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 AC–Nennleistung 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 Tracking, MPP-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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