Photovoltaik > Strom aus Sonnenlicht.

Funktionsprinzip
Unter Photovoltaik versteht man, Sonnenlicht mittels Halbleitertechnik in Strom zu verwandeln.

Die Solarzelle
Silizium-Solarzellen bestehen aus hochreinen Siliziumkristallen (Silizium = Sand).
Die Blöcke (bei „Mono-Zellen“ gezogenen Ein-Kristalle, bei „Poly-Zellen“ gegossene Multi-Kristalle) werden in dünne Scheiben geschnitten. Vorder- und Rückseite werden mit Fremdmaterial gezielt versetzt. Dieses Fremdmaterial hat auf der einen Seite mehr Elektronen und auf der anderen Seite weniger. Fällt nun Licht auf eine Solarzelle, werden Elektronen freigesetzt, die sich dann in Richtung der anderen Scheibenseite orientieren wollen. So entstehen Plus- und Minuspol. Jetzt kann unter Zuhilfenahme eines Verbrauchers zwischen den Polen elektrischer Strom fließen

Das Solarmodul.

Schaltet man viele Zellen in Reihe bzw. parallel zusammen, steigen Spannung und Strom. Oft werden z.B. 60 oder 72 Zellen zu einem Module (Solarmodul/ PV-Modul) zusammengeschaltet. Die Zellengruppen werden aus Witterungsschutzgründen laminiert und mit Glasscheiben, Folien und Umlaufrahmen zu den üblichen Modulen verarbeitet. Auf der Modulrückseite befindet sich i.d.R. die Anschlussdose mit Verbindungskabeln. Gute Hersteller lassen ihre Module von unabhängigen Prüfinstituten (zB TÜV) auf Einhaltung der Normen (zB IEC 61215 etc) testen. Bestehen sie den Test, erhalten sie ein Zertifikat.

Der String

Mehrere Module (i.d.R 10-20 Stk) werden dann wiederum in Reihen zu „Strings“ elektrisch verbunden. So entsteht eine höhere Spannung bei gleichbleibendem Strom, was erforderliche Kabelquerschnitte in Grenzen hält und Leitungsverluste vermindert. Bei größeren Anlagen gibt es mehrere Strings.

Wechselrichter

Die Strings werden an den Wechselrichter (oft im Keller oder in der Garage) angeschlossen. Dieser wandelt den Solar-Gleichstrom in netzkonformen Wechsel- oder Drehstrom (230 bzw 400 V) um.
Gleichzeitig sind in ihm i.d.R. auch alle erforderlichen Sicherheitseinrichtungen und Anzeigeelemente integriert.

Netzanschluss

Den Wechselrichter kann man dann je nach Netzanschlussverfahren direkt an das öffentliche Stromnetz („Volleinspeisung“) oder an das hausinterne Stromnetz („Selbstverbrauch“) anschließen. Auch bei der Selbstverbrauchsschaltung wird der Strom, der im Haus gerade nicht benötigt wird, ins öffentliche Netz eingespeist.

In jedem Fall kann das vorhandene Anschlusskabel des Hauses mit benutzt werden. Es wird kapazitätsmäßig nicht zusätzlich belastet, sondern letztlich durch die gegenläufigen Stromflussrichtungen sogar entlastet.
Um die Strommengen zu erfassen, werden Zähler eingebaut oder vorhandene durch Mehrfunktions-Zähler ersetzt.

Speicherung

Es ist auch möglich, den solaren Erzeugungsüberschuss des Tages in Batterien zu speichern und nachts wieder zu verbrauchen. Dies bietet mit einigen Zusatzeinrichtungen auch die Möglichkeit, eine solare Notstromversorgung für Netzausfälle herzustellen.

Geeignete Flächen

Alle Dachflächen, die Richtung Osten über Süden bis zum Westen zeigen, sind gut geeignet. Je südlicher die Fläche liegt, umso mehr Strom wird erzeugt. Jede Dachneigung ist geeignet. Optimal sind Neigungen von 15 bis 50 Grad.
Aber auch flachere Dächer sind geeignet. Hier werden die Module i.d.R. durch Ständer etwas Richtung Sonne angehoben.

