Photovoltaik

Inhalt

Haben Sie sich schon einmal überlegt ihr eigener Stromerzeuger zu werden?
Prinzipskizze
Ist mein Dach für eine PV-Anlage geeignet?
Modularten
Welche Module sind für mich die Richtigen?
Ist eine PV-Anlage wartungsfrei?
Eigenverbrauch erhöhen
Planung 

 

Haben Sie sich schon einmal überlegt ihr eigener Stromerzeuger zu werden?

 

Auf den ersten Blick hat eine Photovoltaik(PV)-Anlage augenscheinlich wenig mit einer energetischen Sanierung zu tun.

  • Diese kann vielen Fällen sinnvoll in das energetische Gesamtkonzept integriert werden.

  • Wird der Dachaufbau sowieso erneuert wird, spart man erhebliche Kosten eine solche einzubauen.

  • PV-Anlagen werden immer günstiger, gleichzeitig wird der Strom immer teurer.

  • Das macht die private Stromerzeugung zunehmend attraktiv.Heute schon zahlen Verbraucher etwa 24 Cent pro Kilowattstunde Strom.

  • Die Rendite durch den Verkauf des Stroms rückt bei Neuanlagen immer mehr in den Hintergrund.

  • Der Eigenverbrauch im Haus wird immer wirtschaftlicher, da weniger Strom zugekauft werden muss.

 

Prinzipskizze

 

Prinzipskizze

Das auf die PV-Module auftreffende Sonnenlicht erzeugt in den Zellen der Module in Gleichspannung.

Diese wird im Wechselrichter in Wechselspannungumgewandelt.

 

Ist mein Dach für eine PV-Anlage geeignet? 

Ein ideales Dach für eine PV-Anlage hat eine Dachneigung von 30o und ist Richtung Süden ausgerichtet.

Überschlägig gerechnet erntet eine PV-Anlage in unserer Gegend pro kWp installierter zwischen 900 und 1000 kWh Strom im Jahr.

Da nicht jedes Dach die idealen Voraussetzungen mitbringt, kann aus der folgenden Tabelle der Einfluss von Dachneigung und Himmelsrichtung auf den Ertrag abgelesen werden.

 

Ausrichtung 

Eine Dach mit einer Dachneigung von 45o und einer Süd/West Ausrichtung (40o) hätte immer noch ca. 95% des maximal möglichen Ertrags.

 Monatlicher Ertrag

Die Grafik zeigt den durchschnittlichen Monatsertrag einer PV-Anlage  (kWh pro kWp -Anlagenleistung-) in vier aufeinander folgenden Jahren.

Sonnenärmere Jahre fallen in Summe kaum ins Gewicht.

Für Würzburg hat der Deutsche Wetterdienst folgende Werte ermittelt:

 

Globalstrahlung Würzburg

 Jahr 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011
kWh/m² 1.121 1.141 1.154 1.134 1.122 1.095 1.203

 

 

Modularten

 
Zellen
Den Markt dominieren
  • Monokristalline Module

  • Polykristalline Module

  • Amorphe Module (Dünnschichtmodule) 

 

Monokristalline Module

Monokristalline Solarzellen erkennt man an ihrer schwarzen bis bläulichen Farbe.

Sie werden aus einem Einkristallzylinder gesägt, der aus hochreinem Silizium besteht.

Auf die Fläche bezogen haben Monokristaline Module (Wirkungsgrad bis zu 20%) die höchste Leistung.

Durch den hohen Produktionsaufwand sind die monokristallinen Module auch am teuersten.

 

Polykristalline Module

Polykristalline Solarzellen erkennt man an ihrer blauen Oberfläche.

Die Kristallstruktur ist durch die unregelmäßige Anordnung der Vielkristalle inhomogen und durch die Musterung gut erkennbar.

Der Wirkungsgrad beträgt ca. 12 - 16%.

Durch den vergleichsweise geringeren Fertigungsaufwand haben polykristalline Module ein gutes Preis/Leistungsverhältnis.

