Ratgeber

Photovoltaik:
Aufbau & Funktion

Wie funktionieren Photovoltaik-Anlagen?

Mit der Solaranlage eigenen Strom erzeugen. Wie funktioniert das eigentlich? Warum eignet sich dafür besonders ein Stromspeicher? Was sagt Ihr Eigenverbrauch und Ihr Autarkiegrad aus? Was macht effiziente Nutzung des Solarstroms aus?

Alles rund um die Technik, Funktion und Effizienz Ihrer Solaranlage finden Sie hier!

Das Prinzip

Mit einer PhotovoltaikAnlage auf dem Dach kann mittels Sonnenenergie eigener Strom erzeugt werden. Das Prinzip dahinter ist folgendes:

Die auf dem Dach installierten Solarmodule bestehen aus Solarzellen. Treffen also nun Sonnenstrahlen auf diese Solarzellen, wird in diesen die Einstrahlung in Strom umgewandelt. Dies wird auch als photoelektrischer Effekt bezeichnet.

Der zu diesem Zeitpunkt erzeugte Gleichstrom wird schließlich mit Hilfe eines Wechselrichters in Wechselstrom umgewandelt, der sich nun zur direkten Nutzung für Ihr Haus eignet.

Mit Photovoltaik an Autarkie gewinnen

Inwieweit machen Sie sich mit einer Solaranlage unabhängig?

Mit einer eigenen Solaranlage können Sie ihre Stromrechnung dauerhaft senken und sich von steigenden Strompreisen absichern. Denn mit einer eigenen Solaranlage verfügen Sie über einen gewissen Grad an Autarkie. Dies erfolgt im Regelfall nur mit einem installierten Stromspeicher, der den erzeugten Strom zwischenspeichern kann und zum späteren Zeitpunkt genutzt werden kann.

Was genau sagt der Autarkiegrad aus? 

Der Autarkiegrad schließt den Anteil des Strombedarfs ein, der mit einer Solaranlage gedeckt werden kann, ohne dass Sie extern Storm beziehen müssen.

Der Autarkiegrad stellt also Ihre Unabhängigkeit vom öffentlichen Netzstrom dar. Darüber hinaus beeinflussen zusätzlich unterschiedliche Faktoren den Grad der Unabhängigkeit. So ist die Gesamtleistung der Anlage wichtig mit zu berücksichtigen und vor allem die Ergänzung und Kapazität eines Stromspeichers.

Wie sieht das Ganze in der Realität aus? 

Bei einem Jahresverbrauch von 5.000 kWh, einer Photovoltaikleistung von 10 kWp und einem Speicher mit einer Kapazität von 6 kWh haben Sie einen Autarkiegrad von 67% und einen Eigenverbrauchsanteil von 36%. Sowohl der Wert des Eigenverbrauchsanteil als auch der des Autarkiegrades, ist höher, wenn Sie tagsüber überschüssig erzeugten Strom in einer Batterie zwischenspeichern, um diesen dann in den Abendstunden zu verbrauchen, statt ihn einzuspeisen.

Zudem ist für Sie empfehlenswert Haushaltsgeräte die besonders stromintensiv sind, insbesondere während der hellen Tageszeiten zu nutzen. Sollten Sie ein Elektroauto besitzen, dann empfiehlt sich auch hier dies tagsüber mit der eigenen Wallbox zu laden und damit den Autarkiegrad, um bis zu 10% zu erhöhen.

Je höher der Autarkiegrad ist, desto weniger Strom muss bezogen werden und umso niedriger fallen die Stromkosten aus.

Beispiel des Autarkiegrades und Eigenverbrauch

Ein typisches Einfamilienhaus mit Photovoltaik Anlage einschließlich Stromspeicher, mit einem Jahresstromverbrauch von 4.000 kWh hätte man mit einer Solaranlage eine Eigenverbrauchsquote von 57% und einen Autarkiegrad von 66%.

Inhalt

FAQs

Eine Photovoltaikanlage nutzt Photovoltaikmodule, um Sonnenlicht in elektrischen Strom umzuwandeln. Die Module bestehen aus kristallinen Silizium-Solarzellen, die den photoelektrischen Effekt nutzen. Wenn Sonnenlicht auf die Zellen trifft, werden Elektronen angeregt und es fließt Strom durch ein Kabel. Dieser Strom kann entweder direkt verbraucht, in einem Stromspeicher zwischengespeichert oder ins Stromnetz eingespeist werden. Im Laufe der Jahre hat sich der Wirkungsgrad der Photovoltaikmodule deutlich verbessert. Der Modulwirkungsgrad gibt an, wie viel Prozent des einfallenden Sonnenlichts in Strom umgewandelt werden können. Monokristalline Module erreichen derzeit einen Wirkungsgrad zwischen 18 und 22 Prozent, während polykristalline Module einen Wirkungsgrad zwischen 15 und 20 Prozent aufweisen.

