Frequently Asked Questions - FAQ zum Thema Photovoltaik

Das Herzstück einer Photovoltaikanlage sind die Solarzellen, die die Sonnenstrahlen in elektrische Energie umwandeln. Durch absorbiertes Licht werden im Halbleitermaterial der Solarzellen freie Elektronen erzeugt, die eine elektrische Spannung hervorrufen und damit die Ursache für das Fließen eines Gleichstroms sind. Die einzelnen Solarzellen werden zu größeren Einheiten miteinander verbunden und ergeben ein Photovoltaikmodul. Werden mehrere Module in Reihe geschaltet, ergibt sich ein String (oder auch Strang). Alle miteinander gekoppelten Strings werden zusammen als Solargenerator bezeichnet. Mit Hilfe des Wechselrichters wird der erzeugte Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt und über den Einspeisezähler in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Wer einen Teil des Stroms selbst verbrauchen möchte, benötigt einen zusätzlichen Zähler, der den gesamten erzeugten Strom zählt. Die Differenz aus dem gesamten erzeugten und eingespeisten Strom ist der Eigenverbrauch.

„kWp“ (= Kilowatt peak) ist die elektrische Spitzenleistung von Solarmodulen unter Standard-Testbedingungen (STC), also bei einer Zellentemperatur von 25°, einer Sonneneinstrahlung von 1000 W/m² sowie einem Sonnenlichtspektrum gemäß AM (=Air Mass) von 1,5. Die Leistung eines Moduls in Watt wird auch als Nennleistung bezeichnet und ist das Produkt aus Nennstrom und Nennspannung.

Ein Photovoltaikmodul (auch Solarmodul genannt) wandelt die Sonneneinstrahlung in elektrische Energie um. Mehrere Photovoltaikmodule ergeben zusammen die Photovoltaikanlage bzw. den Solargenerator. Ein Solarkollektor nutzt dagegen die Energie der Sonne zur Erzeugung von Wärme, man spricht auch von einem thermischen Solarkollektor.

Grundsätzlich gibt es drei Arten von PV-Modulen: monokristalline Module, polykristalline Module und Dünnschichtmodule. Die Module unterscheiden sich besonders in ihren Wirkungsgraden (der Wirkungsgrad drückt aus, wie viel Prozent der einstrahlenden Sonnenenergie in elektrische Energie umgewandelt wird). Den höchsten Wirkungsgrad weisen die monokristallinen Module auf (14-21%), gefolgt von den polykristallinen Modulen mit einem Wirkungsgrad von 13-17%. Dünnschichtmodule haben den geringsten Wirkungsgrad (7-15%); sie sind allerdings auch günstiger in der Herstellung und sehr flexibel einsetzbar, da sie bei schwachen Lichtverhältnissen und hohen Temperaturen höhere Leistungen erzielen als kristalline Module. Je höher der Wirkungsgrad ist, desto kleiner ist die benötigte Fläche für die Erzeugung von 1 kWp (Kilowatt peak = optimale Leistung der Solarmodule), aber desto höher sind auch die Herstellungskosten.

Eine gebäudeintegrierte Photovoltaikanlage ist – wie der Name schon sagt – in die Gebäudehülle integriert und ersetzt damit die Dachziegel oder die Fassadenverkleidung. Sie wird bei Neubauten und Dachsanierungen eingesetzt, insbesondere wenn ein architektonisch hochwertiges und ästhetisches Erscheinungsbild gewünscht ist. Maßgeschneiderte Blindmodule ermöglichen die vollständige Integration von Dacheinbauten (z.B. Fenster) sowie die Anpassung an Dach-Randbereiche und Dachgrate.

Die meisten Modulhersteller geben heute eine 80%ige Leistungsgarantie nach 25 Jahren. Auch in der Forschung wird aktuell mit einer Lebensdauer von 25 Jahren gerechnet (Quelle: Fraunhofer ISE: Studie Stromgestehungskosten Erneuerbare Energien, Mai 2012, Seite 9). Es gibt PV-Anlagen, die bereits seit mehreren Jahrzehnten Erträge liefern. Auch die Wechselrichter haben grds. eine hohe Lebensdauer, bei Einsatz hochwertiger Materialien kann von mindestens 20 Jahren ausgegangen werden. Da diese jedoch grds. anfälliger sind als Photovoltaikmodule, sollten gewisse Rückstellungen für Reparaturen gebildet werden.

