Wir installieren Photovoltaikanlagen verschiedener Hersteller, beraten Sie gern in der Entscheidungsfindung und erklären Ihnen die solartechnischen Vorgänge. Natürlich führen wir für Sie auch die Bedarfsberechnungen durch. Rechnen Sie mit uns. Nutzen Sie die Kraft der Sonne.

Die Grundeinheit einer Photovoltaikanlage ist das PV-Modul, in dem eine bestimmte Anzahl Solarzellen elektrisch verschaltet sind. Mehrere Module werden zum Generator verbunden. Der von den Solarzellen produzierte Gleichstrom wird über Gleichstromleitungen zum Wechselrichter geführt. Dieses Gerät wandelt den Gleichstrom in Wechselstrom um, der bei einer netzgekoppelten PV-Anlage über einen Zähler ins öffentliche Stromnetz eingespeist wird.

 

Grundsätzlich können PV-Anlagen überall dort installiert werden, wo ausreichend Licht hinfällt. Einen optimalen Ertrag bietet eine südorientierte Fläche mit etwa 30° Neigung. Eine Abweichung nach Südwest/Südost oder Neigungen zwischen 25° und 60° verringern den Energieertrag nur geringfügig. Verschattungen durch Bäume, Nachbarhäuser u.ä. sollten allerdings vermieden werden.

 

Erträge von Photovoltaikanlagen 

Welchen Ertrag kann man erwarten?

Die Größe einer PV-Anlage wird nach der Leistung des Solargenerators in kWp angegeben. Dieser Wert beschreibt die Modulleistung unter genormten Testbedingungen.

Erfahrungsgemäß erzeugt eine 1 kWp PV-Anlage in Deutschland im Jahr zwischen 600 und 1000 kWh Strom, abhängig von der Region (Nord-/Süddeutschland), der Ausrichtung, den Wetterbedingungen und der Anlagentechnik. Klimatisch bedingte Schwankungen der solaren Einstrahlung, die den Ertrag beeinflussen, betragen ca. ± 10% im Jahr. Optimal errichtete Kleinanlagen erreichen heute um 850 kWh pro kWp (Niedersachsen) bis 1000 kWh pro kWp in Südbayern.

Photovoltaikanlage können als "Inselsystem" oder "Netzgekoppelte Solarstromanlage" betrieben werden.

Bei Inselanlagen bestehend aus Solarmodulen, Laderegler, Solarakku (meist Bleibatterien) und bei Bedarf einem 230V Wechselrichter wird die an sonnigen Tagen produzierte Überschussenergie in einer Batterie zwischengespeichert und bei Bedarf später verbraucht.

Die netzgekoppelten Solarstromanlagen besitzen keine Speicherbatterie. Ein netzgekoppelter Wechselrichter wandelt den von den Solarzellen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom um, und speist die elektrische Energie direkt ins öffentliche Stromnetz ein. Der produzierte Solarstrom kann dann an einem beliebigen Ort genutzt werden.

Monokristalline Zellen

Von allen Photovoltaikmodulen haben zurzeit die monokristallinen Zellen mit bis zu 20% den höchsten Wirkungsgrad und eine Lebensdauer von mindestens 30 Jahren. Die Fertigung dieser Module ist mit großem Aufwand verbunden, daher rechtfertigt sich auch der etwas teurere Preis im Vergleich zu anderen Zellen. Ein großer Vorteil gegenüber den polykristallinen ist deren Robustheit bei extremen klimatischen Bedingungen. Die monokristalline Zellenart ist durch die einheitliche, meist dunkelblaue bis schwarze Farbgebung zu erkennen.

Polykristalline Zellen

Polykristalline Module haben das beste Preis-Leistungsverhältnis und sind die am häufigsten verbauten Modultypen. Solche Zellen erkennt man an ihrer unterschiedlich blau schimmernden Kristallstruktur. Der Wirkungsgrad liegt hier zwischen 13-19%.

Dünnschicht

Bei der Dünnschicht-Technik wird eine wenige Mikrometer dünne Schicht aus leitenden und halbleitenden Materialien auf ein Trägermaterial, in der Regel Glas oder Folie, aufgedampft. Die Technologie gilt aufgrund eines hohen Automatisierungsgrades und aufgrund von Material- und Energieeinsparungen als sehr kostengünstig.

Wirkungsgrad

Der Wirkungsgrad ist das Verhältnis von entnommener elektrischer Energie und eingestrahlter Lichtenergie. Je höher er ist, desto geringer kann die Fläche für die Anlage gehalten werden. Der Wirkungsgrad kann für unterschiedliche Systemgesamtheiten betrachtet werden:

• die nackte Solarzelle
• das Solarpanel bzw. -modul
• die gesamte Anlage inklusive Wechselrichter bzw. Laderegler und Akkus

Die heutzutage mit Solarzellen erzielbaren Wirkungsgrade reichen von wenigen Prozent bis zu über 40 % bei einer Konzentratorzelle.

Zum Vergleich: Sonnenwärmekraftwerke kommen auf einen Wirkungsgrad von ca. 14-16 %.

Solarzellen

Solarzellen bestehen aus verschiedenen Halbleitermaterialien. Halbleiter sind Stoffe, die unter Zufuhr von Licht oder Wärme elektrisch leitfähig werden, während sie bei tiefen Temperaturen isolierend wirken.
Über 95 % aller auf der Welt produzierten Solarzellen bestehen aus dem Halbleitermaterial Silizium (Si). Silizium bietet den Vorteil, daß es als zweithäufigstes Element der Erdrinde in ausreichenden Mengen vorhanden und die Verarbeitung des Materials umweltverträglich ist.

Wechselrichter

Der Wechselrichter bildet das Herz einer jeden Photovoltaikanlage. Er wandelt nicht nur den Gleichstrom in Wechselstrom um, sondern übernimmt viele Kontrollaufgaben und bietet unzählige Analysemöglichkeiten. Je nach Schaltung der Module werden Zentralwechselrichter, String- bzw. Multistringwechselrichter und Modulwechselrichter eingesetzt.

 

Investitionskosten 

Abhängig von Montageart, Anlagengröße, der eingesetzten Technik und den baulichen Gegebenheiten kostet eine Solarstromanlage zwischen ca. 7.500,- ¤ und 10.000,- ¤ bei 1 kWp installierter Leistung .

Je größer die Solarstromanlage, desto geringer fallen die Kosten pro installierter Leistung aus. So sind bei sehr großen Anlagen (größer als 500 kWp Leistung) Kosten in Höhe von 5.000,- ¤ pro kWp installierter Leistung erreichbar.

Mit der nach dem EEG geltenden Einspeisevergütung ist bei guten Standorten ein wirtschaftlicher Betrieb von PV-Anlagen möglich. Gegebenenfalls erhöhen weitere Fördermöglichkeiten die Wirtschaftlichkeit der Anlage

 

 

Funktion einer Photovoltaikanlage

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