Photovoltaikanlage verstehen
Mit Strom vom eigenen Dach unabhängig sein
Die Photovoltaikanlage auf dem Dach versorgt Sie kostengünstig mit eigenem Solarstrom. Denn mittlerweile hat sich die anfangs sehr teure Technologie zur günstigsten Art der Stromerzeugung entwickelt, von der alle Bürgerinnen und Bürger profitieren können.
Die Photovoltaik bietet eine echte Win-Win-Situation. Die Anlagenbetreiber sparen Stromkosten ein und sind zu einem großen Teil unabhängig vom öffentlichen Strombezug. Zugleich speisen sie Überschüsse in das Stromnetz ein und helfen somit bei der Energiewende.
Unter Photovoltaik verstehen Experten Anlagen, die Sonnenlicht in elektrischen Strom umwandeln. Neben dieser Art der Sonnenenergienutzung gibt es auch die Solarthermie, die Sonneneinstrahlung in Heizwärme verwandelt. Besonders sinnvoll ist die Installation einer Solaranlage, wenn Sie Ihr Haus mit einer Wärmepumpe heizen. Denn die Wärmepumpe verbraucht Strom, den die Solaranlage bereitstellt.
Die Basis einer jeden PV-Anlage ist die Solarzelle. Die Solarzelle besteht aus einem Material, das bei Sonneneinstrahlung Ladungsträger freigibt und dadurch einen Stromfluss ermöglicht. Die meisten Solarzellen bestehen aus Silizium - einem Element, das in jedem Sandkorn steckt.
Silizium gibt es ausreichend und das Material ist für Mensch und Umwelt absolut unbedenklich. Eine Solarzelle allein macht aber noch keinen großen Stromgewinn. Erst mit dem Zusammenschalten von vielen Solarzellen in einem Photovoltaik-Modul erreicht man eine große Leistung. Heute beträgt die typische Leistung eines Dachmoduls mehr als 400 Watt.
Das Photovoltaikmodul auf dem Dach erzeugt Gleichstrom. Da der Haushalt aber Wechselstrom braucht, muss man diesen Gleichstrom zunächst in Wechselstrom umwandeln, bevor er in das Stromnetz des Hauses fließen kann. Dafür ist in der Photovoltaikanlage der Wechselrichter zuständig. Moderne Wechselrichter wandeln mehr als 98% des Gleichstromes um. Die Umwandlungsverluste sind sehr gering.
Da die Sonne nicht immer scheint, ergibt es Sinn, einen Teil des Solarstroms in einem Speicher einzulagern. Dann steht dieser in den Abend- und Nachstunden im Haus zur Verfügung. Batteriespeicher sind daher heute meist Teil der Photovoltaikanlage.
Ausrichtung der Module
Den meisten Ertrag bringen PV-Module auf einem nach Süden ausgerichteten Dach mit einer Neigung von 30°. Dächer von 20 bis 60° Neigung sind aber ebenso gut geeignet, da die Ertragseinbußen nur minimal sind. Das Gleiche gilt für geringe Abweichungen in der Ausrichtung.
Verschattungen vermeiden
Schatten reduziert den Solarstromertrag. Daher sollten Sie die Dachflächen wählen, die wenig oder keine Verschattungen aufweisen. Große Bäume lassen sich eventuell auch zurückschneiden.
Eigennutzung statt Einspeisung
Mit jeder Kilowattstunde Solarstrom, die Sie selbst verbrauchen, sparen Sie 20 bis 30 Cent ein. Dann um diesen Betrag ist Netzstrom vom Energieversorger teurer. Die Einspeisevergütung ist im Vergleich dazu sehr viel geringer. Daher lohnt es sich, wenn Sie einen möglichst großen Eigenverbrauch erzielen und wenig ins Netz einspeisen.
Passende Größe wählen
Die richtige Größe der Photovoltaikanlage hängt von zwei Faktoren ab:
● Wie groß ist meine Dachfläche
● Wie hoch ist mein Stromverbrauch?
Dabei sollte der Jahresertrag der Solaranlage höher ausfallen als der gesamte Jahresstrombedarf. Wenn zum Beispiel 5000 kWh Strom verbraucht wird, rechnet sich eine Anlage mit mindestens 7,5 kW Leistung. Wenn ich eine Wärmepumpe betreibe und vielleicht auch ein Elektroauto besitze, fällt der Jahresstrombedarf entsprechend höher aus. Dann sollte auch die PV-Anlage größer sein und in diesem Fall das ganze Dach bedecken.
Stromspeicher
Mit einem Stromspeicher steigern Sie Ihren Eigenverbrauch. Gemäß einer Faustformel sollte der Batteriespeicher pro kW PV-Leistung eine kWh Speicherkapazität haben. Zu einer Photovoltaikanlage mit 7,5 kW Leistung passt also ein Stromspeicher mit 7,5 kWh Speicherkapazität.
