Photovoltaik in Berlin

Wissenswertes über Photovoltaik und zum Kauf einer Solaranlage in Berlin

Schnelleinstieg: Häufige Fragen

Wie funktioniert eine Photovoltaikanlage?

Bei der klassischen Photovoltaikanlage wird aus Sonnenenergie elektrischer Strom gewonnen, der entweder für den Eigenbedarf genutzt werden kann oder in das Stromnetz eingespeist wird. Die Energiegewinnung erfolgt über Solarmodule, welche in einer physikalischen Reaktion aus Sonnenlicht Gleichstrom erzeugen. Über Wechselrichter wird diese Strommenge erfasst und in Wechselstrom umgewandelt. Einspeisezähler sorgen anschließend für die Zuführung in das öffentliche Stromnetz. Dieser Strom wird dem Anlagenbesitzer nach dem Gesetz für Erneuerbare Energie (EEG) vom Staat vergütet. Die genaue Menge wird dabei über einen Bezugszähler erfasst. Seit dem Jahre 2010 darf der Betreiber bei Solarstromanlagen bis 500 kWp den selbst erzeugten Strom zudem teilweise oder auch vollständig selbst verbrauchen. Der Eigenverbrauch des selbst produzierten Stromes wird dabei mit einem Eigenverbrauchszähler erfasst und mit einem festgelegten Vergütungssatz vergütet. Die sogenannten Netzverbundanlagen wirken dabei wie ein Energiespeicher. Am Tage, wenn der Stromverbrauch im öffentlichen Netz besonders hoch ist, wird der überschüssige Strom eingespeist. Über einen Wechselrichter wird die Spannung von Gleichstrom in Wechselstrom gewandelt. Am Abend wird der Strom wiederum ganz normal aus dem Netz bezogen. Netzgekoppelte Anlagen wandeln praktisch die gesamte Energie in 230V Wechselstrom um, damit können die Niedervolt-Installationen komplett entfallen.

Voraussetzungen für Photovoltaik

Voraussetzung für eine funktionsfähige Photovoltaikanlage ist neben der technischen Basis ausreichend Sonneneinstrahlung. Um einen möglichst hohen Ertrag an Energie zu erzielen, muss die Dachfläche möglichst nach Süden ausgerichtet sein und eine Dachneigung von etwa 30° aufweisen. Mit speziellen Gerüsten lässt sich eine Photovoltaikanlage aber auch auf ebenem Gelände oder Flachdächern aufbauen. Zudem darf der Standort nicht von langen Schatten überlagert sein. Das Dach selbst muss statisch in der Lage sein, die erforderlichen Aufbauten zu tragen. Der Standort oder das Gebäude sollten zudem Eigentum des Betreibers sein. Eine moderne Photovoltaikanlage lässt sich sowohl auf der vorhandenen alten Dacheindeckung wie im Zuge einer Neueindeckung installieren. Die Art der Dachbedeckung ist dabei nebensächlich, denn praktisch können Photovoltaikanlagen als Aufdachinstallation auf Dachschindeln oder auch auf Dachsteinen angebracht werden. Die Indach-Installation ist lediglich bei Schilfdächern nicht möglich. Auch die direkte Ausrichtung nach Süden ist nicht zwingend notwendig, geringe Abweichungen nach Westen oder Osten sind durchaus akzeptabel. Rein rechtlich ist die Installation ebenfalls kaum ein Problem. Eine Genehmigung ist in Ausnahmefällen für Denkmal geschützte Gebäude und Freilandanlagen erforderlich. Vor Beginn der Arbeiten sollte jedoch immer eine Anfrage bei der zuständigen Baubehörde erfolgen. Für den Anschluss der Photovoltaikanlage an das öffentliche Netz ist der Energieversorger vor Ort zuständig. Hier sollten vor Baubeginn ebenfalls die entsprechenden Bedingungen erfragt werden.

Was wird für eine Solaranlage alles benötigt?

Für die klassische Solaranlage werden neben den Solarmodulen auch die entsprechende Befestigungstechnik und die Verkabelung benötigt. Am Generatoranschlusskasten werden die Solarmodule zum Generator zusammengeschaltet. Der Leitungsdurchschnitt bei der Verkabelung ist dabei abhängig von der Größe des Solargenerators und der Gesamtlänge der Leitung. Weitere wichtige Komponenten sind der Energiespeicher oder Akkumulatoren, Laderegler und Wechselrichter. So sorgt der Energiespeicher auch in Zeiten, in denen kein Solarstrom produziert werden kann, für die Überbrückung währenddessen. Laderegler verlängern die Lebensdauer der Akkumulatoren und verhindern Tiefentladungen oder Überladungen der Batterie. Die Auswahl der Wechselrichter richtet sich nach der Größe der Anlage. Während die mobilen Anlagen meist mit einem Sinuswechselrichter für einen sinusförmigen Spannungsverlauf bei typischen Haushaltsgeräten im Wohnmobil betrieben werden, benötigt die Photovoltaikanlage im Eigenheim sogenannte Wechselrichter für die Umwandlung in normalen Wechselstrom.

Planung einer Photovoltaikanlage

Die Planung einer Photovoltaikanlage beginnt mit der Abschätzung der Größe und der benötigten Leistung. Abhängig von der Dachfläche wird die Anzahl und Art der Module ausgewählt und die Dachbelegung geplant. Ein praktischer Solarrechner schätzt die Leistung der Anlage und kann diese an verschiedene Module angleichen. Die Dachbelegung selbst will gut geplant sein und ist von der Sonneneinstrahlung und möglichen Verschattungen abhängig. Bei der Auswahl der Solarmodule kann zwischen vielen unterschiedlichen Varianten je nach Ausrichtung und Neigung des Daches, nach Gewicht, Leistung und Modulgrößen gewählt werden. Schon bei der Planung sollte zudem die erforderliche Baugenehmigung nachgefragt werden. Auch dafür können je nach Region unterschiedliche Anforderungen gestellt werden. Oft lohnt sich es sich zudem, Angebote verschiedener Unternehmen, auch mit Angeboten namhafter Hersteller zu vergleichen. Mit dem Angebot sollte gleichzeitig die Finanzierung geregelt werden.

