mie sowie Spei­cher- und Regel­tech­nik.

Wirt­schaft­lich­keit

Eine Pho­to­vol­ta­ik­an­la­ge besteht aus hoch­wer­ti­gen und wit­te­rungs­be­stän­di­gen Mate­ria­li­en wie Alu­mi­ni­um, Glas und Sili­zi­um. Sie ist war­tungs­arm und hat aus heu­ti­ger Sicht eine Lebens­er­war­tung von ca. 30 Jah­ren. Vie­le Anla­gen pro­du­zie­ren auch danach noch zuver­läs­sig Strom, aller­dings mit etwas gerin­ge­rem Ertrag.

Im Zusam­men­hang mit erneu­er­ba­ren Ener­gien stößt man immer wie­der auf Anga­ben zur CO₂-Erspar­nis. Damit wird ein Ver­gleichs­wert zur Strom­erstel­lung mit her­kömm­li­chen Mit­teln (also fos­si­len Ener­gie­trä­gern) her­ge­stellt.

Die CO₂-Ein­spa­rung einer Solar­an­la­ge mit 5 kWp rech­net sich fol­gen­der­ma­ßen:

  • Pro kWh wer­den 0,4 kg CO₂ ein­ge­spart.
  • Die Anla­ge erzeugt jähr­lich ca. 5.000 kWh Strom.
  • 0,4 kg/a x 5.000 kWh/a = 2.000 kg CO₂-Min­de­rung pro Jahr

Ja, moder­ne Solar­mo­du­le sind größ­ten­teils recy­cle­bar. Glas, Alu­mi­ni­um und Sili­zi­um kön­nen zu über 90 % wie­der­ver­wer­tet wer­den.

Ja. Der Netz­be­trei­ber ist nicht nur zur Abnah­me des Stroms durch das EEG gesetz­lich ver­pflich­tet, son­dern auch der vor­ran­gi­ge Anschluss und die Ver­gü­tung sind gesetz­lich gere­gelt.

Die Anschaf­fungs­kos­ten hän­gen von den aus­ge­wähl­ten Kom­po­nen­ten ab. Je nach­dem, wel­che Modu­le und wel­cher Wech­sel­rich­ter instal­liert wer­den, gibt es ent­spre­chen­de Preis­un­ter­schie­de ver­schie­de­ner Her­stel­ler und Leis­tungs­klas­sen. Zudem kann die Anschaf­fung eines Bat­te­rie­spei­chers einen höhe­ren Anteil an den Anschaf­fungs­kos­ten haben.

Eine Ost-West-Aus­rich­tung kann sinn­vol­ler sein, da der meis­te, erzeug­te Strom ver­braucht wird, wenn jemand zuhau­se ist. Mor­gens steht die Son­ne im Osten und abends im Wes­ten, das macht eine Ost-West-Aus­rich­tung vor allem für Berufs­tä­ti­ge attrak­tiv. Unab­hän­gig von der Aus­rich­tung kann mit einem Ener­gie­spei­cher der Eigen­ver­brauchs­an­teil signi­fi­kant erhöht wer­den.

Ener­gie­spei­cher

Die benö­tig­te Spei­cher­ka­pa­zi­tät hängt vom Bedarf des Haus­hal­tes und dem Nut­zungs­pro­fil ab. Natür­lich darf der Spei­cher nicht zu klein sein, um mög­lichst wenig Strom zusätz­lich aus dem öffent­li­chen Netz bezie­hen zu müs­sen. Ein zu gro­ßer Spei­cher ver­ur­sacht jedoch auch höhe­re Inves­ti­ti­ons­kos­ten und es besteht das Risi­ko der dau­er­haf­ten Spei­che­rung von Strom, der andern­falls für eine Ver­gü­tung ins Netz ein­ge­speist wor­den wäre. Las­sen Sie sich vor dem Kauf eines Strom­spei­chers daher aus­rei­chend bera­ten, um die rich­ti­ge Spei­cher­ka­pa­zi­tät zu wäh­len.

Für sehr alte Anla­gen ist ein Spei­cher oft sinn­voll, da die Ein­spei­se­ver­gü­tung nied­rig ist. Eigen­ver­brauch bringt hier meist höhe­re Ein­spa­run­gen.

