Durch einen regelmäßigen Tag- und Nacht-Zyklus an fast allen Punkten der Erde, bietet das Sonnenlicht eine ergiebige und unerschöpfliche Energiequelle.

Bei der Photovoltaik handelt es sich um die Technologie, die in entsprechenden Anlagen dazu verwendet wird, um Sonnenlicht in nutzbare elektrische Energie umzuwandeln.

Wie funktioniert eine Photovoltaikanlage?

Eine typische Photovoltaikanlage besteht aus mehreren Hauptkomponenten. Dabei sind die Photovoltaikmodule zentral, deren Solarzellen das Sonnenlicht absorbieren und in elektrischen Strom umwandeln.

Als Nächstes folgt der Wechselrichter, der den erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt. Dieser kann anschließend direkt in das Haus oder ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden.

Kommt es zu einem Energieüberfluss, kann dieser in einem Batteriespeicher aufbewahrt werden. Dieser überschüssige Solarstrom steht dann zur Verfügung, wenn gerade Bedarf besteht, aber keine neue Energie erzeugt werden kann (zum Beispiel nachts).

Außerdem gibt es einen Laderegler, der die Energieflüsse reguliert und die Batterien vor Überladung schützt.

Planung einer Photovoltaikanlage

Die Planung einer Photovoltaikanlage erfordert eine sorgfältige Berücksichtigung mehrerer Faktoren. Dazu gehören unter anderem:

• Die örtliche Wetterlage
• Die Ausrichtung Ihres Daches
• Die Neigung Ihres Daches
• Die benötigte Energiemenge
• Die Größe der Anlage
• Die Einhaltung von örtlichen Bestimmungen
• Die finanzielle Rentabilität des Projekts
• Das vorhandene Budget

Eine optimale Dachneigung (zwischen 25 und 60 Grad) und Dachausrichtung (am besten nach Süden; Ost- und Westdächer können auch sinnvoll sein) sind für eine maximale Nutzung der Sonneneinstrahlung entscheidend.

Die Größe der Anlage sollte auf den Stromverbrauch des jeweiligen Haushalts abgestimmt sein.

Wie viel muss ich selbst über die Photovoltaik wirklich wissen?

Wenn Sie lediglich eine Solaranlage auf Ihrem Dach installieren wollen, reicht es, wenn Sie grundsätzlich verstehen, wie ein Solarmodul aufgebaut ist.

Allerdings bietet es natürlich Vorteile, die zugrunde liegenden physikalischen Prozesse zu verstehen. Dadurch sind Sie in der Lage, Ihrem Fachmann die richtigen Fragen zu stellen.

Wenn Sie also mehr in die Tiefe gehen möchten, können Sie sich dafür mit dem photoelektrischen Effekt, p-n-Übergängen in Halbleitern und den Atommodellen beschäftigen.

Hier einige praktische Fragen, mit denen Sie in die Materie eintauchen können:

• Wie funktioniert ein Solarmodul?
• Wofür brauche ich einen Wechselrichter?
• Wie kann ich mein Dach bestmöglich nutzen?
• Wie kann ich mit Verschattung umgehen?
• Welche Arten von Solarmodulen gibt es überhaupt?
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Wie viel Grundverständnis Sie sich tatsächlich aneignen wollen, liegt natürlich bei Ihnen. Im Endeffekt sind Sie sowieso am besten versorgt, wenn Sie einen Fachmann zurate ziehen, der Ihnen hilft, für Ihre spezielle Situation die besten Entscheidungen zu treffen. Vor allen Dingen, wenn es an die eigentliche Planung geht.

Wie geht der Fachmann vor?

Bei einer Erstbesichtigung wird im besten Fall ein dreidimensionales Modell ihrer Immobilie erstellt. Dafür werden im Idealfall Drohnen und Wärmebildkameras verwendet.

Außerdem findet natürlich ein Gespräch statt, in dem ihre Bedürfnisse geklärt werden. In diesem Zusammenhang wird auch eine Wirtschaftlichkeitsrechnung durchgeführt.

So weiß der Fachmann genau, womit er es zu tun hat, kann Ihnen sagen, ob sich eine Anlage überhaupt lohnt und anschließend einen passenden Plan für Ihre spezifische Situation erstellen.

Sobald der Auftrag erteilt ist, werden alle Komponenten angeliefert und entsprechend Ihrer Vorstellungen, sowie nach dem Plan des Fachmanns installiert.

