Informationen zu Fotovoltaikanlagen
Das Leben entstand mit Hilfe der Sonnenenergie, aus der Kraft ihrer Strahlen, und es entstand aus jenen Atomen, welche sterbende Sterne einst in den Raum geschleudert hatten. Die ersten Großmoleküle setzten sich aus diesen Elementen zusammen, die ersten Tiere, und wir, die wir nun hier leben, setzen uns noch immer aus diesen Atomen zusammen.
Die Sonnenenergie ist die älteste Energie auf unserem Planeten. Sie war schon vorhanden, bevor die Vegetation vergangener Zeiten zu Öl verfaulte, bevor der Mensch lernte, wie man mit Wasserdampf Maschinen antreibt, aus dem Erdinnern Öl hochpumpt und es im Viertakt zur Explosion bringt oder wie sich Uran spalten lässt. Sie wird auch noch da sein, wenn es alle diese Energien – mangels Nachschub - nicht mehr geben wird.
Die Sonne ist pure Energie. Ließe sich nur eine einzige Sekunde ihres Feuers direkt an der Quelle einfangen, könnte der Energiebedarf der gesamten Menschheit für eine Million Jahre gedeckt werden.
Bereits Mitte des 19. Jahrhunderts entdeckte Alexandre Edmond Becqurel, dass sich Sonnenstrahlen in elektrische Energie umwandeln lassen.
So können wir heute mit Hilfe der Solarzellen direkt aus Licht Strom erzeugen und mit hoch entwickelten Wechselrichtern in die Stromnetze einspeisen. Diese Technik belastet die Umwelt nicht; diese wird somit für unsere Kinder lebenswert erhalten. Jede Kilowattstunde Solarstrom aus einer Fotovoltaikanlage erspart unserer Umwelt CO2 – Ausstoß und andere Schadstoffe.
Allgemeine Informationen
Unterschieden werden "netzgekoppelte" und "inselbetriebene" Fotovoltaikanlagen. Nur netzgekoppelte Anlagen fallen unter den Geltungsbereich des EEG.
Für den wirtschaftlichen Betrieb einer Fotovoltaikanlage ist eine Mindestanlagengröße von 1 kWp (peak=Spitze) empfehlenswert. Bei kleineren Anlagen sind Nebenkosten, wie z. B. Gerüstkosten für eine gefahrlose Dachmontage, Leitungsverlegung o. Ä., im Verhältnis zur möglichen Jahresenergieernte anteilig hoch, so dass sich kaum eine Wirtschaftlichkeit ergibt. Für eine 1-kWp-Fotovoltaikanlage wird eine Fläche von 9 bis 10 m2 benötigt. Damit wird im unterfränkischen Raum nach heutigem Entwicklungsstand eine Jahresenergieernte von ca. 900 kWh erreicht.
Überwiegend wird diese Energieernte im Sommerhalbjahr auftreten. In den Kern-Wintermonaten (November – Februar) ist die Energieernte gering, nachts liegt keine vor. Damit können Fotovoltaikanlagen Brennstoffe zur Stromerzeugung substituieren, jedoch nur im bescheidenen Maße zur Einsparung von Kraftwerksleistung beitragen.
Die größte jährliche Energieernte ergibt sich bei Südausrichtung und einem Neigungswinkel von 28°. Für andere Flächenorientierungen kann die prozentuale Verringerung der Einstrahlung aus der Information über die "Globalstrahlung in der Anlagenebene" abgelesen werden. Hier wird mindestens 95 % des maximal möglichen Wertes erwartet. Bitte beachten Sie, dass sämtliche Module beschattungsfrei montiert werden. Selbst eine Fernsehantenne kann die Generatorleistung bereits um bis zu 20 % verringern. Die jährliche Sonneneinstrahlung beträgt etwa 1.100 kWh (Solarkonstante). Der Wirkungsgrad von Zellen aus monokristallinem Silizium liegt bei 10 bis 14 %, aus polykristallinem Silizium 9 bei 14 %.
Der Solar-Generator dürfte heute eine Lebensdauer von mehr als zwanzig Jahren erreichen. Nach jetzigem technischem Entwicklungsstand und nach unseren Erfahrungen ist der Wechselrichter das lebensdauerbegrenzende Bauteil. Hier geht man derzeit von einer Standzeit von ca. zwölf Jahren aus.
Bei der Montage der Fotovoltaikanlagen – vor Allem bei Dachmontagen – sind die einschlägigen Unfallverhütungsvorschriften unbedingt einzuhalten.
