Fragen und Antworten
In unserem FAQ-Bereich findest du alle wichtigen und grundsätzlichen Fragen und Antworten zum Thema Solar. So kannst du dir einen einfachen Überblick verschaffen und Unklarheiten beseitigen.
Solltest du darüber hinaus aber weitere Fragen haben oder noch etwas unklar sein und du benötigst einen Rat oder Hilfe von uns, dann zögere bitte nicht und melde dich unkompliziert via E-Mail, WhatsApp oder Telefon bei uns und wir beantworten gerne alle deine Fragen.
Du findest folgende Themen in unseren FAQ:
Begrifflichkeiten
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Was bedeutet die Einheit Kilowatt peak (kWp)
Kilowattpeak steht für Spitzenleistung (engl. peak = Spitze). Dieser Wert gibt die Leistung an, die ein Solarmodul unter festgelegten Standard-Testbedingungen abgibt, und dient als neutraler Vergleichsmaßstab zur Leistungsbewertung.
Als Standardbedingung werden unter anderem eine Temperatur von 25 Grad Celsius sowie eine Einstrahlungsintensität von 1.000 Watt pro Quadratmeter angesetzt. Die Temperaturangabe ist deshalb wichtig, weil Solarzellen bei höheren Temperaturen weniger und bei niedrigen Temperaturen mehr Leistung liefern.
Die Peakleistung wird von den meisten Herstellern auch als „Nennwert“ oder „Nennleistung“ bezeichnet. Da sie auf Messungen unter optimalen Bedingungen basiert, entspricht die Peakleistung nicht unbedingt der Spitzenleistung unter realen Einstrahlungsbedingungen. Diese liegt wegen der einstrahlungsbedingten Erwärmung der Solarzellen in der Praxis meist etwa 15 bis 20 Prozent darunter. Durch witterungsbedingte Faktoren, wie z. B. Frost, kann die Leistung allerdings auch über der Peak-Leistung liegen.
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Wie berechnet man den spezifischen Energieertrag einer PV-Anlage?
Der Jahresenergieertrag unterliegt vielen Einflüssen (Modulausrichtung, Zellenmaterial, Standort, Wetter etc.), sodass eine pauschale Antwort nicht möglich ist. Als Richtwert kann jedoch von einem Jahresertrag von 850 bis 1.100 kWh/kWp für eine ideal ausgerichtete PV-Anlage in Deutschland ausgegangen werden.
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Was ist der MPP?
MPP ist die Abkürzung für Maximum-Power-Point. Er beschreibt den Punkt der maximalen Leistung eines Solarmoduls, an dem das Produkt aus Strom und Spannung maximal ist. Dieser Punkt ist nicht konstant, sondern richtet sich nach Einstrahlungsstärke, Temperatur und dem Typ der Solarzelle.
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Was sind Strings?
Als String bezeichnet man mehrere in Reihe geschaltete Solarmodule (Deutsch: Strang).
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Was ist ein Kreuzverbund?
Der Kreuzverbund beschreibt ein zweilagiges Schienengestell zur Montage von Modulen. Es besteht aus der unteren Trägerschiene und der oberen Modulschiene. Ob es eingesetzt werden muss, hängt von der Konstruktion des Daches und der Modulorientierung (senkrecht oder waagerecht) ab.
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Was ist ein ballastoptimiertes System?
Das ballastoptimierte System ist ein Montagesystem für Flachdächer mit einer Dachneigung bis zu 5°. Hierbei wird das Gestell auf das Dach gelegt und durch Gewichte beschwert. Die benötigte Gewichtsmasse ergibt sich dabei aus Sog- und Drucklasten sowie der Dachbeschaffenheit.
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Was ist der Azimutwinkel?
In der Photovoltaik beschreibt der Azimutwinkel die Abweichung von der Ausrichtung nach Süden. Ein Modulfeld, welches direkt nach Süden zeigt, hat also einen Azimutwinkel von 0°. Bei einer Ost/West Ausrichtung beträgt der Azimutwinkel -90° (Ost) bzw. +90° (West).
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Was ist Off-/On Grid?
Bei einer Off-Grid Anlage handelt es sich um eine Inselanlage, welche ohne Strombezug oder Einspeisung in das öffentliche Netz ein geschlossenes System bildet. Eine On-Grid Anlage ist hingegen eine PV-Anlage mit Strom erzeugendem Solargenerator, welche an das öffentliche Netz angeschlossen ist.
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Was ist AC/DC?
Das Kürzel „AC“ steht im internationalen Gebrauch für „alternating current“ und bezeichnet den Wechselstrom. Dem gegenüber steht „DC“ für „direct current“ und kennzeichnet den Gleichstrom.
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Was ist der Autarkiegrad?
Der Autarkiegrad bezeichnet das Verhältnis zwischen eigenverbrauchtem Solarstrom Ihrer PV-Anlage und dem Gesamtstromverbrauch. Bei einem 100%igen Autarkiegrad wurden also 100% des Gesamtverbrauches aus der eigenen Anlage bezogen.