Grds. eignen sich alle Dacharten für Photovoltaikanlagen, egal ob Pultdach, Satteldach, Flachdach o.ä. Auch Fassaden sind für PV-Anlagen geeignet, hier bietet sich besonders die gebäudeintegrierte PV-Anlage an. Bei Dachformen wie z.B. Sheddächern ist insbesondere die durch das Dach selbst verursachte Verschattung zu berücksichtigen; bei Walmdächern muss man – will man eine einheitliche Optik haben – u.U. mit vielen Blindplatten an den Dach-Randbereichen rechnen. Am besten eignet sich eine Südausrichtung bei ca. 30° Dachneigung. Aber auch Ost- und Westdächer bringen gute Erträge, insbesondere bei flacheren Dächern. Verschattungen durch Dachgauben, Satellitenanlagen, Bäume, Nachbargebäude etc. sollten möglichst vermieden werden.

Die monatlich sinkende EEG-Einspeisevergütung führt dazu, dass die PV-Anlage nun nicht mehr möglichst groß für eine möglichst hohe Rendite ausgelegt werden, sondern sich nach dem tatsächlichen Strombedarf richten sollte um eine möglichst hohe Eigenverbrauchsquote zu erreichen. Sie sollten daher immer auch Ihren eigenen Strombedarf bzw. dessen möglichst hohe Deckung in die Wirtschaftlichkeitsberechnung mit einbeziehen. Eine 1 kWp-Anlage erfordert eine Dachfläche von rund 7-9 m². Für ein Einfamilienhaus benötigen Sie etwa 5 kWp sowie ein geeignetes Speichersystem, um Ihren Strombedarf weitgehend zu decken.

Eine private PV-Anlage auf dem Dach ist i.d.R. genehmigungsfrei. Bei Nutzungsänderungen des Gebäudes oder bei größeren Solaranlagen kann eine Baugenehmigung allerdings erforderlich sein. Ob eine Baugenehmigung tatsächlich benötigt wird, erfahren Sie im Landesbaurecht Ihres Bundeslandes bzw. beim zuständigen Bauamt.

Die wichtigste Förderung von Photovoltaikanlagen ist im Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) festgelegt. Der Anlagenbetreiber erhält vom Bund eine feste Vergütung pro kWh über 20 Jahre plus Inbetriebnahmejahr. (Da sich die Vergütungssätze jeden Monat weiter verringern, haben wir diese hier nicht veröffentlicht, Sie erhalten z.B. vom Bundesverband der Solarwirtschaft Auskunft über die aktuelle Vergütung). Die KfW bietet zinsgünstige Darlehen speziell für PV-Anlagen an (Programm-Nr. 274). Wichtig ist, dass Sie den Antrag vor Beginn des Vorhabens bei einem Kreditinstitut stellen. Banken und Sparkassen bieten daneben auch andere günstige Kredite für erneuerbare Energien an, ebenso gibt es weitere regionale Förderungen, wie z.B. Zuschüsse vom enercity-Fonds proKlima für die Region Hannover.

Sei es durch Moos, Blütenpollen, Vogelkot, industriell bedingte Luftverunreinigungen o.ä. – auch Photovoltaikanlagen bilden nach einer gewissen Zeit eine Schmutzschicht und sollten in regelmäßigen Abständen gereinigt werden um die Ertragsverluste möglichst gering zu halten. Wie häufig Sie Ihre PV-Anlage reinigen lassen sollten, hängt von den Umwelteinflüssen in Ihrer Umgebung ab. Befinden sich beispielsweise landwirtschaftliche Betriebe oder Industriebetriebe in der Nähe, kann es zu erhöhten Verschmutzungen kommen und eine jährliche Reinigung erforderlich sein. Ansonsten ist eine professionelle Reinigung alle 2-3 Jahre ausreichend.