Top Beratung bei WOLF
Wenn Sie eine effiziente Wärmepumpe für Ihr Bestandsgebäude oder einen Neubau suchen, sollten Sie sich eingehend beraten lassen. Die richtige Dimensionierung und eine sorgfältige Planung sind entscheidend für eine effiziente Heizung. Die Experten von WOLF Heiztechnik helfen Ihnen gerne weiter.
In der Kombination mit einer Wärmepumpe spielt die PV-Anlage ihre Vorteile besonders stark aus. Denn die Wärmepumpe steigert den Eigenverbrauch und verbessert die Wirtschaftlichkeit der Solaranlage. Dabei kommt dem Solarstrom-Eigenverbrauch zugute, dass die Wärmepumpe flexibel ist und die Heizung viel Speicherkapazität bietet. Bei Sonnenschein kann sie den eigenen Solarstrom verwerten und Wärme für die Heizung und für die Warmwasserbereitung bereitstellen. Der Pufferspeicher in der Heizungsanlage sorgt dafür, dass die mit Solarstrom produzierte Wärme dann auch abends und nachts zur Verfügung steht. Er kann die Wärme sogar für kommende bewölkte Tage speichern.
Für den reibungslosen Ablauf sorgt dabei ein Energiemanagementsystem. Dieses erhält vom Wechselrichter die Information, dass mehr Photovoltaikstrom zur Verfügung steht als die Haushaltsgeräte verbrauchen. Dann startet es die Wärmepumpe und nutzt den Solarstrom zum Heizen. Voraussetzung ist dabei, dass sie über die SG-Ready Funktion verfügt. Denn diese Funktion gewährleistet den Zugriff von auße. Unsere Luft/Wasser-Wärmepumpe CHA-Monoblock verfügt selbstverständlich über eine SG-Ready Schnittstelle. Verfügt das Gebäude über eine Fußbodenheizung und einer Wärmepumpe mit Kühlfunktion, so kann man den überschüssigen Strom ebenfalls direkt für die Kühlung des Hauses an heißen Sommertagen nutzen.
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Die Installation einer Photovoltaikanlage erfolgt schnell und einfach. Für jede Art der Dacheindeckung gibt es abgestimmte Montagesysteme, die die Photovoltaikmodule sicher auf dem Dach befestigen. Dann muss der Installateur oder die Installateurin nur noch ein Kabel vom Dach in den Hauswirtschaftsraum legen, wo sich der Wechselrichter und der Stromspeicher befinden. Daher sind sowohl nahezu alle Neubauten als auch fast alle Bestandsgebäude PV-tauglich.
Beim Neubau sollten die Bauleute bereits in der Planung die Photovoltaik-Anlage bedenken, damit der Architekt oder die Architektin die Dachausrichtung und die Dachneigung optimal gestalten kann. Auch Verschattungen durch andere Gebäude oder Bäume sollte man bei der Planung berücksichtigen.
Bei einem Bestandsgebäude muss man die Dinge nehmen, wie sie sind. Wenn hier die Verschattungen durch andere Gebäude oder Bäume zu groß sind, ist die Verwendung einer PV-Anlage nicht zielführend. Auch bei denkmalgeschützten Gebäuden kann es sein, dass eine Photovoltaikanlage nicht erlaubt ist. Manche Bundesländer wie Nordrhein-Westfalen haben jüngst die Anforderungen gelockert, damit mehr Anlagen auf denkmalgeschützten Gebäuden möglich werden. Andere wie Sachsen haben strengere Auflagen. Informieren Sie sich bei den zuständigen Behörden, bevor Sie Ihre Anlage in Angriff nehmen.
Ein klares Ja: Bei einer Süd-West-Ausrichtung der Module fällt die Solarstromernte zwar geringer aus, dafür verlängert sich aber die Stromproduktion morgens und abends. Das steigert den Eigenverbrauch und kann sich unter Umständen sogar mehr lohnen als bei einer optimalen Südausrichtung. Bei sehr flachen Dächern kann sogar die Nordausrichtung gut geeignet sein.
Solaranlagen liefern auch bei bedecktem Himmel Strom. Der Ertrag nimmt aber ab. Auch im Winter reicht die Sonneneinstrahlung nicht für ausreichend Strom. Sie benötigen dann zusätzlich Strom aus dem Netz. 100% Autarkie ist nicht erreichbar.
Bis zu einer Anlagengröße von 30 kW fällt keine EEG-Umlage an. Unter Umständen kann aber Umsatzsteuer auf den Eigenverbrauch anfallen.
Die meisten PV-Anlagen haben eine ausreichende Neigung, sodass der Regen Verschmutzungen wegspülen kann. Nur bei sehr flach aufgestellten Anlagen kann das Reinigen sinnvoll sein. Solange die Erträge gut sind, sollten Sie aber von der Reinigung absehen.