Der Autarkiegrad darf nicht mit der Eigenverbrauchsquote verwechselt werden; diese gibt das Verhältnis zwischen eigenproduziertem und eigenverbrauchtem Strom an.
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Wo ist der Unterschied zwischen Sparren und Pfetten?
Sparren verlaufen von First zu Traufe und haben meistens einen geringeren Abstand als Pfetten. Denn diese verlaufen von Ortgang zu Ortgang. Ziegeldächer haben häufig eine Sparrenkonstruktion, während z. B. Trapezblech- und Welleternitdächer oftmals eine Pfettenunterkonstruktion besitzen.
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Wo ist der Unterschied zwischen kWh und kWp?
Während kWh (= Kilowattstunde) die Maßeinheit der Arbeit, also Leistung mal Zeit, ist, stellt kWp die Modulnennleistung in Kilowattpeak dar. Diese Werte sind unter Standard Test Conditions (STC) ermittelt. Das jährliche Verhältnis von kWh und kWp wird als spezifischer Anlagenertrag bezeichnet.
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Was sind Mismatching-Verluste?
Bei in Reihe geschalteten Modulen wird der Stromfluss durch das leistungsschwächste Modul begrenzt. Große Leistungstoleranzen beeinflussen die Gesamtleistung entsprechend negativ, was als Mismatching-Verlust bezeichnet wird. Um die Mismatching-Verluste (vor allem bei großen Leistungstoleranzen) gering zu halten, sollten Module mit ähnlichen Leistungen in einem Strang verbaut werden, um insgesamt eine bessere Gesamtleistung zu erreichen. Die Liste der tatsächlichen Modulleistung (Flash-Liste) ist hier hilfreich.
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Was ist Smart Grid?
Smart Grids sind intelligente Stromnetze, welche Erzeugung, Speicherung und Verbrauch kombinieren. Durch zentrale Steuerung werden alle Komponenten optimal aufeinander abgestimmt und gleichzeitig Leistungsschwankungen – insbesondere durch fluktuierende erneuerbare Energien – im Netz ausgeglichen. Die Vernetzung erfolgt dabei durch den Einsatz von Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) sowie dezentral organisierter Energiemanagementsysteme zur Koordination der einzelnen Komponenten.
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Was ist Performance Ratio?
Die Performance Ratio ist eine standortunabhängige Kennzahl zur Einschätzung der Anlagengüte. Sie ergibt sich aus dem Verhältnis zwischen Ideal- und Realertrag und berücksichtigt alle Verluste des gesamten Systems, u. a. durch Kabel, Zähler und Kontakte. Diese Angabe beeinflusst die Wirtschaftlichkeit einer Solarstromanlage noch stärker als die Standortfaktoren. Heutige Anlagen weisen eine PR von 0,75 – 0,85 auf.
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Was sind Einspeisetarife?
Das Erneuerbare-Energie-Gesetz (EEG) sieht eine schrittweise Absenkung der Vergütung vor. Somit bestimmt der Zeitpunkt der Inbetriebnahme - neben der Anlagenart, der Anlagengröße sowie dem Eigenverbrauchsanteil – die Höhe der Vergütung für eingespeisten Strom.
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Was ist ein Lastprofil?
Die Lastprofile beschreiben die Verteilung der durchschnittlichen Stromlast im Jahresdurchschnitt zu bestimmten Tageszeiten für werktags, sonnabends und sonntags.
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Was ist Lastmanagement?
Unter dem Begriff Lastmanagement fallen alle (technischen) Maßnahmen, die darauf abzielen, Strom dann zu verbrauchen, wenn dieser gerade von der PV-Anlage produziert wird. So können Sie Ihren Eigenverbrauchsanteil weiter steigern. Dies kann durch den Einsatz von intelligenten Lastmanagementgeräten oder durch automatische Zeitschaltung von Verbrauchern (z. B. mit Hilfe von Zeitschaltuhren) erreicht werden.
Aufbau einer Solaranlage
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Wie wird eine Photovoltaikanlage installiert?
Zur Montage auf dem Dach gibt es unterschiedliche Möglichkeiten: Am gängigsten ist die Aufdach- oder die Indachmontage. Bei Ersterer werden die Solarmodule mit einem Gestell über dem Dach installiert, bei der Indachmontage die Module in die Dachfläche integriert. Photovoltaikanlagen können auch an Fassaden montiert oder frei aufgestellt werden.
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Ist mein Dach für eine Photovoltaikanlage geeignet?
Photovoltaikanlagen können überall dort installiert werden, wo eine ausreichende Solarstrahlung gegeben ist. Dementsprechend lassen sich sehr viele Dachflächen nutzen. Die Idealbedingungen für Deutschland sind eine Neigung von 30°und Südausrichtung ohne Verschattung. Eine horizontale Abweichung nach Südwest/Südost oder Neigungen zwischen 25° und 60° verringern den Energieertrag allerdings nur geringfügig. Stärkere Verschattungen durch Bäume, Nachbarhäuser u. Ä. sollten dabei vermieden werden. Zur Erreichung möglichst hoher Eigenverbrauchsquoten können je nach Verbrauchsverhalten aber auch Ost- und Westausrichtungen sinnvoll sein, da hier das Erzeugungsmaximum entsprechend vor- bzw. nachmittags anfällt.
