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Photovoltaikanlage (PV-Anlage)

Was ist eine PV-Anlage?

Eine Photovoltaikanlage wandelt die Strahlungsenergie der Sonne in Strom um. Dieser Vorgang heißt Photovoltaik, kurz PV. Umgangssprachlich wird der Begriff Solaranlage verwendet, wobei dieser unspezifisch ist, da auch Solarthermische Anlagen (erzeugen nicht Strom, sondern Wärme) unter die Kategorie der Solaranlagen fallen.

Eine PV-Anlage setzt sich meist aus mehreren PV-Modulen zusammen, die jeweils aus mehreren PV-Zellen bestehen. Deren Hauptmaterial ist Silizium, welches als Halbleiter fungiert. Trifft Sonnenlicht auf das Silizium, wird das Material leitend, Elektronen wandern in der Zelle und eine Spannung entsteht an der Zelle. PV-Anlagen produzieren Gleichstrom, weshalb immer ein Wechselrichter vorzusehen ist. Der Betreiber nutzt den Strom entweder vor Ort oder speist ihn in das öffentliche Stromnetz ein. Ein Stromspeicher (zum Beispiel Batterie) nimmt nicht sofort genutzten Strom auf und gibt ihn bei Bedarf ab.

Warum lohnt sich eine PV-Anlage?

Die Sonne stellt Strahlungsenergie kostenlos bereit. Im Gegensatz zu einem Kraftwerk benötigt die PV-Anlage keinen Brennstoff. Der erzeugte Strom ist kostengünstig und CO2-neutral.

Auf selbst genutzten Strom aus einer PV-Anlage sind vierzig Prozent der EEG-Umlage zu zahlen. Der Netzbetreiber vergütet den eingespeisten Strom. Die Vergütung steht zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme über die gesamte Anlagenlaufzeit fest. Der Strom aus größeren Anlagen (ab 100 kW Spitzenleistung) ist über einen Dienstleister direkt zu vermarkten. Die Höhe der Vergütung hängt vom aktuellen Marktpreis ab.

PV-Anlagen haben aktuell eine Lebensdauer zwischen zwanzig und dreißig Jahren. Sie sind wenig wartungsintensiv. Durch die damit verbundenen geringen Kosten amortisieren sie sich oftmals in weniger als zehn Jahren. Dies belegt das folgende Praxisbeispiel:

Planung einer PV-Anlage

In der ersten Planungsphase ist die Größe der PV-Anlage zu bestimmen. Sie richtet sich nach folgenden Einflussgrößen:

Strombedarf: Die Netzeinspeisung von PV-Strom ist im Vergleich zur Eigennutzung wenig lukrativ. Anzustreben ist ein möglichst hoher Deckungsgrad zwischen Stromerzeugung und Strombedarf. In Ausnahmefällen ist ein Stromspeicher sinnvoll, um den Deckungsgrad zu erhöhen.

Solare Daten: Zu berücksichtigen sind Strahlungsintensität und Sonnenscheindauer. Generell eignen sich „Schönwetter“-Standorte besser als solche, an denen viel Regen fällt (zum Beispiel in der Abregnungszone vor Gebirgskämmen). Eine lange Sonnenscheindauer wirkt sich günstig auf die Stromerzeugung aus. Die Sonnenscheindauer nimmt auf der Nordhalbkugel von Süden nach Norden ab.

Verfügbare Fläche: PV-Anlagen zur Eigenstromversorgung werden üblicherweise auf Gebäudedächern montiert. Das für den Zweck ideale Dach ist nach Süden ausgerichtet und eher flach. Durch einen geeigneten Neigungswinkel lassen sich steilere Dächer nutzen, die nach Osten oder Westen ausgerichtet sind. Zu berücksichtigen sind mögliche Verschattung (zum Beispiel durch angrenzende Gebäude) und Verschmutzung (zum Beispiel durch Staubabfälle im Industriegebiet), da sie den Wirkungsgrad der Anlage mindern. Die ermittelte Fläche bietet Platz für durchschnittlich 0,2 kW Spitzenleistung pro Quadratmeter.

Realisierung einer PV-Anlage

Bauseits ist die Tragfähigkeit des Dachs ausschlaggebend. Pläne über die Statik und gegebenenfalls der ausführende Architekt oder ein zusätzlicher Statiker sind bei der Auswahl des Herstellers mit einzubeziehen. Dieser hat die Möglichkeit, auf unterschiedliche Unterkonstruktionen zurückzugreifen, sodass die zusätzliche Auflast durch die PV-Module verteilt wird. Oft bestehen bestimmte Anforderungen des Netzbetreibers, der sich beispielsweise vorbehält, die PV-Anlage bei Netzüberlastung abzuschalten. Diese Anforderungen sind vor der Auftragsvergabe mit dem Hersteller zu klären. Die gesamte Bauphase wird idealerweise durch einen fachkundigen Ingenieur überwacht.

Lohnt sich eine PV-Anlage für Ihren Anwendungsfall ?

Ob sich eine PV-Anlage für Sie lohnt, stellen die Experten von Elbe Energie innerhalb kurzer Zeit und anhand weniger Informationen fest. Sprechen Sie uns gerne an.