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Aufbau einer Photovoltaik Anlage

Photovoltaik Anlagen bestehen aus mehreren Solarmodulen. Diese setzen sich aus vielen Solarzellen zusammen, die miteinander verschaltet sind. Die Solarzellen sind so genannte Halbleiter und bestehen meist aus Silizium. Wenn die Strahlen der Sonne auf die Solarzellen treffen werden Elektronen freigesetzt und es fliesst ein Gleichstrom. Über Gleichstromleitungen wird die erzeugte Energie einem Wechselrichter zugeführt, der den Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt. Über einen Zähler wird der Strom in das öffentliche Stromnetz eingespeist.

Vorteile einer Solaranlage
Solaranlagen bringen hohe Renditen mit sich und amortisieren sich rasch. Dazu sind sie beinahe wartungsfrei und haben eine lange Lebensdauer. Bei einem betrieblichen Ausfall der Anlage ist die Stromversorgung trotzdem gesichert. Der Betrieb der Anlage verursacht keine Lärmbelästigung und liefert auch bei geringer Sonneneinstrahlung Strom. Solaranlagen, die auf Dächern installiert werden bedürfen keiner Baugenehmigung.

Wirtschaftlichkeit einer Photovoltaikanlage
Solarstrom kann fast jeder Hauseigentümer mit seinem Dach produzieren. Der höchste Ertrag einer Photovoltaik Anlage wird erreicht, wenn das Dach mit der Anlage nach Süden ausgerichtet ist und der Neigungswinkel 30° beträgt. Bei anderen Himmelsrichtungen oder Neigungswinkeln fällt der Ertrag geringer aus. Hinzu kommt, dass sich bei geringem Neigungswinkel Verschmutzungen auf den Modulen ansammeln können bzw. in den Wintermonaten Schnee auf den Modulen liegt und somit die Leistung beeinträchtigt wird. Zu dem ist darauf zu achten, dass kein Schatten durch Schornsteine, angrenzende Gebäude, Bäume oder Sonstiges auf die Module fällt. Der erzeugte Gleichstrom wird durch einen Wechselrichter umgewandelt. Bei dieser Umwandlung entstehen ebenfalls Energieverluste, man spricht hier von Systemverlusten.
Die Größe einer Solaranlage richtet sich nach der vorhandenen Dachfläche und den zur Verfügung stehenden Finanzen. Einfamilienhäuser haben in Deutschland eine Dachfläche von ca. 30 bis 50 m². Um ein Kilowatt Strom ( bei maximaler Sonneneinstrahlung ) zu erzeugen werden etwa 10m² Fläche benötigt. Somit kann eine Anlage bei optimalsten Bedingungen 3 bis 5 kW Leistung pro Dach erzeugen.

Kosten
Die Kosten, die eine Solaranlage für ein Einfamilienhaus mit sich bringt, hängen von der Größe der Anlage, den individuellen Ansprüchen und der Leistung ab. Die Leistung wird in Kilowatt Peak (kWp) angegeben. “Peak” steht für die Spitzenleistung der Anlage. Bei der Planung einer Anlage ist der Wirkungs- oder Umwandlungsgrad am wichtigsten. Denn dieser gibt an, wie hoch der Teil der Strahlungsenergie ist, der in brauchbaren Wechselstrom umgewandelt werden kann. Der Preis bei einfachen Ausführungen kann mit ca. 1.900 Euro bis 2.100 Euro pro kWp als Richtwert angenommen werden. Dabei handelt es sich in der Regel um polykristalline Module. Bei Hochleistungsanlagen kann ein Richtwert von ca. 2.900 Euro bis 3.100 Euro pro kWp installierter Leistung angenommen werden. Hierbei kommen multikristalline Module zum Einsatz. Der Preis des Wechselrichters liegt bei ca. 10 % bis 15 % der Gesamtkosten der Anlage. Außerdem wird ein Einspeisezähler benötigt. Dieser bleibt Eigentum des regionalen Energieversorgers und wird in der Regel mit einer Grundgebühr von etwa 30 Euro pro Jahr berechnet. Bei dem Aufbau einer Solaranlage ist insbesondere darauf zu achten welche Gewährleistungsbedingungen gelten und vor allem wer die Gewährleistung erbringt. Außerdem ist die Solaranlage in die Gebäudeversicherung zu integrieren, falls ein Schadensfall eintritt. Die Prämie erhöht sich dadurch nur minimal.

Eine beispielhafte Kosten/Nutzen-Betrachtung
Das folgende Rechenbeispiel (Quelle: Stiftung Warentest) bezieht sich auf eine marktübliche Solaranlage für einen Privathaushalt, die mit ca. 20.000 Euro Investitionskosten anzusetzen ist. Dazu ist in Relation zu setzen, dass dem Privathaushalt gemäß Einspeisevergütung ca. 49 Cent pro Kilowattstunde vom Stromnetzbetreiber erstattet werden. Bei 2400 Kilowattstunden im Jahr ergibt das in 20 Jahren ca. 23.616 Euro. Mit den Anlagenkosten von 20.000 Euro und 1000 Euro eigene Stromkosten abgeglichen, verbleibt ca. ein 1360 Euro-Überschuss pro Jahr. Der Stromverbrauch im Haushalt selbst lässt sich auf vielerlei Weise senken. Auch die Verwendung von Energiesparlampen sollte in Betracht gezogen werden, v.a. in den Bereichen des Hauses, wo dauerhaft Licht brennen muss. Eine gu10 Energiesparlampe sorgt z.B. mit 11 Watt für die gleiche Lichtmenge wie eine konventionelle 60 Watt Glühbirne.

Allgemeine Hinweise zur Netzeinspeisung
Keiner ist verpflichtet, den erzeugten Strom der Solaranlage in das öffentliche Netz einzuspeisen. Da aber der eingespeiste Strom vom Energieversorger höher bezahlt wird, als der Strom, der aus dem öffentlichen Netz berechnet wird, ist es effizienter, den eigenen Verbrauch aus dem öffentlichen Netz abzudecken und den produzierten Strom komplett einzuspeisen. Über den Einspeisezähler wird der eingespeiste Strom abgelesen und vergütet. Der regionale Netzbetreiber sollte vor der Installation der Anlage informiert werden, damit die gesetzlich geregelte Mindestvergütung von Anfang an gezahlt wird. Es ist sinnvoll einen Einspeisevertrag mit dem Netzbetreiber vor Ort abzuschließen. Hier können auch Sachverhalte wie Ablesen des Zählers, Abrechnung usw. geklärt werden. Die Pflicht zur Zahlung der Mindestvergütung wird durch das Erneuerbare Energiengesetz (EEG) geregelt, auch wenn es keinen schriftlichen Vertrag gibt. Das belegen inzwischen mehrere Gerichtsurteile.

Fördermittel für Solaranlagen
Die Förderung von Solaranlagen wird durch das Erneuerbare Energiengesetz geregelt. Außerdem werden für Solaranlagen günstige Finanzierungen durch die KfW Banken, die Umweltbank oder durch die DKB Bank zur Verfügung gestellt. Oftmals gibt es auch regionale Fördermittel. Hier kann man sich in den Umweltämtern und bei Energieberatungsstellen vor Ort erkundigen. Es ist jedoch darauf zu achten, dass die Fördermittel sich nicht gegenseitig ausschließen. Auch die Beratung bei einem Steuerberater ist zu empfehlen, da jeder, der eine Solaranlage betreibt auch als Unternehmer tätig sein kann. Unternehmen haben die Möglichkeit die Anlage abzuschreiben, was sich ebenfalls gewinnbringend auswirkt.