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Ist eine bauliche Genehmigung notwendig?
Grundsätzlich bedarf die Montage einer Photovoltaikanlage in Deutschland keiner Baugenehmigung. Lediglich bei denkmalgeschützten Gebäuden und Freiflächenanlagen ist eine Genehmigung erforderlich.
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Brauche ich einen Einspeisezähler?
Ja, damit Ihr Energieversorger weiß, wie viel Solarstrom Sie in das öffentliche Netz eingespeist haben. Die Daten sind die Grundlage für die Einspeisevergütung, die Sie von Ihrem Energieversorgungsunternehmen erhalten. Der Einspeisezähler ist geeicht und bleibt in der Regel im Eigentum des Messstellenbetreibers, der dafür eine jährliche Gebühr von ca. 25 bis 30 Euro erhebt. Bei heutigen Anlagen wird meist der vorhandene Bezugszähler durch einen Zweirichtungszähler ersetzt, der sowohl Bezug als auch Netzeinspeisung misst. Selbst genutzter Solarstrom wird in diesem Fall nicht erfasst, allerdings verringert sich der Bezug vom Energieversorger entsprechend.
Eigenverbrauchsanlagen, die zwischen dem 1.1.2009 und dem 31.3.2012 ans Netz gegangen sind, benötigen ebenfalls den zusätzlichen Erzeugungszähler, da bei ihnen der Eigenverbrauch während der 20-jährigen EEG-Förderung separat vergütet wird und daher ebenfalls exakt bestimmt werden muss.
Nach dem 31.3.2012 installierte Anlagen mit mehr als 10 kWp installierter Leistung benötigen jedoch einen zusätzlichen Erzeugungszähler hinter dem Wechselrichter, der die erzeugte Solarstrommenge erfasst und damit die Bestimmung der Eigenverbrauchsquote ermöglicht. Das ist nötig, da bei diesen Anlagen gemäß der jüngsten EEG-Anpassung maximal 90 Prozent des erzeugten Solarstroms vergütet werden (eine Eigenverbrauchsquote von mindestens 10 Prozent wird hier also vorausgesetzt).
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Wie groß sollte eine Photovoltaikanlage sein?
Da der selbst erzeugte Solarstrom inzwischen deutlich günstiger ist als Strom zum typischen Haushaltskunden-Tarif, ist für die meisten Betreiber eine möglichst hohe Eigenverbrauchsquote maßgeblich. Diese hängt in der Praxis von sehr vielen Faktoren ab, die wichtigsten sind das Mengenverhältnis von erzeugter und verbrauchter Energie sowie das Verbrauchsprofil (also die zeitliche Anordnung des täglichen Verbrauchs). Eine PV-Anlage in Deutschland produziert jährlich zwischen 850 und 1.100 Kilowattstunden pro kWp installierter Leistung, eine Anlage mit 5 kWp erzeugt also etwa den Jahresverbrauch einer vierköpfigen Durchschnittsfamilie. Da Erzeugung und Verbrauch aber nicht immer zeitgleich stattfinden, liegt die typische Eigenverbrauchsquote ohne weitere Maßnahmen in diesem Fall bei nur rund 30 Prozent. Mit intelligenten Energiemanagementsystemen zur Verbrauchersteuerung und zur Zwischenspeicherung von Solarstrom lässt sich dieser Anteil aber deutlich erhöhen. Die Alternative ist eine vergleichsweise kleinere PV-Anlage, wobei die absolute Menge des selbst erzeugten und verbrauchten Solarstroms hier natürlich kleiner ist.
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Wie viel Energie kann eine Photovoltaikanlage produzieren?
Erfahrungsgemäß erzeugt eine Photovoltaikanlage in Deutschland im Jahr zwischen 850 und 1.100 kWh Strom pro kWp, abhängig von der Region (Nord-/Süddeutschland), der Ausrichtung, den Wetterbedingungen und der Anlagentechnik. In guten Jahren und an optimalen Standorten sind aber auch mehr als 1.100 kWh zu erreichen.
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Was passiert bei einem Blitzeinschlag in die Solaranlage?
Da eine dachparallele Photovoltaikanlage die Wahrscheinlichkeit von Blitzeinschlägen nicht erhöht, sind die Solarmodule selbst auch nicht stärker gefährdet als der Wechselrichter oder andere ans Netz angeschlossene Verbraucher. Im seltenen Fall eines direkten Blitzeinschlags in den Solargenerator ist jedoch mit einer erheblichen Beschädigung der Module zu rechnen. Hier hilft nur die Einbindung in eine Blitzschutzanlage (sogenannter äußerer Blitzschutz).
Viel häufiger sind dagegen indirekte oder Naheinschläge, bei denen ein Blitzteilstrom über die Elektroinstallation fließt bzw. dort eine Überspannung induziert wird. In diesem Fall kann ein gestaffelter Überspannungsschutz an der Netzeinspeisestelle bzw. am PV-Generator die Gefahr einer Beschädigung stark verringern (innerer Blitzschutz). Moderne Wechselrichter sind zudem durch thermisch überwachte Varistoren gegen atmosphärische Störungen geschützt.