Technische Voraussetzungen
Eine netzgekoppelte Fotovoltaikanlage weist folgende Hauptbestandteile auf:
Solargenerator
Er wird mittels eines Gestelles auf die bestehende Dachhaut montiert. Diese Montage ist aufgrund besserer Hinterlüftung gegenüber integrierter Montage von Vorteil, da sie eine Abkühlung des Paneels bewirkt und so die solare Energieernte begünstigt. Eine dachintegrierte Montage führt nach neuesten Untersuchungen zu ca. 3 % Ertragsminderung.
Die Toleranz bei der Nennleistung sollte +/- 5 % nicht übersteigen, da das Modul mit der geringsten Leistung die Leistung aller in Reihe geschalteten Module bestimmt. Der Hersteller sollte eine Leistungsgarantie von mindestens 20 Jahre mit einem möglichst hohen Prozentsatz der Nennleistung anbieten. Üblich sind 80 %!
Generatoranschlusskasten
Die Montage erfolgt in der Nähe des Solargenerators, geschützt vor direkter Sonnenstrahlung (UV-Strahlen).
Vom Generatoranschlusskasten zum Wechselrichter ist eine Verbindung mit erdungs- und kurzschlussfest verlegten Gleichstromkabeln vorzusehen. Aufgrund der heute üblichen Generatorspannungen (bis zu 800 Volt) und niedrigen Strömen (max. 12 A) sind spezielle Kabel erforderlich. Um die Leitungsverluste gering zu halten, liegen die Querschnitte heute üblicherweise bei 4 mm2 bei einer max. Leitungslänge von 30 m. Bei größeren Entfernungen sind entsprechende Querschnittsverstärkungen notwendig.
Wechselrichter
Vom Wechselrichter zum Einspeisezähler empfehlen wir, eine Leitung mit einem Querschnitt von 2,5 mm2 bzw. 4,0 mm2 zu verlegen. Achtung: Fehlerstromschutzschalter (RCD) allstromsensitiv einsetzen.
Der eingesetzte Wechselrichter muss mit der Sicherheitseinrichtung ENS (Einrichtung zur Netzüberwachung mit zugeordnetem Schaltorgan) ausgerüstet sein. Auf diese Schutzeinrichtung kann nicht verzichtet werden.
Nicht der Spitzenwirkungsgrad ist für die Höhe der jährlichen Solarstromausbeute entscheidend, sondern der gewichtete Wirkungsgrad, auch europäischer Wirkungsgrad genannt. Auf keinen Fall sollte man sich mit einem europäischen Wirkungsgrad unter 90 % zufrieden geben. Der Stand-by-Verbrauch sollte möglichst gering sein (<5 W). Zwischenzeitlich bieten Hersteller auch für Wechselrichter Garantien bis zu 10 Jahren an. Mindestens zwei Jahre lautet hier unsere Empfehlung.
Die Fotovoltaikanlagen sind in den (örtlichen) Potentialausgleich miteinzubeziehen. Am Generatoranschlusskasten sowie am Wechselrichter ist bei hochwertigen Anlagen ein entsprechender Überspannungsschutz vorgesehen.
Aufgrund des Erneuerbaren-Energien-Gesetzes ist ein separater Rückspeisezähler (Drehstromzähler) sinnvoll. Der Verrechnungspreis für die Bereitstellung, Überwachung und Unterhaltung der Messeinrichtung erfolgt nach dem jeweils gültigen Allgemeinen Tarif, diesen finden Sie unter www.uez.de/Grund_Ersatzversorgung.html. Damit ist die Anschaffung, Beglaubigung und Verrechnung bzw. Gutschrifterstellung abgedeckt.
Förderung Fotovoltaikanlagen
Aktuelle Informationen zu Solarstromanlagen sowie sonstigen KfW-Sonderprogrammen können bei der KfW unter folgenden Nummern abgerufen werden:
| Faxabruf: | 069/7431-4214 |
| Hotline: | 01801/335577 |
| Internet: | http://www.kfw.de |
Optimale Ausrichtung des Solargenerators
Globalstrahlung in der Anlagenebene
Wirtschaftlichkeitsberechnung
Wirtschaftliche Betrachtung für eine gewerblich betriebene Solarstromanlage unter Berücksichtigung der steuerlichen Aspekte und der Kreditmöglichkeiten der KFW.
Antragsstellung und Antragsgenehmigung
Eigenerzeugungsanlagen bedürfen grundsätzlich der Betriebsgenehmigung durch den örtlichen Netzbetreiber. Nur dieser kann aufgrund seiner Kenntnisse der jeweiligen Netzanschlussverhältnisse beurteilen, ob eine Anlage am gewünschten Punkt angeschlossen und betrieben werden kann. Anlagemeldepflichtig sind Neuanlagen und auch Änderungen (Erweiterungen) bei bestehenden Anlagen.