 

 

Amorphe Module (Dünnschichtmodule)

Dünnschichtmodule sind, wie der Name schon sagt, ein Vielfaches dünner als kristalline Module.

Das Silizium wird auf eine Trägerschicht aufgedampft.

Durch den erheblich reduzierten Einsatz von Silizium und dem vergleichsweise einfachen Herstellungsprozess sind die Herstellkosten mit Abstand am geringsten.

Der Wirkungsgrad ist mit durchschnittlich 6-10% deutlich geringer als bei mono- oder polykristallinen Modulen.

 Modulvergleich

Welche Module sind für mich die Richtigen?

 

Hier einige Argumente die ihnen helfen können, sich für die für Sie richtigen Module zu entscheiden.

Sie möchten aus den maximalen Ertrag auf der Dachfläche ernten, dann sollten sie monokristalline Module einsetzen. 

Sie haben eine geringe Dachneigung und gesagt bekommen, dass Dünnschichtmodule hier besser sind. 

  • Dünnschichtmodule sind (im Sinne von: Sie erzeugen mehr Strom bei gleichen Ausgangsbedingungen) nicht besser als kristalline Module.

  • Sämtliche am Markt derzeit verfügbaren Dünnschichtmodule haben einen schlechteren Wirkungsgrad als kristalline Module.

  • An dieser Aussage ändert sich auch nichts durch die Montage auf einer östlich oder westlich oder gar leicht nördlich geneigten Dachfläche.

  • Bei gleiche Lage und Dachneigung wird eine PV-Anlage aus Dünnschichtmodulen (bezogen auf die Dachfläche) immer weniger kWh Strom ernten als eine PV-Anlage aus kristallinen Modulen.

 

Ist eine PV-Anlage wartungsfrei?

Nein, sie ist wartungsarm.

Der Betreiber ist für die Sicherheit seiner Anlage verantwortlich und sollte im Schadensfall nachweisen können, dass seine Anlage regelmäßig auf elektrische und mechanische Fehler überprüft wurde.

In den Rentabilitätsberechnungen kann man von jährlichen Wartungskosten in Höhe von 1 % des Neupreises ausgehen.

 

Aus eigener Erfahrung rate ich ihnen in mehrjährigen Zyklen ihre PV-Anlage mittels Thermographie untersuchen zu lassen.

Selbst kleinste Defekte
in den Solarmodulen lassen sich lokalisieren.

  

PV Schaden

Hotspots sehen Sie im roten Kreis, der grüne Kreis zeigt einwandfreie Module.
 

Eigenverbrauch erhöhen

Wie Eingangs erwähnt, ist es bei neuen Dachanlagen immer wirtschaftlicher den Strom selbst zu verbrauchen.

Hier stelle ich eine Lösung vor, die mit Hilfe eine Brauchwasserwärmepumpe und einer intelligenten Steuerung dazu beiträgt ihren Eigenverbrauch zu erhöhen.

 

PV Brauchwasser wp

Quelle: Dimplex

 

Annahmen:

  • 3 Personen Haushalt
  • Warmwasserbedarf 3000 kWh/Jahr
  • Haushaltsstromverbrauch 4000 kWh/Jahr
  • PV Ertrag: 3000 kWh/Jahr

Unter diesen Prämissen kann eine mit den PV-Wechselrichter intelligent betriebene Brauchwasserwärmepumpe den Eigenverbrauch um 600 kWh p.a. erhöhen.

Einige Hersteller propagieren aktuell den Einsatz von Batteriespeichern zur Erhöhung des Eigenverbrauchs.

Diese kommen mit einer Förderung nahe an den wirtschaftlichen Bereich.

Mit diesem Onlinerechner können Sie ihren Autarkiegrad Ertrag selbst berechnen.
Klicken Sie einfach das Bild mit der Maus an.

 

Autarkierechner online

 

Planung

 

Mit diesem Onlinerechner können Sie ihren Ertrag selbst berechnen.
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PVSOL

 

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