Die Erdung der Modulrahmen und der Unterkonstruktion ist nicht generell verpflichtend, aber empfehlenswert. Ist am Gebäude eine Blitzschutzanlage installiert, so müssen ggf. die Solarmodule und die Unterkonstruktion dort eingebunden werden.
In jedem Fall empfiehlt es sich – auch im Hinblick auf die Höhe möglicher Versicherungsbeiträge –, ein geeignetes Schutzkonzept zu entwickeln. Aufgrund der Komplexität des Themas sollten Sie in jedem Fall einen Blitzschutz-Experten befragen.
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Muss ich die Anlage meiner Gebäudeversicherung melden?
Ja, da die Gebäudebrandversicherung im Schadensfall auch die Photovoltaikanlage ersetzen muss, sind Sie verpflichtet, deren Anschaffung zu melden. Die Prämienerhöhung ist allerdings sehr gering.
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Wie lange kann die Photovoltaikanlage genutzt werden?
Grundsätzlich ist eine Photovoltaikanlage sehr wartungs- und störungsarm, denn der photovoltaische Effekt kommt ohne bewegliche Teile aus. Die von den Herstellern garantierte Lebensdauer von Solarmodulen liegt bei 20 bis 30 Jahren. Je nach Qualität kann die Anlage eine Lebensdauer von mehr als 30 Jahren erreichen. Die Leistung der Solarmodule liegt allerdings nach ca. 20 Jahren nur noch bei etwa 80 Prozent der ursprünglichen Leistung. Moderne Wechselrichter erreichen in der Regel eine Lebensdauer von ca. 20 Jahren; die Hersteller bieten heute Garantien von fünf bis zehn Jahren, die auf bis zu 25 Jahre erweiterbar sind.
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Wie lange dauert das Errichten einer PV-Anlage?
In der Regel nimmt die Montage einer Photovoltaikanlage nur wenige Tage in Anspruch.
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Muss der Solarstrom ins Netz eingespeist werden?
Nein, der Strom kann auch im eigenen Haushalt komplett verbraucht werden. Da Solarstrom aus der eigenen Photovoltaikanlage bereits deutlich günstiger ist als der Strom aus der Steckdose, lohnt sich eine möglichst hohe Eigenverbrauchsquote ganz besonders.
Wirtschaftlichkeit
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Was kostet eine Photovoltaikanlage?
Die Preise ergeben sich aus der installierten Leistung, den Montagekosten und der eingesetzten Modultechnologie. Außerdem kommt es auf die Qualität der verwendeten Komponenten an. Aufgrund der kontinuierlichen Preissenkungen in den letzten Jahren ist die Angabe konkreter Preise schwierig. Nutzen Sie unseren kostenlosen Service, Ihnen ein unverbindliches Angebot zu erstellen.
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Rentiert sich die Anschaffung einer Solarstromanlage?
Die Preise für Photovoltaikanlagen sinken kontinuierlich. Das hat dazu geführt, dass die Kosten für eine Kilowattstunde selbst erzeugten Solarstroms heute unter den Kosten für eine Kilowattstunde Bezugsstrom liegen. Die Investition in eine Photovoltaikanlage lohnt sich also allein schon, um sich unabhängiger von weiter steigenden Haushaltsstrompreisen zu machen.
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Lohnt sich der Eigenverbrauch von Solarstrom?
Mit dem Eigenverbrauch von Solarstrom erhöht sich die Unabhängigkeit vom Energieversorger und damit von potenziell steigenden Strompreisen. Außerdem wird die Energie effizienter genutzt, da keine Transportverluste anfallen.
Darüber hinaus entlastet Strom, der direkt am Ort der Erzeugung verbraucht wird, die Netzinfrastruktur. Die Kosten des Netzausbaus können so verringert werden. Ein hoher Eigenverbrauchsanteil als Ergebnis eines geschickten Energiemanagements ist also der Schlüssel zu einer dezentralen Energieversorgung aus erneuerbaren Quellen.
Balkonkraftwerke
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Was ist ein Balkonkraftwerk?
Ein Balkonkraftwerk ist eine kleine Photovoltaikanlage, die auf einem Balkon oder einer Terrasse installiert wird, um Sonnenenergie in elektrische Energie umzuwandeln.
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Wie funktioniert ein Balkonkraftwerk?
Ein Balkonkraftwerk besteht aus Solarmodulen, die Sonnenlicht absorbieren und in Gleichstrom umwandeln. Ein Wechselrichter wandelt den Gleichstrom in den für den Haushaltsgebrauch erforderlichen Wechselstrom um. Die erzeugte elektrische Energie kann entweder direkt im Haushalt genutzt oder ins Stromnetz eingespeist werden.
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Welche Vorteile hat ein Balkonkraftwerk?
Balkonkraftwerke ermöglichen es Hausbesitzern, ihren eigenen sauberen Strom zu erzeugen und dadurch ihren Energieverbrauch zu senken. Sie sind einfach zu installieren und erfordern keine umfangreichen baulichen Veränderungen. Zudem können sie zur Reduzierung der CO₂-Emissionen beitragen und langfristig die Energiekosten senken.