Ein sonniger Tag ist ideal für den Betrieb einer Solaranlage. An bewölkten Tagen erreichen dennoch bis zu 75% der Sonnenstrahlung die Anlage, im Winter etwa 25%.

Ein moderner Warmwasserspeicher hält ausreichend Wasser für den täglichen Bedarf bereit. Falls die Nutzung der Sonnenenergie tatsächlich über mehrere Tage hinweg nicht möglich ist, wird die Warmwasserversorgung über das Hauptheizsystem (z. B. Brennwert, Wärmepumpe, Holz, Pellets usw.) nachgeheizt.

Ja, Photovoltaikanlagen sind seit vielen Jahrzehnten im Einsatz, werden kontinuierlich verbessert und tragen dazu bei, die Heizkosten in Verbindung mit einer Wärmepumpe zu senken sowie einen wertvollen Beitrag zur CO₂-Einsparung zu leisten.

Grundsätzlich eignet sich jede südlich ausgerichtete Dachfläche ohne Verschattung. Photovoltaikanlagen erfordern in der Regel eine größere Fläche im Vergleich zu Solarthermieanlagen.

Wir installieren Anlagen ab einer Größe von 5 kWp und passen die Solarmodule optimal an die Größe und Ausrichtung Ihres Daches an, um möglichst viel Sonnenstrom zu erzeugen. Dadurch kann ein Großteil Ihres Eigenbedarfs gedeckt werden. Unsere Erfahrung zeigt, dass Ihre Dachfläche mindestens 40 Quadratmeter groß sein sollte.

Für die meisten Geräte sind passende Hocheffizienzpumpen erhältlich. Nur für einige ältere Geräte, bei denen die Ersatzteilversorgung allmählich eingestellt wird, sind keine Hocheffizienzpumpen verfügbar. Wenn aus technischen Gründen der Einbau einer Hocheffizienzpumpe nicht möglich ist, kann weiterhin eine herkömmliche Pumpe verwendet werden. Allerdings dürfen nur noch vorhandene Bestände aufgebraucht werden, weshalb herkömmliche Pumpen nur für begrenzte Zeit verfügbar sein werden. Wenn die verfügbaren Bestände aufgebraucht sind, ist in diesem Fall ein Austausch des Wärmeerzeugers erforderlich.

Normalerweise erfolgt die Inbetriebnahme der PV-Anlage direkt nach der Installation und dem Zählertausch. In einigen Fällen kann es jedoch vorkommen, dass der Netzbetreiber spezielle Anforderungen stellt, die zusätzliche Überprüfungen erfordern. Sobald diese Überprüfungen erfolgreich abgeschlossen sind, kann die Anlage in Betrieb genommen werden.

Eine Solaranlage auf Ihrem Dach bietet klare Vorteile: Sie können unabhängiger werden, Stromkosten sparen und gleichzeitig zum Klimaschutz beitragen. Die Rentabilität einer Solaranlage hängt jedoch von verschiedenen Faktoren ab, wie beispielsweise der Größe und Ausrichtung Ihres Daches. Sie können in einem unverbindlichen Beratungsgespräch mit einem unserer Solarexperten prüfen, ob sich eine Solaranlage für Sie lohnt.

Leider nein, da der Vertrag für die Installation der Solaranlage vom Hausbesitzer unterschrieben werden muss. Als Nicht-Hausbesitzer haben Sie normalerweise nicht das Recht, eine Solaranlage auf dem Dach zu installieren.

In der Regel dauert es nur wenige Wochen, bis die Solaranlage auf Ihrem Dach installiert ist. Nach der Installation erfolgt die Inbetriebnahme, bei der unter anderem die Stromzähler ausgetauscht werden müssen. Dieser Vorgang kann je nach Region zusätzliche Zeit in Anspruch nehmen. Sobald die Anlage in Betrieb ist, können Sie den Sonnenstrom von Ihrem Dach nutzen. Es ist auch möglich, dass wir Sie bereits vor der Installation mit grünem Strom aus dem Netz versorgen, vorausgesetzt Ihr bestehender Stromvertrag ist ausgelaufen.

Wir arbeiten ausschließlich mit zertifizierten und erfahrenen Meisterbetrieben zusammen, die regelmäßigen Qualitätskontrollen unterzogen werden. Diese Partnerunternehmen führen die Installation der Solaranlage auf Ihrem Dach durch.

