Photovoltaik

Solaranlage zur Stromerzeugung – günstig produzieren statt teuer kaufen

Nutzer von Photovoltaik-Anlagen besitzen ihr eigenes kleines Solar-Kraftwerk auf dem Dach, das Sonnenenergie in elektrischen Strom umwandelt. Diese Technologie bündelt mehrere Vorteile:

  • Der erzeugte Strom ist kostenlos.
  • Solarstrom schont die Umwelt – für seine Gewinnung werden keine fossilen Brennstoffe verbraucht und Emissionen verursacht.
  • Die Bezugskosten für externen Strom von Versorgungsunternehmen werden nachhaltig reduziert.
  • Für die Einspeisung ins öffentliche Stromnetz gibt es fixe Vergütungen.

Da sich die Anschaffung bereits nach wenigen Jahren amortisiert und der saubere Strom zudem staatlich gefördert wird, sind Photovoltaikanlagen eines der meistgenutzten alternativen Energiekonzepte vor allem bei Ein- und Zweifamilienhäusern. Die Frage „Lohnt sich Photovoltaik?“ lässt sich mit einem klaren Ja beantworten.

So funktioniert eine Photovoltaik-Anlage

Kernstück jeder Anlage sind die Solarmodule – auch als Panels bezeichnet –, die ihrerseits aus zahlreichen Solarzellen bestehen.

Das Funktionsprinzip: Die Solarzellen wandeln die Energie der Sonnenstrahlen in elektrischen Gleichstrom um. Ein integrierter Wechselrichter sorgt dafür, dass aus diesem verwertbarer 230 Volt-Wechselstrom wird, mit dem die meisten elektrischen Geräte betrieben werden.  Um relevante und tatsächlich nutzbare Energiemengen produzieren zu können, werden mehrere Panels zu einer Gesamtanlange verbunden.

Optimal für den Einsatz von Photovoltaik ist ein Sonneneinstrahlwinkel von etwa 90 Grad. Folglich sind Dächer, die nach Süden ausgerichtet sind und einen Neigungswinkel von etwa 30 Grad besitzen, in jedem Fall geeignet. Das beschreibt allerdings lediglich ein Idealverhältnis – Dächer mit nicht 100%iger Südausrichtung eignen sich ebenso, wenn der Sonneneinfall ausreicht. Die Anbieter von Solaranlagen können die individuelle Rentabilität mit einer vorab erstellten Ertragsprognose beurteilen helfen.

Im Kontext mit Solaranlagen werden zwei Grundtypen unterschieden: Die Inselanlage und die netzgekoppelte Anlage, im Technikerjargon „Off grid“ und „On grid“.

Inselanlage – ohne Anbindung ans Stromnetz

Inselanlagen haben keine Anbindung an das öffentliche Netz. Sie werden eingesetzt, wenn es keine andere Infrastruktur für die Stromversorgung gibt. Diese Anlagen sind auch gar nicht dazu konzipiert, Strom ins Netz einzuspeisen – sie arbeiten ausschließlich autarkieorientiert. Man findet sie zum Beispiel auf Berghütten, an Wohnmobilen oder auf den Dächern von Wochenendhäusern. Damit der erzeugte Strom auch verfügbar bleibt, wenn die Sonne nicht scheint, benötigen Inselanlagen besonders kapazitätsstarke und zyklenfeste Akkumulatoren für die Speicherung. Rein technisch gilt auch ein Solarpanel auf den Balkon, das zum Aufladen von Akkus dient, als „Off grid“-Anlage.

Netzgekoppelte Anlagen – Flexibilität und Ersparnis

Für die Montage auf Dächern kommen meist netzgekoppelte Anlagen zum Einsatz. Sie erlauben je nach Auslegung sowohl den Eigenverbrauch und die lokale Speicherung des erzeugten Solarstroms als auch dessen Einspeisung ins Stromnetz. Neuerdings sind auch Nutzungsmodelle beliebt, bei denen Solarstrom an die Nachbarn verkauft wird. PV-Speicherbatterien sind bei netzgekoppelten Anlagen kein Muss, aber sinnvoll – sie ermöglichen es, nicht sofort benötigten Strom zu einem späteren sonnenarmen Zeitpunkt abzuschöpfen.

Die wirtschaftlichen Vorteile einer Dachanlage resultieren in der Hauptsache aus zwei Faktoren:

  • Die Kosten für Eigenproduktion liegen deutlich unter den Strompreisen. Bezugskosten für Strom vom Versorger sinken daher umso stärker, je mehr selbst produzierter Solarstrom verbraucht werden kann.
  • Auch wenn die Einspeisevergütung über die letzten Jahre deutlich gesunken ist, rechnet sich die Abgabe ins Netz nach wie vor als zusätzliche Einnahmequelle. Die Einspeisevergütung für den Strom richtet sich dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG).

Für die Rentabilität einer PV-Anlage ist primär die Menge der selbst verbrauchten Kilowattstunden ausschlaggebend – der Gewinn ergibt sich vor allem aus den vermiedenen Kosten des externen Stromeinkaufs.

Wartungsbedarf bei Photovoltaik

Der Wartungsbedarf hält sich bei hochwertigen Photovoltaik-Anlagen in Grenzen. Allerdings sollten die einzelnen Komponenten über die Jahre ein gewisses Maß an Wartung und Pflege erfahren, um einen konstant hohen Ertrag zu leisten.

Solarmodule

Die Solarmodule selbst sind starre Teile, bei denen sich der Wartungsaufwand auf ein Minimum reduziert. Bei Verschmutzungen empfiehlt sich sanfte Reinigung mit speziellen Mitteln empfohlen, um die Solarzellen nicht zu beschädigen.

Verkabelung und Wechselrichter

Die Kabel der PV-Anlage sind teilweise der Witterung ausgesetzt und sollten deshalb regelmäßig kontrolliert werden, ebenso wie die Steckverbindungen und die Funktionsintegrität des Wechselrichters.

Bildquelle: Braas

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