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Muss ein Balkonkraftwerk auf dem Balkon befestigt werden?
Nein, muss es nicht. Die Einsatzgebiete für Balkonkraftwerke sind äußerst vielseitig. So kann man ein Balkonkraftwerk neben dem Balkon auch auf dem Dach, an der Hauswand oder auf der Terrasse befestigen und betreiben. Das Einsatzgebiet ist hier nicht begrenzt, solange eine ausreichende Befestigung und Sonneneinstrahlung gewährleistet ist.
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Wie groß muss mein Balkon sein, um ein Balkonkraftwerk zu installieren?
Die Größe des Balkons hängt von der gewünschten Leistung des Balkonkraftwerks ab. In der Regel benötigen Balkonkraftwerke etwa 1 bis 2 Quadratmeter Fläche pro Kilowatt installierter Leistung.
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Wie muss ich mein Balkonkraftwerk anmelden?
Das ist in der Regel je nach Region und Energieversorgungsunternehmen leicht unterschiedlich. Meistens reicht hierfür ein einfaches Anmeldeformular des Netzbetreibers. Bei uns musst du dir darüber aber keine Gedanken machen, denn wir kümmern uns gerne für dich um die Anmeldung deines Kraftwerks.
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Woran erkennt man den passenden Standort für das Balkonkraftwerk?
Das ist in der Regel je nach Region und Energieversorgungsunternehmen leicht unterschiedlich. Meistens reicht hierfür ein einfaches Anmeldeformular des Netzbetreibers. Bei uns musst du dir darüber aber keine Gedanken machen, denn wir kümmern uns gerne für dich um die Anmeldung deines Kraftwerks.
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Ist ein Balkonkraftwerk wartungsintensiv?
Balkonkraftwerke erfordern in der Regel nur eine geringe Wartung. Es ist ratsam, die Solarmodule regelmäßig auf Verschmutzung zu überprüfen und gegebenenfalls zu reinigen. Zudem sollten die elektrischen Komponenten in regelmäßigen Abständen überprüft werden. Es empfiehlt sich, einen Fachmann hinzuzuziehen, um eine fachgerechte Wartung durchführen zu lassen.
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Kann ich ein Balkonkraftwerk auch in einer Mietwohnung installieren?
Die Installation eines Balkonkraftwerks in einer Mietwohnung kann von den Vermietern unterschiedlich gehandhabt werden. Es ist ratsam, vor der Installation die Zustimmung des Vermieters einzuholen und mögliche Auswirkungen auf den Mietvertrag zu klären. In einigen Fällen ist es auch möglich, Balkonkraftwerke gemeinschaftlich mit anderen Mietern zu installieren.
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Gibt es finanzielle Unterstützung für Balkonkraftwerke?
Je nach Region gibt es verschiedene Förderprogramme oder finanzielle Anreize für die Installation von Photovoltaikanlagen, einschließlich Balkonkraftwerken. Wir helfen dir gerne dabei, bei deinen örtlichen Behörden oder Energieversorgungsunternehmen über mögliche Unterstützungsmaßnahmen Informationen zu erhalten.
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Wie lange dauert es, bis sich ein Balkonkraftwerk amortisiert?
Die Amortisationsdauer hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie zum Beispiel den Kosten der Anlage, den Strompreisen, den Einspeisevergütungen und dem eigenen Stromverbrauch. In der Regel liegt die Amortisationsdauer für Balkonkraftwerke zwischen 3 und 6 Jahren. Danach kannst du langfristig von kostenloser, selbst erzeugter Energie profitieren.
PV Module
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Wie funktioniert ein Solarmodul?
Ein Solarmodul besteht aus mehreren Solarzellen, die Sonnenlicht in Strom umwandeln können. Als Hauptbestandteil der Solarzellen dient ein Halbleitermaterial, in der Regel Silizium. Halbleiter sind Materialien, die weder den Isolatoren noch den Leitern zugeordnet werden können und deren elektrische Eigenschaften sich durch die Beimengung von Fremdstoffen (Dotierung) gravierend beeinflussen lassen. Die Solarzelle besteht aus zwei aneinandergrenzenden und mit separaten Metallkontakten versehenen Halbleiterschichten. Diese wurden jeweils so dotiert, dass eine sogenannte n-Schicht (n = negativ) mit einem Elektronenüberschuss und eine darunter liegende p-Schicht (p = positiv) mit einem Elektronenmangel entsteht. Dem Konzentrationsgefälle folgend fließen deshalb Elektronen vom n- in das p-Gebiet, sodass sich im Inneren dieser Halbleiterstruktur ein elektrisches Feld ausbildet, die sogenannte Raumladungszone.
Bei einer Solarzelle ist die obere n-Schicht so dünn, dass die Photonen des einfallenden Sonnenlichts sie durchdringen können und erst in der Raumladungszone ihre Energie an ein Elektron abgeben. Das so angeregte Elektron ist beweglich, folgt dem inneren elektrischen Feld und gelangt so aus der Raumladungszone heraus zu den Metallkontakten der n-Schicht. Beim Anschluss eines Verbrauchers wird der Stromkreis geschlossen: Die Elektronen fließen über den Verbraucher zum Rückseitenkontakt der Solarzelle und schließlich zur Raumladungszone zurück.