In die­sem Zeit­raum war die Ein­spei­se­ver­gü­tung rela­tiv hoch. Ob sich ein Spei­cher lohnt, hängt stark vom Eigen­ver­brauch und den aktu­el­len Strom­prei­sen ab.

Pha­sen­werk-Lexi­kon (A‑Z)

“alter­na­ting cur­rent” – Abkür­zung für Wech­sel­strom, der peri­odisch sei­ne Rich­tung ver­än­dert. Haus­halts­ge­rä­te benö­ti­gen immer Wech­sel­strom der z.B. 50 Mal pro Sekun­de (50Hz) sei­ne Rich­tung wech­selt

Bei einem AC-gekop­pel­ten Sys­tem schließt man den Bat­te­rie-Wech­sel­rich­ter an das Haus­netz an und wan­delt den Wech­sel­strom (AC) in Gleichs­strom (DC) um. AC-Sys­te­me sind ide­al, wenn Sie schon eine Solar­an­la­ge mit PV-Wech­sel­rich­ter besit­zen und einen Strom­spei­cher nach­rüs­ten wol­len.

Syn­onym für Aus­gangs­leis­tung. Es han­delt sich dabei um eine Kenn­grö­ße für die Leis­tung des Wech­sel­rich­ters, die angibt, zu wel­chem Pro­zent­satz der Wech­sel­rich­ter Gleich­strom in Wech­sel­strom umwan­deln kann. Die best­mög­li­che ACNenn­leis­tung läge dem­nach theo­re­tisch bei 100 Pro­zent.

Aut­ar­kie bedeu­tet die Unab­hän­gig­keit vom Strom­netz. Wird von einem Aut­ar­kie­grad gespro­chen, ist der Anteil des Strom­be­darfs gemeint, die der Anla­gen­be­trei­ber mit sei­ner Pho­to­vol­ta­ik­an­la­ge decken kann, ohne Strom aus dem Netz bezie­hen zu müs­sen.

Bat­te­rie-Wech­sel­rich­ter loh­nen sich ins­be­son­de­re für die­je­ni­gen, die bereits eine Pho­to­vol­ta­ik­an­la­ge besit­zen oder unab­hän­gig von der PV-Anla­ge ein Spei­cher­sys­tem errich­ten wol­len. Sie wer­den ein­fach par­al­lel zu der PV-Anla­ge an das AC-Netz ange­bun­den.

“direct cur­rent” – Abkür­zung für Gleich­strom, der peri­odisch sei­ne Rich­tung nicht ver­än­dert und somit eine gleich­blei­ben­de Fließ­rich­tung hat. Solar­an­la­gen erzeu­gen immer Gleich­strom, der durch einen Wech­sel­rich­ter umge­wan­delt und somit für den Haus­halt nütz­lich gemacht wird.

Bei einem DC-gekop­pel­ten Sys­tem sind PV-Wech­sel­rich­ter und Bat­te­rie-Wech­sel­rich­ter mit­ein­an­der ver­eint. Ein DC-Sys­tem nimmt erzeug­te Ener­gie nahe­zu direkt von dei­ner PV-Anla­ge auf. Dabei muss man die Span­nung der in Rei­he ver­schal­te­ten Solar­mo­du­le (PV-Strings) an die der Bat­te­rie anpas­sen. Für die Ent­la­dung nutzt das DC-Sys­tem den inte­grier­ten PV-Wech­sel­rich­ter, um die Ener­gie ins Haus­netz ein­zu­spei­sen. DC-Sys­te­me sind meis­tens nur für Neu­in­stal­la­tio­nen geeig­net.

Eine Ein­spei­se­ver­gü­tung ist eine staat­lich fest­ge­leg­te Ver­gü­tung von Strom, die dazu dient, bestimm­te Arten der Strom­erzeu­gung zu för­dern.

Eine Pho­to­vol­ta­ik Insel­lö­sung bzw. Insel­an­la­ge ist vom öffent­li­chen Strom­netz getrennt. Nicht nur die Ener­gie­er­zeu­gung, son­dern auch der Strom­spei­cher einer PV-Insel­an­la­ge ist dabei unab­hän­gig vom öffent­li­chen Netz. Als Betrei­ber einer sol­chen Insel­an­la­ge müs­sen Sie also kei­nen Strom von Netz­be­trei­bern zu Ihrem selbst pro­du­zier­ten Solar­strom zukau­fen, lösen sich damit von deren Preis­stei­ge­run­gen und wer­den mit Ihrer Anla­ge schließ­lich aut­ark. Mit einer Solar-Insel­an­la­ge spei­chern Sie Strom in Akkus, um ihn bei Bedarf selbst zu ver­brau­chen.