Genehmigungen für Photovoltaik-anlagen

Um sicherzustellen, dass alles rechtens ist, sollte noch vor der Auftragserstattung geklärt werden, wer sich um die notwendigen Genehmigungen kümmert.

1. Bauantrag und Baugenehmigung: In den meisten Bundesländern benötigen Photovoltaikanlagen, die sich innerhalb der Dachform befinden, keine Baugenehmigung. Es ist jedoch immer ratsam, dies im Voraus mit dem zuständigen Bauamt zu klären.

2. Anmeldung beim Energieversorger und beim Netzbetreiber: Vor der Inbetriebnahme der Anlage muss diese beim lokalen Energieversorger und beim zuständigen Netzbetreiber angemeldet werden. Der Netzbetreiber prüft dann, ob die Anlage den technischen Anschlussbedingungen entspricht und gibt gegebenenfalls die Anlage frei.

3. Einspeisevergütung und EEG-Umlage: Wenn der von Ihrer Anlage erzeugte Strom ins öffentliche Netz eingespeist wird, haben Sie Anspruch auf eine Einspeisevergütung nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG). Um diese zu erhalten, müssen Sie Ihre Anlage bei der Bundesnetzagentur anmelden.

4. Versicherung: Neben einer allgemeinen Betriebshaftpflichtversicherung kann es sinnvoll sein, eine spezielle Photovoltaik-Versicherung abzuschließen, die Schäden an der Anlage sowie Einnahmeausfälle abdeckt.

Da sich Bestimmungen und Gesetze immer ändern können, ist es auch hier ratsam, sich an einen Fachmann zu wenden, um sicherzustellen, dass alle aktuellen Anforderungen erfüllt werden.

Der eigentliche Aufbau einer Photovoltaikanlage

Dabei werden die Solarmodule auf dem Dach oder auf einem frei stehenden Gestell montiert. Danach wird die Verkabelung installiert, um die Module mit dem Wechselrichter und dem Batteriespeicher zu verbinden. Schließlich wird das System an das Stromnetz angeschlossen und in Betrieb genommen.

Inbetriebnahme der Anlage

Nun folgt die Inbetriebnahme. Dabei wird die Anlage eingeschaltet und ein Funktionstest durchgeführt. Bei diesem Test wird überprüft, ob die Anlage den erwarteten Strom erzeugt und dieser korrekt ins Netz eingespeist wird bzw. in den Speicher fließt.

Nach erfolgreicher Inbetriebnahme prüft der Netzbetreiber, ob die Anlage den technischen Anschlussbedingungen entspricht und gibt gegebenenfalls die Anlage frei.

Wartung und Pflege nach der Installation

Damit Ihre Photovoltaikanlage über die gesamte Lebensdauer hinweg effizient arbeitet, ist eine regelmäßige Wartung und Pflege notwendig. Dafür wird die Leistung der Anlage überwacht, um sicherzustellen, dass sie wie erwartet Strom produziert. Heute bieten viele Wechselrichter oder Monitoring-Systeme die Möglichkeit, die Leistungsdaten Ihrer Anlage online zu beobachten.

Zudem sollten die Solarpanels regelmäßig auf Verschmutzung oder Beschädigungen geprüft werden. Verschmutzungen können die Leistung der Anlage reduzieren und sollten daher entfernt werden. Normalerweise reicht hierfür ein Regenschauer, bei hartnäckigeren Verschmutzungen kann eine professionelle Reinigung sinnvoll sein.

Die elektrischen Komponenten der Anlage, wie der Wechselrichter und die Verkabelung, sollten periodisch von einem Fachmann überprüft werden, um sicherzustellen, dass sie einwandfrei funktionieren.

Sollte man den Strom selbst nutzen oder lieber einspeisen?

In vielen Fällen bekommen Sie für Ihren eingespeisten Strom weniger, als Sie Ihrem Energieversorger für dieselbe Menge Strom bezahlen müssen.

Wenn der Strom, den sie einkaufen aber teurer ist als der Strom, den Sie per Einspeisevergütung verkaufen, ist es wirtschaftlicher, so viel Strom wie möglich selbst zu nutzen.