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Woraus besteht eine Solarzelle?
Über 95 Prozent aller auf der Welt produzierten Solarzellen bestehen aus dem Halbleitermaterial Silizium (Si). Als zweithäufigstes Element der Erdrinde ist es in ausreichenden Mengen vorhanden, zudem ist die Verarbeitung des Kristalls umweltverträglich möglich. Je nach Kristallart unterscheidet man drei Zelltypen: monokristallin, polykristallin und amorph.
Die verschiedenen Zelltypen unterscheiden sich wiederum in ihren Herstellungskosten und den unterschiedlichen Wirkungsgraden. Die Wirkungsgrade amorpher Zellen (Dünnschichtzellen) liegen unter denen der anderen beiden Zelltypen; dafür sind sie aufgrund des weniger aufwändigen Herstellungsverfahrens preiswerter.
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Gibt es verschiedene Wirkungsgrade?
Als Wirkungsgrad bezeichnet man ganz allgemein das Verhältnis von abgegebener und zugeführter Leistung. Die abgegebene Leistung kann maximal so groß sein wie die zugeführte Leistung. Daraus folgt, dass Wirkungsgrade niemals größer als 1 sein können (man kann anstatt der Leistung auch die aufgenommene und abgegebene Energie ins Verhältnis setzen). Bei der solaren Stromerzeugung unterscheidet man Zellen-, Modul- und Systemwirkungsgrad. In der kommerziellen Massenfertigung wird derzeit ein Zellenwirkungsgrad, je nach eingesetzter Technologie, von bis zu 20 Prozent erreicht.
Der Modulwirkungsgrad bezieht sich auf die gesamte Modulfläche und ist deshalb immer etwas geringer als der Zellenwirkungsgrad. Dies liegt u. a. an den nicht nutzbaren Zwischenräumen der aneinandergereihten Solarzellen im Modul. Auch der Wechselrichter wandelt den Gleichstrom des Solargenerators mit einem bestimmten Wirkungsgrad in Wechselstrom um. Dabei spielen zwei Teilwirkungsgrade eine Rolle: der Umwandlungs- und der Nachführungswirkungsgrad, der die Präzision und Schnelligkeit der MPP-Nachführung widerspiegelt. Spitzengeräte erreichen mittlerweile Gesamtwirkungsgrade von bis zu 99 Prozent.
Der Systemwirkungsgrad bezieht sich auf die komplette Solarstromanlage. Hier ist in Relation zum Modul- und Wechselrichterwirkungsgrad ein weiterer Abfall zu verzeichnen, der auf Durchleitungsverluste, z. B. durch Kabel, zurückzuführen ist.
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Was ist ein poly-/monokristallines Modul?
Polykristalline Module werden wie monokristalline Module aus Silizium hergestellt. Bei den polykristallinen Modulen ist das Silizium aber nicht so rein, daher entsteht bei der Abkühlung die typisch bläuliche kristalline Struktur. Aufgrund der geringeren Kosten des Materials und der Produktion sind polykristalline Module etwas günstiger als monokristalline Module. Diese sind dafür leistungsfähiger und haben einen besseren Wirkungsgrad.
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Was passiert bei Bewölkung?
PV-Module nutzen nicht nur das direkte Sonnenlicht bei klarem Himmel, sondern auch die sogenannte diffuse Lichteinstrahlung bei Bewölkung.
Je heller es draußen ist, desto höher ist die Leistung der Module. In Mitteleuropa macht der diffuse Anteil übrigens gut 50 Prozent der Einstrahlung aus.
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Was mache ich bei Leistungsverlust?
Für einen Leistungsverlust können mehrere Faktoren ausschlaggebend sein. Es kann sich um eine Verschmutzung der Module, einen Defekt bei einer oder mehreren Komponenten oder eine Verschattung durch z.B. einen Baum oder ein Nachbargebäude handeln. Ein Fachmann identifiziert die Ursache des Leistungsverlustes und schafft Abhilfe.
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Was mache ich, wenn es mein Modul nicht mehr gibt?
Häufig können veraltete Module durch neue Module ersetzt werden. Hierbei sollten sowohl die technischen als auch optischen Gegebenheiten berücksichtigt werden. Bei der elektrischen Betrachtung sollte vor allem die Auslegung mit dem Wechselrichter geprüft werden. Bei weiteren Fragen helfen wir Ihnen gerne weiter.
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Sollten Module grundsätzlich geerdet werden?
Grundsätzlich ist es nicht Pflicht, Module zu erden. Das Montagegestell wird allerdings, wie alle metallenen Strukturen und Einrichtungen eines Gebäudes, an den Potentialausgleich angeschlossen.
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Wie hoch ist der Betriebs- und Wartungsaufwand?