Da PV-Anlagen immer für mindestens 20 Jahre ausgelegt werden, sollte sie in regelmäßigen Abständen überprüft werden, um durchgängig hohe Erträge zu gewährleisten - angefangen beim Fernmonitoring, bei dem die erzielten Stromerträge mit den Sollwerten abgeglichen werden, über die Kontrolle der elektrischen Steckverbindungen bis hin zu Detailanalysen wie bspw. die Messung der DC-Leerlaufspannungen. Während die noch selbst durchführbaren, allgemeinen Sichtkontrollen (Verschmutzung, Beschädigung am Glas o.ä.) vierteljährlich durchgeführt werden sollten, empfiehlt sich eine detaillierte Analyse durch Fachleute etwa alle 1-2 Jahre.

Durch den stetigen Rückgang der EEG-Einspeisevergütung rechnet sich besonders für Privatpersonen der Eigenverbrauch des solar erzeugten Stroms, da der eingesparte Strompreis i.d.R. höher ist als die Vergütung. Wer einen möglichst hohen Anteil des gesamt erzeugten Stroms selbst verbrauchen und damit unabhängiger von den Energieversorgern sein möchte, kommt um ein Speichersystem i.d.R. nicht herum. Hier stehen unterschiedliche Technologien zur Verfügung, die abhängig von der Strommenge/dem benötigten Speichervolumen, der Anzahl der Ladezyklen, der Entladetiefe usw. ausgewählt werden, wie z.B. Bleisäure-Batterien oder Lithium-Ionen-Batterien. Bislang ist die Stromspeicherung noch sehr kostenintensiv, daher ist genau abzuwägen, ob sich die Investition bereits lohnt oder ob man noch einige Jahre warten sollte, bis die entsprechenden Speichermedien günstiger geworden sind. Seit Mai 2013 werden Speichermedien für PV-Anlagen mit einer Nennleistung bis max. 30 kWp von der KfW in Form eines zinsgünstigen Darlehens und Tilgungszuschüssen gefördert. Die Konditionen und Voraussetzungen hierzu finden Sie direkt auf den Seiten der KfW.

Neben den Investitionskosten für eine PV-Anlage sind auch die jährlich anfallenden Kosten zu berücksichtigen. In der Wirtschaftlichkeitsberechnung Ihrer PV-Anlage sollten folgende Kosten einkalkuliert werden:

• Zählermiete
• Photovoltaikversicherung
• Rücklagen für Wartungen, Reparaturen und Instandhaltungsmaßnahmen (z.B. Reinigung der PV-Anlage)
• evtl. anfallende Kosten für Wandlermessung (bis zu 70,- € monatlich)

Die jährlichen Betriebskosten betragen etwa 1-2% der Anschaffungskosten.

Das Gerücht, dass man Häuser mit PV-Anlagen auf den Dächern „kontrolliert abbrennen“ lässt, hält sich hartnäckig. Fakt ist, dass eine PV-Anlage eine elektrische Anlage ist, für die es im Brandfall klare Richtlinien der Feuerwehr gibt, wie z.B. die einzuhaltenden Abstände beim Löschen des Feuers. Verglichen mit anderen elektrischen Anlagen stellen PV-Anlagen kein erhöhtes Brandrisiko dar und werden somit auch gelöscht. Wichtig ist, die PV-Anlage ausreichend zu kennzeichnen, bspw. durch ein Hinweisschild an der Fassade oder am Hausanschluss. Darüber hinaus sollte ein Übersichtsplan griffbereit sein, aus dem ersichtlich ist, wo sich im Gebäude spannungsführende Teile befinden und ob nur die AC-Kabel oder auch die DC-Kabel durch das Gebäude führen, da die DC-Leitungen (Gleichstrom) eine sehr hohe Spannung aufweisen (bis 1.000 V) und bei Isolationsschäden gefährliche Lichtbögen erzeugen können. Führen auch DC-Leitungen durch das Gebäude, lassen sich diese mittels speziell für PV-Anlagen konstruierten Feuerwehrschaltern spannungsfrei schalten.

Wir übernehmen die Planung, Begleitung der Ausführung und Betreuung von Photovoltaikanlagen, auf Wunsch architektonisch in die Dachhaut integriert, sowie die dazugehörigen Wirtschaftlichkeitsberechnungen. Zudem beschäftigen wir uns mit der Kopplung von Photovoltaik und Solarthermie in Form von Hybridsystemen.