Sie können Ihre Einsparungen sogar weiter optimieren, indem Sie ein Batteriespeichersystem nutzen, das überschüssigen Strom speichert und dann bereitstellt, wenn Ihre Photovoltaikanlage nicht genug Strom für Ihren Bedarf produziert (z.B. nachts oder an bewölkten Tagen).

Fazit

In Anbetracht der steigenden Energiepreise und des steigenden Bedarfs an nachhaltigen Energiequellen stellt die Photovoltaik eine zunehmend attraktive Option für Hausbesitzer dar.

Die kontinuierliche Weiterentwicklung der Technologie verspricht zudem eine immer effizientere und kostengünstigere Nutzung der Sonnenenergie in der Zukunft.

Daher ist zu erwarten, dass Photovoltaikanlagen eine immer wichtigere Rolle in unserem Energieversorgungssystem spielen werden.

Kurz gesagt:
Die korrekte Installation und Inbetriebnahme einer Photovoltaikanlage sind entscheidend für ihre Leistungsfähigkeit und Langlebigkeit. Durch eine fachgerechte Planung, Installation und Wartung kann sichergestellt werden, dass die Anlage über viele Jahre hinweg effizient Strom erzeugt.

Nachgefragt:

Wie viel Strom kann eine Photovoltaikanlage produzieren?

Die Menge des produzierten Stroms hängt von mehreren Faktoren ab, einschließlich

• der Größe der Anlage (d.h. die Anzahl und Effizienz der Solarmodule)
• der Sonneneinstrahlung
• der Ausrichtung und Neigung der Module
• der lokalen Wetterbedingungen.
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Eine allgemeine Faustregel ist, dass eine gut ausgelegte Anlage in Mitteleuropa pro installiertem Kilowatt Peak (kWp) etwa 800 bis 1.100 Kilowattstunden (kWh) Strom pro Jahr produzieren kann.

Was passiert mit dem von meiner Anlage erzeugten Strom, den ich nicht selbst verbrauche?

In Deutschland können Sie den überschüssigen Strom, den Sie nicht selbst verbrauchen, ins öffentliche Stromnetz einspeisen. Für diesen eingespeisten Strom erhalten Sie eine Einspeisevergütung nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG).

Alternativ können Sie den überschüssigen Strom in einem Batteriespeicher speichern und diesen zu einem späteren Zeitpunkt verbrauchen, wenn die Anlage nicht genügend Strom produziert, beispielsweise nachts oder an bewölkten Tagen.

Benötige ich eine Genehmigung, um eine Photovoltaikanlage zu installieren?

Ob eine Genehmigung erforderlich ist, hängt von der Größe und dem Standort der Anlage sowie den örtlichen Bauvorschriften ab.

In den meisten Fällen benötigen Photovoltaikanlagen auf dem Dach eines Gebäudes, die sich innerhalb der Dachform befinden, keine Baugenehmigung. Es ist jedoch immer ratsam, dies im Voraus mit dem zuständigen Bauamt zu klären.

Kann ich mit einer Photovoltaikanlage komplett unabhängig vom Stromnetz werden?

Es ist theoretisch möglich, mit einer Photovoltaikanlage und einem entsprechend dimensionierten Batteriespeicher unabhängig vom Stromnetz zu werden. Allerdings sind solche „Inselanlagen“ in Deutschland eher selten, da sie in der Regel teurer und komplexer sind, sowohl in der Installation als auch in der Wartung sind.

Zudem gibt es in Deutschland rechtliche Anforderungen, die die vollständige Unabhängigkeit erschweren können. Die meisten Photovoltaikanlagen in Deutschland sind daher netzgekoppelte Anlagen, die bei Bedarf Strom aus dem Netz beziehen können.

Wie groß muss eine Photovoltaikanlage sein, um meinen Strombedarf zu decken?

Die Größe der Photovoltaikanlage, die Sie benötigen, um Ihren Strombedarf zu decken, hängt von Ihrem jährlichen Stromverbrauch und den lokalen Gegebenheiten ab.

Als Faustregel gilt, dass für einen jährlichen Stromverbrauch von etwa 3.500 kWh (was dem Durchschnittsverbrauch eines 3-4-Personen-Haushalts entspricht) eine Anlage mit einer Leistung von etwa 5 kWp benötigt wird. Es empfiehlt sich, einen Fachmann hinzuzuziehen, um Ihren genauen Bedarf und die Größe der notwendigen Photovoltaikanlage zu berechnen.