Bei richtiger und regelmäßiger Wartung haben Photovoltaikmodule eine sehr lange Lebensdauer. Das wird auch durch die freiwilligen Garantien mancher Hersteller mit bis zu 30 Jahren deutlich. Die richtige Wartung ist von Anlage zu Anlage unterschiedlich. Vor allem Steckverbindungen, Isolierungen und andere freiliegende Teile sollten kontrolliert werden. Auch die regelmäßige Sichtprüfung auf äußere Beschädigungen sowie eine evtl. notwendige Reinigung der Module ist zu empfehlen.
Wechselrichter
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Was ist ein Wechselrichter
Der Wechselrichter ist das „Herz“ jeder Solaranlage und hat die Aufgabe, den durch die Solarzellen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom für den Eigenverbrauch im Haus oder zur Einspeisung in das öffentliche Stromnetz zu wandeln.
Neben der Umwandlungs- und Einspeisefunktion ist der Wechselrichter auch für die Anlagenkontrolle und die Optimierung des Stromertrags verantwortlich. Zudem beteiligt er sich aktiv am Netzmanagement.
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Welche Bedeutung hat der Wirkungsgrad beim Wechselrichter?
So wie der Spritverbrauch ein Entscheidungskriterium für den Autokauf darstellt, so sollten Sie als Solarstromanlagenbetreiber Ihren Solar-Wechselrichter nach dem niedrigsten Energieverbrauch bzw. dem besten Wirkungsgrad auswählen.
Denn der Wirkungsgrad gibt das Verhältnis von zugeführter (also durch die Solaranlage produzierter) zu nutzbarer Energie (in das Netz eingespeister oder selbst verbrauchter Solarstrom) an. Die Verluste werden dabei hauptsächlich in Form von Wärme abgeführt.
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Welche Komponenten sind erforderlich, um einen Wechselrichter in Betrieb zu nehmen?
Grundsätzlich benötigt ein Wechselrichter die passende (auf Leerlaufspannung, Startspannung und maximale Spannung bezogene) Gleichspannung von einem Generator (z. B. PV-Anlage) und einem Abnehmer von Wechselspannung (Netz, Verbraucher etc.). Auf Wunsch, wenn nicht bereits im Wechselrichter vorhanden, können weitere Komponenten wie Kommunikations- und Multifunktionsschnittstellen, Zähler und Protokollschnittstellen hinzugefügt werden.
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Was muss bei den Montagestandorten beachtet werden?
Der Wechselrichter sollte an einem möglichst kühlen und gut belüfteten Ort montiert werden. Je nach Typ ist dieser entweder an einer Wand anzubringen oder auf einem ebenen Untergrund abzustellen.
Hierfür bieten sich zum Beispiel Keller, Hauswirtschaftsräume oder Garagen an. Durch die IP-Klassifizierung ist die Wetterfestigkeit genau bestimmt. Ein falscher Standort wirkt sich sowohl negativ auf die Leistung als auch auf die Lebensdauer aus.
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Ist eine Anlagenüberwachung über das Internet möglich?
Ja. Eine Überwachung der Solaranlage über das Internet ist bei vielen Herstellern problemlos möglich. Hierfür werden ggf. zusätzliche Komponenten benötigt. Auch eine zentrale Überwachung mehrerer Anlagen ist realisierbar.
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Was muss ich bei einer Einspeiseregelung beachten?
Bei der Einspeiseregelung nach EEG kann zwischen zwei Möglichkeiten gewählt werden: Bei der statischen Drosselung des Wechselrichters dürfen nur max. 70 Prozent seiner Nennleistung in das Netz eingespeist werden. Da die Anlage im Jahr mehrheitlich unterhalb dieser Grenze läuft, ist insgesamt nur mit einem Verlust von 3,5 bis 5 Prozent zu rechnen.
Bei der dynamischen Drosselung der Einspeiseleistung auf 70 Prozent am Einspeisepunkt kann die gesamte Leistung der PV-Anlage vorher durch Verbrauchen oder Speichern so weit reduziert werden, dass diese nur noch geringfügig (oder gar nicht) gedrosselt werden muss. Darüber hinaus erhält der Netzbetreiber die Möglichkeit, die Anlage über ein Steuergerät in seiner Leistung zu begrenzen.
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Was muss ich bei der Anmeldung meiner PV-Anlage beachten?
Nach § 8 Abs. 5 EEG 2017 muss jede Photovoltaikanlage vom Betreiber bei der Bundesnetzagentur angemeldet werden. Dies erfolgt ausschließlich online und kann nicht durch Dritte ausgeführt werden. Darüber hinaus muss die Anlage seit Juli 2017 im Marktstammdatenregister (MaStR) der Bundesnetzagentur registriert werden.
Des Weiteren muss ein Antrag auf Netzanschluss beim Netzbetreiber gestellt werden (grundsätzlich vor der Montage). Dieser hat das Recht, die Anlage auf Netzverträglichkeit zu prüfen. Danach folgt die Inbetriebnahme der Anlage mit einem Inbetriebnahmeprotokoll. Wenn alles vollständig an den Netzbetreiber übermittelt wurde, ist der Betreiber zum Erhalt der Einspeisevergütung berechtigt.
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Wie sieht es mit der Wartung bei einem Wechselrichter aus?