Ja, bevor die Solaranlage bei dir installiert wird, kommt unser Anlagenmonteur zu einer Vor-Ort-Besichtigung bei dir vorbei, um die Details der Installation aufzunehmen. Dabei können auch weitere Einzelheiten zur Installation besprochen werden. Wenn es sich um die Nachrüstung eines Stromspeichers handelt, werden alle Installationsdetails telefonisch mit dir besprochen, und nur in Ausnahmefällen ist ein Vor-Ort-Besuch vor der Installation erforderlich.

Kurz nach Beauftragung koordiniert unser Team einen Installationstermin mit Ihnen. Am Installationstag muss jemand aus Ihrer Familie vor Ort sein. Der genaue Installationstermin hängt von der Verfügbarkeit der bestellten Komponenten und der Auslastung unserer Installationsteams ab. Zu bestimmten Zeiten kann es zu längeren Wartezeiten kommen. Wir sind jedoch stets bemüht, dir so schnell wie möglich einen verbindlichen Termin zuzusagen.

Damit wir Ihnen eine PV-Anlage anschließen können, muss Ihre elektrische Hausinstallation den gesetzlichen Anforderungen entsprechen. Folgende Voraussetzungen müssen erfüllt sein:

  • Eine Elektroinstallation, die den Normen und Sicherheitsbestimmungen des Verbands der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e. V. (VDE) entspricht.
  • Ein Zählerschrank, der den technischen Anschlussbedingungen (TAB) entspricht. Diese Vorgaben sind allgemeine Geschäftsbedingungen der Verteilnetzbetreiber und betreffen die elektrischen Anlagen der Endkunden.

Grundsätzlich können die meisten Arten von Dächern für den Bau einer Solaranlage genutzt werden. Es gibt jedoch bestimmte Faktoren zu beachten, wie die Ausrichtung und Neigung des Daches, mögliche Verschattungen durch Bäume oder andere Gebäude, die Tragfähigkeit des Daches sowie eventuelle baurechtliche Vorschriften oder Denkmalschutzbestimmungen. Unsere Experten führen vor der Installation eine umfassende Überprüfung durch, um festzustellen, ob Ihr Dach für eine Solaranlage geeignet ist. In seltenen Fällen kann es vorkommen, dass aufgrund spezifischer Gegebenheiten ein Dach nicht für den Bau einer Solaranlage geeignet ist.

Der genaue Zeitpunkt der Inbetriebnahme hängt von den individuellen Abläufen bei Ihrem örtlichen Netzbetreiber ab. Wir benötigen die Zustimmung des Netzbetreibers, um die Anlage einschalten zu dürfen. Die Dauer dieser Genehmigung kann je nach Netzbetreiber einige Wochen in Anspruch nehmen.

Die Planung der PV-Anlage wurde bereits im Voraus optimal gestaltet. Da im Hintergrund bestimmte Prozesse wie die Netzanmeldung ablaufen, können kurzfristig nicht alle vorgeschlagenen Änderungen berücksichtigt werden. Bei Fragen stehen wir Ihnen jedoch gerne telefonisch zur Verfügung. Unsere Telefonnummer finden Sie weiter unten auf dieser Seite.

In den meisten Fällen benötigen Privathaushalte keine gesonderte Baugenehmigung für eine Solaranlage. Allerdings ist eine Baugenehmigung erforderlich, wenn das Gebäude unter Denkmalschutz steht. Um genaue Informationen zu erhalten, können Sie sich an Ihr örtliches Bauamt wenden, das Ihnen Auskunft geben wird.

Solaranlagen stellen kein erhöhtes Brandrisiko dar. Im Falle eines Brandes ist es die Aufgabe der Feuerwehr, das Feuer zu löschen. Obwohl Solaranlagen unter elektrischer Spannung stehen, gelten klare Regeln für die Feuerwehr bei der Brandbekämpfung: Selbst bei der Spannung durch eine Solaranlage ist es möglich ein brennendes Gebäude mit einem Vollstrahl aus fünf Metern zu löschen, und sogar mit einem Sprühstrahl bereits aus einem Meter Entfernung.

Das Brandrisiko bei Solaranlagen ist jedoch generell sehr gering. In den letzten 20 Jahren gab es insgesamt 350 Brände, bei denen eine Solaranlage auf dem Dach installiert war, und nur in 120 Fällen war die Anlage selbst die Ursache für den Brand. Angesichts von 1,5 Millionen Solaranlagen in Deutschland beträgt dieser Anteil lediglich 0,006 Prozent. Mit hochwertigen Anlagen und fachgerechter Montage wird das Risiko noch weiter minimiert.

Nein, die von uns installierten Solarmodule müssen nicht gereinigt werden, da sie über einen Schutzfilm verfügen. Dieser bewirkt, dass eventuelle Verschmutzungen sich bei Regen wieder von den Modulen lösen.