Dacheindeckung

Alle üblichen Dacheindeckungen sind für eine Montage geeignet. Am einfachsten geht es auf Pfannen-, Ziegel-, Wellfaser- und Trapezblechflächen

Tragwerk

Mit Dachhaken oder Sparrenankern (i.d.R. aus Edelstahl) werden Modulschienen aus Aluminium auf dem Dach befestigt. Die Module werden dann an 2 Schienen über der Dacheindeckung mit speziellen Klemmen befestigt.
Die Regenschutzfunktion des Daches verbleibt dabei bei der bisherigen Eindeckung.
Es gibt auch sogenannte „In-Dach-Anlagen“. Dabei übernehmen die Module die Regenwasserablauffunktion. Hierbei sind aber ein funktionsfähiges regendichtes Unterdach und eine gute Belüftung erforderlich.

Genehmigung

In NRW sind Dachanlagen baubehördlich genehmigungsfrei (Ausnahme Denkmalschutz und spezielle Gestaltungssatzungen).

Der Netzanschluss der Anlage muss vom Energieversoger (EVU) genehmigt werden, was aber bei normalen Hausanschlüssen absolut unproblematisch ist. Zuständiges EVU ist immer der örtliche Netzbetreiber, egal, wo Sie letztlich den Haushaltsstrom beziehen. Sie dürfen auch mit einer Solarstromanlage ihren Rest-Strom weiter einkaufen, wo Sie wollen.
Vor dem „Papierkram“ brauchen Sie keine Angst zu haben, das machen alles wir für Sie.

Kosten und Erträge
Die Kosten von Solaranlagen sind in den letzten Jahren erheblich gesunken. Vor 5 Jahren kosteten die Anlagen noch etwa doppelt so viel wie heute. Aber auch die Vergütung war damals etwa doppelt so hoch. Insofern war eine Anlage vor 5 Jahren genau so wirtschaftlich wie heute.
Heute kann man den selbst hergestellten Solarstrom aber erst mal selbst verbrauchen. Nur das, was man gerade nicht brauchen kann, wird „verkauft“. Der selbst genutzte Strom ist dabei besonders wertvoll, weil die Einsparung des Stromkaufs besonders wirtschaftlich ist.
So betragen die Herstellungskosten einer kWh (Kilo-Watt-Stunde) inkl. Investition, Zinsen, Wartung und Rücklage nur etwa 75-90 Prozent des Verkaufserlöses. Bei Selbstnutzung liegen die Kosten nur bei ca 40-45 % der Einsparung. Bei steigenden Strompreisen in den nächsten Jahren verbessert sich der Nutzen von Jahr zu Jahr sogar noch. Der selbstgenutzte Strom ist für 20 Jahre „preisstabil“ bei ca 8-11 Ct (je nach Anlage) für die kWh.

PV-Anlagenbeispiel

Vergütung
Der ins öffentliche Netz eingespeiste Strom wird nach dem EEG (Erneuerbare Energien Gesetz) 20 Kalenderjahre lang + das „angebrochene“ Baujahr vergütet. Im August 1015 beträgt der Vergütungssatz für Hausdächer je kWh 12,34 Ct. Ist die Anlage größer als 10 kWh (> ca 70 m2), wird die Vergütung je kWh etwas geringer. Die Vergütung sinkt nach einer alle 3 Monate neu zu berechnenden Formel von Monat zu Monat um vsl 0,25 % für neue Anlagen.
Anlagen, die im Monat x fertig werden, bekommen also 20 (+Baujahr) Jahre lang den Satz, der im Monat x gegolten hat.
Der Strom, den man selbst nutzt, wird nicht vergütet, er braucht aber auch nicht bezahlt zu werden. Lediglich die Umsatzsteuer wird vom Finanzamt beansprucht. Man spart also die Nettokosten ein.

Steuer
Photovoltaikanlagen werden i.d.R. unternehmerisch betrieben. Man braucht für die Anlage auf dem eigenen Dach zwar keinen Gewerbeschein, wird aber vom Finanzamt wie ein Unternehmer behandelt. Von den Gewinnen muss man nach den geltenden Gesetzen Steuern zahlen. Man darf aber alle Aufwendungen reduzierend geltend machen (Abschreibung, Zinsen, sonstige Kosten). Die Umsatzsteuer der Investition wird zurückerstattet, es sei denn, man optioniert auf die sogenannte Kleinunternehmerregelung, wovon in aller Regel abzuraten ist.