Eine Kilo­watt­stun­de (kWh) – auch als elek­tri­sche Arbeit bezeich­net – ent­spricht der Men­ge an Ener­gie, die eine Maschi­ne mit einer Leis­tung von einem Kilo­watt (1 kW = 1.000 Watt) inner­halb einer Stun­de pro­du­ziert oder benö­tigt.

Unter dem Begriff Maxi­mum Power Point Track­ingMPP-Track­ing oder MPPT (auf deutsch etwa „Maxi­mal-Leis­tungs­punkt-Suche“) bezeich­net man in der Elek­tro­tech­nik, spe­zi­ell in der Pho­to­vol­ta­ik, ein Ver­fah­ren, bei dem die elek­tri­sche Belas­tung einer Solar­zel­le, eines Solar­mo­duls oder von meh­re­ren in Rei­he geschal­te­ten Solar­mo­du­len („string“, deutsch auch „Strang“) so ange­passt wird, dass den Zel­len die größt­mög­li­che Leis­tung ent­nom­men wer­den kann. Bei Solar­zel­len ist die­ser opti­ma­le Betriebs­punkt nicht kon­stant, son­dern hängt unter ande­rem von der Bestrah­lungs­stär­ke, der Tem­pe­ra­tur am Solar­mo­dul und dem Typ der Solar­zel­len ab.

Direkt­ver­mark­tung Erneu­er­ba­re Ener­gien ist eine in Deutsch­land seit 2012 geför­der­te Form der Ver­mark­tung erneu­er­ba­rer Ener­gien.

Wer Strom aus erneu­er­ba­ren Ener­gien direkt ver­mark­tet, ver­kauft den ein­ge­speis­ten Strom in den meis­ten Fäl­len über das Markt­prä­mi­en­mo­dell an der Strom­bör­se (etwa am Spot­markt der EEX). Hier wird der erzeug­te Grün­strom gleich­be­rech­tigt neben kon­ven­tio­nell erzeug­tem Strom gehan­delt und zum sel­ben Markt­preis ver­kauft.  Die Strom­bör­sen­er­lö­se wer­den vom Direkt­ver­mark­ter an den Betrei­ber über­wie­sen, die Markt­prä­mie wird, inklu­si­ve der ein­ge­preis­ten Manage­ment­prä­mie, vom Ver­teil­netz­be­trei­ber aus­ge­zahlt. Die Sum­me aus Bör­sen­er­lös und Markt­prä­mie ent­spricht dabei min­des­tens der Höhe der fixen Ein­spei­se­ver­gü­tung. Bei der Direkt­ver­mark­tung unter­schei­det man zwi­schen der ver­pflich­ten­den Direkt­ver­mark­tung von Neu­an­la­gen und der optio­na­len Direkt­ver­mark­tung von Bestands­an­la­gen.

Pha­sen­werk For­mel­samm­lung

Gesamtkosten/Laufzeit

Jah­res­er­trag * Eigen­ver­brauchs­an­teil

Jah­res­er­trag – Eigen­ver­brauch

Ein­spei­sung * Ein­spei­sungs­ver­gü­tung

Eigen­ver­brauch * Strom­kos­ten

Eigen­ver­brauch * (Strom­kos­ten Vor­jahr * 1 + Erhö­hung der Strom­prei­se pro Jahr)

Selbst­ver­brauch­te kWh * Strom­preis + Ein­spei­sung

Anschaf­fungs­kos­ten­an­teil + Zins­kos­ten

Leis­tung der Anla­ge (kWp) * Son­nen­ein­strah­lung (z.B. 1.000 kWh/kWp)

Leis­tung der Anla­ge (kWp) * (Jah­res­er­trag 1. Jahr * 1 – Rück­gang der jähr­li­chen PV-Leis­tung)

(Ein­spei­se­ver­gü­tung – (Anschaf­fungs­kos­ten­an­teil + lau­fen­de Kos­ten + Zins­kos­ten)) / (Anschaf­fungs­kos­ten­an­teil + lau­fen­de Kos­ten + Zins­kos­ten)

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