Die Wartung des Wechselrichters ist einmal im Jahr zu empfehlen. Es sollte der DC-Anschluss und die Kühlung überprüft und ggf. gereinigt werden. Außerdem ist ein Wartungsprotokoll der Hersteller hilfreich. Um mögliche Schäden frühzeitig zu erkennen, ist ein Vergleich der Erträge zum Vorjahr ratsam.
Speicher
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Wie groß sollte ein Batteriespeicher sein?
Der Speicher sollte an die Gegebenheiten vor Ort angepasst werden. Wichtige zu berücksichtigende Werte sind die Steigerung des Eigenverbrauchs, der gewünschte Autarkiegrad und die Größe der PV-Anlage. Diese Faktoren sind maßgeblich entscheidend für die Rentabilität des Speichersystems. Die genaue Auslegung sollte durch einen Fachmann geprüft werden.
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Brauche ich einen Batteriewechselrichter?
Ja, denn der Batteriewechselrichter ist für ein stufenloses Laden und Entladen zuständig. Außerdem regelt er den Zeitpunkt der Leistungsabgabe in das Hausnetz und liefert z. B. nachts die nötige elektrische Energie aus dem Speicher.
Bei Inselsystemen spielt der Batteriewechselrichter ebenfalls eine wichtige Rolle. Er regelt den gesamten Bedarf und verteilt die Energie an die Verbraucher. Auch in Fällen eines Stromausfalles können einige Batteriewechselrichter in Kombination mit dem Speicher als Notstromsystem einspringen und das Hausnetz aufrechterhalten. Teilweise sind Batteriewechselrichter alleinstehende Geräte, können aber auch mit dem PV-Wechselrichter zusammen in einer Hybrid-Einheit kombiniert sein.
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Was sollte beim Montagestandort beachtet werden?
Das Speichersystem sollte geschützt vor direkter Sonneneinstrahlung montiert werden. Aufgrund leichter Geräuschentwicklung empfiehlt es sich, den Speicher nicht in unmittelbarer Nähe des Wohnbereiches zu installieren. Außerdem sollte ein Installationsort fern von ätzenden Dämpfen, Nutztierhaltung oder gelagerten Lebensmitteln gewählt werden. Weitere Informationen zur Montage können der Montageanleitung des jeweiligen Herstellers entnommen werden.
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Gibt es unterschiedliche Speichermethoden?
Die meisten Batteriesysteme bestehen aus Lithium- oder Blei-Akkumulatoren. Die Lithium-Akkumulatoren werden häufig verwendet, da sie gegenüber den Blei-Akkumulatoren den besseren Wirkungsgrad, die längere Zyklenlebensdauer und die höhere Entladetiefe besitzen. Der zyklenabhängige Preis je gespeicherter kWh (ct/kWh) beider Varianten ist aber vergleichbar.
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Kann ich meine PV-Anlage mit einem Speicher nachrüsten?
Ja, grundsätzlich schon. Wenn Sie einen Hybrid-Wechselrichter in Ihrer PV-Anlage betreiben, muss lediglich ein passender Batteriespeicher an diesen Wechselrichter angeschlossen und konfiguriert werden. Ist ein herkömmlicher Wechselrichter ohne Hybrid-Funktion in der Anlage installiert, so wird neben einem Speicher auch ein passender Batteriewechselrichter benötigt. Bei weiteren Fragen zur Auslegung und Installation helfen Ihnen unsere Mitarbeiter gerne weiter.
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Kann ich meine Bestandsspeicher erweitern?
Einige Speicher bestehen aus einzelnen Speicherelementen in einem Speicherschrank. Diese Speichersysteme sind problemlos durch Speicherelemente erweiterbar. Andere Speicher bestehen aus einer Batterieeinheit und den Steuerungskomponenten in einem abgeschlossenen System. Hier bleibt nur die Möglichkeit der Erweiterung auf dann zwei ganze abgeschlossene Speichersysteme, welche durch den Batteriewechselrichter gesteuert werden.
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Wann ist ein Speicher zu empfehlen?
Diese Frage muss stets individuell beantwortet werden, da bei jeder Anlage andere Gegebenheiten vorzufinden sind. Grundsätzlich lassen sich aber einige grundsätzliche Aussagen treffen:p
Ein Speicher ist nur sinnvoll, wenn Energie benötigt wird, gleichzeitig jedoch keine Energie durch die PV-Anlage produziert werden kann. Wenn viele Verbraucher, z. B. Kaffeemaschine, Trockner oder Waschmaschine, außerhalb der Sonnenstunden benutzt werden, können Sie den am Tag produzierten Strom in eine Batterie zwischenspeichern und bei Bedarf abrufen und nutzen.
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Was ist die maximale Entladetiefe?
Stromspeicher können/sollten nie ganz entladen werden, um eine hohe Lebensdauer zu gewährleisten. Dieser Wert gibt an, wie weit der Speicher maximal entladen werden darf.
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Was ist die effektive Speicherkapazität?
Dieser Wert ergibt sich aus der Speicherkapazität und der Entladetiefe der Batterie und gibt die Speicherkapazität an, die tatsächlich nutzbar ist.