Photovoltaik – vom Sonnenstrahl zur Stromquelle

Eine Photovoltaikanlage wandelt mit Hilfe von Elektronen Sonnenstrahlen in elektrische Energie um. Diese Energie kann anschließend selbst verbraucht werden, z.B. zum Laden eines E-Fahrzeuges, für die Versorgung einer Wärmepumpe genutzt oder ins Netz eingespeist werden.

Eine Photovoltaikanlage besteht aus mehreren Komponenten, die individuell aufeinander abgestimmt werden und somit an die baulichen Gegebenheiten angepasst werden können. Bei den Bestandteilen handelt es sich um: Solarmodule, Wechselrichter, Einspeisezähler, Verkabelung und Montagestell besser Montagesystem. Bei Bedarf kann auch ein Stromspeicher integriert werden.

Bei dem Strom, der mit einer Photovoltaikanlage produziert wird, handelt es sich um Gleichstrom. Da für die Netzeinspeisung und den Eigenverbrauch aber Wechselstrom benötigt wird, muss eine Umwandlung des Gleichstroms in Wechselstrom erfolgen. Hierfür wird der Wechselrichter benötigt.

Das Leistungsmaß Kilowattpeak (kWp) gibt die Höchstleistung an, die eine Photovoltaikanlage unter genormten Bedingungen erreichen kann.

Der Ertrag einer Photovoltaikanlage wird in der Maßeinheit Kilowattstunde (kWh) angegeben.

Wenn eine Anlage mit einer Leistung von 1 kWp eine Stunde (bei hoher Sonneneinstrahlung) lang Energie produziert, so entspräche das einer Energiemenge von ca. 1 kWh.

Die Stromerzeugung über eine Photovoltaikanlage erzeugt keine CO2 Emissionen. Somit können je nach ersetzter Stromqualität z.B. deutscher Strommix 2021: 420 Gramm CO2 pro kWh vermieden werden.

In der Regel vergehen vom Auftrag bis zur Installation drei bis sechs Monate. Dies ist jedoch abhängig von der aktuellen Auslastung der Handwerksbetriebe. In Einzelfällen kann es aber auch zu längeren Umsetzungszeiten kommen.

Für eine Aufdachanlage wird keine Baugenehmigung benötigt. Soll eine Freiflächenanlage installiert werden muss eine Baugenehmigung eingeholt werden.

Eine Photovoltaikanlage muss sowohl beim regionalen Energieversorger als auch beim Marktstammdatenregister angemeldet werden.

Die Registrierung im Marktstammdatenregister erfolgt online und muss auch für ältere Bestandsanlagen erfolgen.

Die ESDG unterstützt Sie gerne bei der Anmeldung Ihrer Anlagen. Gehen Sie einfach auf Ihren Ansprechpartner zu.

Während des Planungsprozesses wird geprüft, ob Ihr Dach statisch für das Gewicht einer Photovoltaikanlage geeignet ist. Bei der Statik Ihres Daches muss die Dachlastreserve berücksichtigt werden. Als Richtwert gilt eine freie Dachlastreserve zwischen 15 und 25 kg/m².

Für eine grobe erste Einschätzung: Für eine Anlage mit zum Beispiel 5 kWp wird eine Dachfläche von etwa 25 m² benötigt.

Photovoltaikanlagen können mit Hilfe von Montagesystemen problemlos auf Flachdächern installiert werden. Durch das Montagesystem werden die Module optimal mit Süd oder West-Ost Ausrichtung aufgestellt. Zudem kann durch eine günstige Neigung auch der Selbstreinigungseffekt begünstigt werden.

Bei dieser Installation muss auf genügend Abstand zwischen den Modulen geachtet werden, da es sonst zu einer Verschattung kommt und so mit Eintragsminderungen zu rechnen ist. Zur Installation der gleichen Leistung ist die benötigte Flachdachfläche in etwa doppelt so groß wie bei einer Schrägdachvariante – gilt nur für Südausrichtung deshalb würde ich dies weglassen.

Ein nach Ost-West ausgerichtetes Dach lohnt sich insbesondere dann, wenn morgens und abends viel Strom im Objekt selbst verbraucht wird. Bei der Frage der Wirtschaftlichkeit einer Photovoltaikanlage spielen neben der Ausrichtung des Daches noch weitere Parameter wie Neigung, Standort und Verschattung eine entscheidende Rolle.

Für gemeinnützige Einrichtungen können Einspeisequoten von über 20 % die Gemeinnützigkeit gefährden. Lösungen sind Pachtmodelle oder wirtschaftliche Geschäftsbetriebe.

Durch die Nutzung von Batterie Speichern, Wärmepumpen, PowertoHeat und die Umstellung der Fahrzeugflotte auf Elektrofahrzeuge, kann der Anteil des eigen genutzten Stroms vergrößert werden.

Derzeit geht man von einer Lebensdauer einer Photovoltaikanlage von circa 30 Jahren aus. Hierbei muss man von einer jährlichen Abnahme der Modulleistung von etwa 0,3 bis 0,5 Prozent berücksichtigt werden.

Neben der direkten Sonnenlichtstrahlung nutzt eine Photovoltaikanlage auch diffuse Strahlung, wie sie zum Beispiel bei einem bewölkten Himmel auftritt. Für das Modul ist es entscheiden, wie hell es ist, unabhängig davon, ob die Sonne direkt zu sehen ist oder nicht. Die diffuse Strahlung macht in Deutschland etwa die Hälfte der Einstrahlung aus.