Der richtige Zeitpunkt
Im Nachhinein ist man immer schlauer. So kann im Rückblick der eineinhalb Jahrzehnte EEG gesagt werden, dass der günstigste Zeitpunkt für einen Anlagenbau (Kosten-Erlös-Verhältnis) das Jahr 2010 war.
Im Jahr 2010 waren Anlage doppelt so teuer wie heute. Dafür betrug die Vergütung auch noch 33 Ct je kWh.
Im Sommer 2015 beträgt die Vergütung für eingespeisten Solarstromanteil noch 12,3 Ct. Beim Stromeinkauf spart man ca 24 Ct je für die eingesparte kWh, bei 3% Kostensteigerung je Jahr sind das in 10 Jahren ca. 31 und in 20 Jahren ca. 40 Ct. Bei einem Drittel Selbstnutzungsanteil liegt so der durchschnittliche Ertrag je kWh in den 20 Jahren bei 18,5 Ct.
Somit ist eine PV-Anlage auf dem eigenen Hausdach mit Stromselbstnutzung genau so wirtschaftlich wie 2010.
Deshalb unser Rat > jetzt eine Solarstromanlage bauen.

Was zu tun ist

Zuerst Informationen einholen (Internet, Bekannte, bei uns ...).
Sie ja auch schon dabei.
Wenden Sie sich an uns per e-mail:
(info@euregio-solarzentrum.de),
Telefon (02404-9034535) oder Fax (03222-2346359).

Besuchen Sie unsere Ausstellung in der
Carl-von-Ossietzky-Str. 1 in 52477 Alsdorf.
Das ist im zentralen Annapark direkt gegenüber dem ENERGETICON-Energiemuseum und dem neuen
Schulzentrum Kubiz.

Wir beraten Sie gerne unverbindlich und kostenlos. Öffnungszeiten > Mo – Fr 10-13 h + Do 14-19 h und nach Vereinbarung.

Planung der Anlage

Eine Beratung im Solarzentrum oder ein Ortstermin bei Ihnen kann jederzeit erfolgen, wenn Sie das wünschen.
Wenn möglich, schicken Sie uns Pläne vom Haus zu. Noch besser sind Fotos der Dächer und vom Zählerplatz (mit offener Tür). Wenn Sie es wissen oder nachmessen können, nennen Sie uns noch das Deckmaß der Pfannen. Das ist die Fläche, die eine Pfanne in Höhe und Breite auf dem Dach bedeckt. Aber gehen Sie deswegen kein Risiko ein. Die Angabe des Pfannen-/Ziegeltyps (meist auf der Rückseite eingeprägt) reicht auch.
Über Ihre Adresse können wir dann über Satellitenbilder die Dachausrichtung und einige Maße bestimmen und schon vor einem Ortstermin einen Planungsentwurf mit Kosten- und Nutzen-Kalkulation für Sie erstellen.
Nach einem Angebot und eingehender Überlegung kann man ein Darlehen (zB. über die Hausbank bei der KfW) zu günstigen Konditionen beantragen.
Währenddessen können wir für Sie schon die Anfrage beim Energieversorger und die Reservierung von Material und Montagetermin vornehmen.
Bei diesem Vorgehen kann dann nach der Bestellung innerhalb kurzer Zeit die Anlage errichtet und in Betrieb genommen werden.
Wir errichten mit unseren Partnern die Anlage komplett, Sie brauchen sich also nicht um weitere Handwerker zu kümmern.

Ein Ausflugs-Tipp
Besuchen Sie das Energiemuseum ENERGETICON im Alsdorfer Annapark.
In dem Erlebnishaus für Energien von gestern, heute und morgen erfährt man in einem ein- bis zweistündigen Rundgang alles über unsere Energiewelt. Angefangen bei der Sonne wird das fossile Zeitalter inklusive regionaler Bergbaugeschichte gut erklärt. Aus den erlebnisreichen „Untertagestrecken“ geht es über die Ressourcen- und Umweltbetrachtung von Öl-, Gas- und Atom-Zeitalter zu den Erneuerbaren Energieformen.
Sonne, Wind, Biomasse, Wasserkraft, Geothermie, Wasserstoffkreisläufe und vieles mehr werden anschaulich in einer Vielzahl von Experimenten und Mitmach-Stationen deutlich gemacht.
Geöffnet von Dienstag bis Sonntag, www.energeticon.de
Man kann übrigens im Restaurant auch ganz passabel essen.

Und gegenüber auf der anderen Straßenseite finden Sie uns, das euregio-solarzentrum.