Auch uns können Fehler passieren. In einem solchen Fall senden Sie uns bitte eine genaue Beschreibung des während der Montage entstandenen Schadens, idealerweise mit Fotos, an info@erstraum.de. Unsere Mitarbeiter werden sich selbstverständlich um die Behebung des Schadens kümmern.

Nach der Installation durch Ihren Fachpartner ist die Anlage sofort betriebsbereit und läuft vollautomatisch. Wartungsarbeiten sollten spätestens alle drei Jahre durchgeführt werden, idealerweise im jährlichen Rhythmus zusammen mit der Wartung der Heizungsanlage.

Ja, elektrische Heizungen wie Heizlüfter, Konvektoren, Infrarotheizungen oder elektrische Fußbodenheizungen können auch mit Sonnenstrom betrieben werden. Solange Ihre PV-Anlage Strom erzeugt oder Sonnenstrom im Speicher vorhanden ist, bezieht Ihre Heizung Solarenergie. Wenn der Speicher leer ist, greift Ihre Heizung auf Netzstrom zurück.

Während eines Stromausfalls schaltet sich aus Sicherheitsgründen die Photovoltaikanlage ab. Das kann zwar ärgerlich sein, hat jedoch wichtige Gründe. Der Wechselrichter der PV-Anlage ist mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden, um ordnungsgemäß zu funktionieren. Wenn der Strom im öffentlichen Netz ausfällt, kann der Wechselrichter keinen Wechselstrom mehr erzeugen. Sobald der Ausfall behoben ist, kann die PV-Anlage neu gestartet werden und wieder Sonnenstrom produzieren. Um den Wechselrichter neu zu starten, müssen der Hauptschalter und die Sicherung im Zählerschrank eingeschaltet werden.

Ein Batteriespeicher kann sinnvoll sein, um möglichst viel des günstigen Solarstroms in Ihrem Haushalt zu nutzen. Dadurch können Sie auch dann Sonnenstrom beziehen, wenn die Sonne nicht scheint. Mit einem Speicher erhöhen Sie Ihre Unabhängigkeit vom Netzstrom und können einen Autarkiegrad von bis zu 80% erreichen. Eine Solaranlage funktioniert jedoch auch ohne Speicher. In diesem Fall wird der überschüssige Strom, den Sie während der Sonnenstunden nicht direkt verbrauchen, ins öffentliche Netz eingespeist.

Die erforderliche Kapazität des Speichers hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie der Größe der Solaranlage, der erwarteten Stromproduktion und Ihrem Stromverbrauch. Als Faustregel kann man sagen, dass man pro 1000 kWh Stromverbrauch mit einer Speicherkapazität von 1-1,5 kWh rechnen kann.

Die Größe des Speichers hängt von seiner Kapazität ab. Ein 5,1 kWh Speicher hat beispielsweise Abmessungen von 71,2 cm Höhe x 58,5 cm Breite x 29,8 cm Tiefe. Bei einer größeren Kapazität ändert sich in der Regel nur die Höhe des Speichers. Ein 7,7 kWh Speicher hat vergleichsweise Abmessungen von 94,5 cm Höhe x 58,5 cm Breite x 29,8 cm Tiefe.

Eigenverbrauch bezeichnet den Anteil des selbst erzeugten Stroms, den Sie selbst verbrauchen. Es ist wichtig zu beachten, dass Eigenverbrauch nicht gleichbedeutend mit Autarkie ist. Während Eigenverbrauch Ihren eigenen Stromverbrauch beschreibt, gibt Autarkie Auskunft über Ihre Unabhängigkeit vom Stromnetz. Wenn Sie mehr Strom erzeugen als Sie selbst verbrauchen können, wird der überschüssige Sonnenstrom entweder in einem Stromspeicher gespeichert oder ins Stromnetz eingespeist.

Ja, der überschüssige Strom deiner Photovoltaikanlage wird automatisch ins Stromnetz eingespeist. Diese Einspeisung wird dir monatlich oder jährlich vom Netzbetreiber vergütet. Das Beste daran ist, dass du dir zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme deiner Anlage die Höhe der Einspeisevergütung sicherst. Dieser Preis bleibt dann für die nächsten 20 Jahre festgeschrieben und unterliegt keinen Schwankungen. Je früher du deine Anlage installierst, desto höher wird deine Einspeisevergütung für die nächsten 20 Jahre sein!

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Es gibt Dinge, die kauft man nur selten im Leben – eine Heizung zum Beispiel. Wir von ErstRaum haben es uns zur Aufgabe gemacht, Sie im gesamten Prozess hin zu einer neuen, umweltfreundlichen Heizlösung zu begleiten.

Alles was Sie tun müssen: sich zurücklehnen und die neue Wärme Ihres Zuhauses unbeschwert genießen. Wir kümmern uns um den Rest. Ganz gleich, welches Anliegen Sie zum Thema Heizen haben:

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