Installation einer Solaranlage

Je nach Standort gibt es verschiedene Befestigungsmöglichkeiten und Installationsarten für Solaranlagen. Das Montagesystem ist abhängig von der Art des Daches und von der Art der Solarzellen. Zu den am häufigsten verwendeten Installationsarten gehört die Montage auf dem Steildach. Dafür werden die Solarmodule direkt auf der Dachbedeckung montiert. Das Montagesystem wird dabei direkt auf den Dachziegeln befestigt und dient als Halterung für die Module. Die Schienen als Basis für die Anlage werden auf speziellen Dachhaken befestigt und richten sich nach der Größe und dem Gewicht und der möglichen Belastung durch Wind und Schnee. Flexibel wird die Montage durch verstellbare Haken, welche auch Unebenheiten ausgleichen können. Das Schienensystem selbst besteht meist aus Aluminium, um das Gewicht der gesamten Anlage möglichst gering zu halten. Zuletzt werden die Module entweder direkt an die Schienen geklemmt oder eingelegt. Die Kabelführung erfolgt oft ebenfalls innerhalb der Schienen. Die elektrische Installation erfolgt meist innerhalb des Hauses und muss von einem Fachmann vorgenommen werden. Dabei sollten die verwendeten Kabel auf dem kürzesten Weg zum Gleichstromhauptschalter oder, falls vorhanden, zum Generatoranschlusskasten führen. Entsprechend der Montageanleitung des Herstellers werden nun die einzelnen Stränge angeklemmt. Ein eigens dafür vorgesehener Raum ist für die Installation der technischen Anlage von Vorteil. Die richtige Umgebungstemperatur, eine gute Wärmeabfuhr und eine geringe Luftfeuchtigkeit sorgen für eine lange Lebensdauer der installierten Geräte.

Inbetriebnahme einer Photovoltaikanlage

Vor der Inbetriebnahme ist die Anmeldung bei dem zuständigen Netzbetreiber erforderlich. Dafür muss ein Antrag gestellt und abgegeben werden. Die Inbetriebnahme sollte immer von der beauftragten Baufirma erfolgen und schriftlich festgehalten werden. Hier erfolgt auch die genaue Einweisung zur Ablesung der Daten und der Wartung. Für Garantiefälle sollten sowohl das Protokoll als auch die Rechnungen und Datenblätter unbedingt aufgehoben werden. Ohne Inbetriebnahmeprotokoll ist praktisch auch keine vorschriftsmäßige Stromerzeugung möglich. Darin werden neben den technischen Merkmalen der Photovoltaikanlage auch alle weiteren wichtigen Informationen festgehalten. Damit bekommt der Netzbetreiber praktisch die Versicherung für eine funktionstüchtige Photovoltaikanlage.

Stromspeicher für Photovoltaik

Um sich von Energielieferanten komplett unabhängig zu machen oder die erzeugte Energie in Phasen der Nichtnutzung zu speichern, benötigt man heute auch einen Stromspeicher. Die Speicherung ist dabei auf direkte und indirekte Art möglich. Beide unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Kennzahlen wie Wirkungsgrad, Kapazität und in der Anzahl der Vollzyklen. Die Langzeitspeicherung von Strom erfolgt in privaten Haushalten meist durch indirekte Stromspeicher wie Blei-Säure- oder Lithium-Ionen-Akkus. Diese indirekten Photovoltaik-Stromspeicher ermöglichen die Stromspeicherung, sobald mehr Energie produziert wird, als gerade benötigt wird. Insbesondere die elektrochemischen Speicher wie die Blei-Säure-Akkus zeichnen sich dabei durch hohe Kapazitäten aus. Auf indirekte Weise lässt sich Strom auch in speziellen Großanlagen speichern. Die direkten Stromspeicher eignen sich dagegen hervorragend zur Netzstabilisierung bei Spannungsspitzen- und tälern. Sie können die Energie schnell wieder abgeben, besitzen jedoch nur ein geringes Speichervolumen und werden meist als Kurzspeicher verwendet. Dafür eignen sich Spulen und Kondensatoren sowie Schwungmassenspeicher besonders gut, welche jedoch hauptsächlich im industriellen Bereich verwendet werden. Insgesamt sind Photovoltaik-Stromspeicher jedoch noch relativ teuer und werden im privaten Bereich bisher eher selten eingesetzt.

Sonnenstunden in Berlin

Der Energieertrag einer Photovoltaikanlage ist abhängig von dem Standort und den Sonnenstunden in einer Region. Die Zahl wird in Sonnenstunden angegeben und beziffert die Länge der direkten Sonneneinstrahlung ohne Wolken. Für Berlin und Mitteldeutschland wird das langjährige Mittel mit etwa 1.550 Stunden angegeben. Insgesamt beträgt die jährliche Sonneneinstrahlung in Deutschland in etwa 1.000 kWh/qm. Grundsätzlich reicht die Anzahl der Sonnenstunden damit aus, um auch in Berlin eine Photovoltaikanlage erfolgreich zu betreiben. Für die tatsächliche Leistung sind jedoch weitere Faktoren wie die Nennleistung der Anlage, die Dachausrichtung und die Dachneigung sowie die Verschattung ausschlaggebend.