Photovoltaik Lösungen - Anwendungen und Technologien

Allgemeines über Photovoltaik Lösungen

Die erste Photovoltaik-Anlage ging 1982 in der Schweiz ans Netz. Heute hängt die Schweiz zwar hinterher, aber macht kontinuierliche Fortschritte und spätestens mit den immer günstiger werdenden Stromspeichern erhält der PV-Markt in der Schweiz neuen Aufwind.

Heutzutage haben Sie mehrere Möglichkeiten zur Auswahl, um im Eigenheim den eigenen Strom zu erwirtschaften. Dabei lässt sich das Prinzip der PV-Anlage vereinfacht wie folgt zusammenfassen: Sonnenstrahlen treffen auf die Oberfläche der PV-Module und erzeugen unter bestimmten physikalischen Voraussetzungen Strom.

Der Klassiker ist eine Aufdach-PV-Anlage. In dieser PV-Lösung liegen die Photovoltaik-Module, welche die Sonnenstrahlen aufnehmen, auf einer Unterkonstruktion auf dem Hausdach und oberhalb der Dachziegel. Diese Art der Montage zeichnet sich durch verhältnissmässig geringe Kosten und einen einfachen Einbau aus. Dementsprechend beliebt ist die Aufdach-PV-Anlage rund um das Eigenheim.

Momentan im Trend sind sogenannte Indach-PV-Anlagen. Hier werden die PV-Module nicht auf dem Dach montiert, sondern im Dachbild integriert. Die PV-Module erfüllen in diesem Fall nicht nur die Aufgabe der Aufnahme der Sonnenstrahlen, sondern fungieren auch als Dachziegel. Weitere Beispiele für moderne PV-Lösungen sind Solarziegel oder auch Solarfassaden.

Bei allen genannten Photovoltaik-Anlagen können unter entsprechenden Voraussetzungen hohe Erträge erreicht werden. Dabei sind einige Faktoren besonders relevant für die Leistung der Anlage: Die Dachausrichtung und –Neigung, der PV-Modul-Typ, die Grösse der Dachfläche und letztlich auch ein ordungsgemässer Einbau.

PV-Module

Am besten verstehen Sie eine PV-Anlage als eigenes kleines Heimkraftwerk zur Produktion von Strom. Logischerweise können die Sonnenstrahlen ohne zusätzliche Komponenten nicht einfach von alleine aufgefangen werden. Dafür benötigen Sie einen Empfänger, welcher die Sonnenergie nutzbar macht. Diese Funktion übernehmen die PV-Module.

Die Module werden immer in einem Montagesystem integriert und nicht einfach nur auf dem Dach abgelegt. Dabei haben Sie die Wahl zwischen Einlegesysteme und Schraubsysteme, welche sich in der Installation und Befestigung unterscheiden. Ausserdem können Sie mit dem Unterbau der PV-Module auch die Neigung der PV-Module bestimmen, um die Sonneneinstrahlung gezielt abzufangen und den Ertrag der Anlage zu erhöhen - der Einstrahlwinkel der Sonne ändert sich je nach Tages- aber auch Jahreszeit und so kann mit dem Montagesystem die PV-Anlage gezielt auf die Lage des Hauses und der Sonneneinstrahlung angepasst werden.

Grundsätzlich ist der Aufbau der verschiedenen Module relativ ähnlich, es wird aber zwischen 4 grundlegenden Typen von Solar-Modulen unterschieden: Monokristalline und Polykristalline PV-Module, Dünnschicht-Module und CIGS-Module. Dabei unterscheiden sich die jeweiligen Module im Wirkungsgrad, Material, in der Optik und letztlich auch im Preis. Eine erste Übersicht der Modultypen finden Sie bereits in der folgenden Tabelle, weitere Informationen rund um die PV-Module können Sie hier nachlesen .

Indach-Solaranlage

Wie es der Name schon vermuten lässt, werden Indach-Solaranlagen nicht wie bei herkömmlichen PV-Anlagen auf dem Dach (Aufdach-Solaranlage) installiert, sondern optisch ansprechend ins Dachbild integriert. Dementsprechend finden Indach-Solaranlagen besonders Anklang, wenn auf eine ästhetische Gebäudeoptik Wert gelegt wird, da sich die Indach-Solaranlage gut in das Gesamtbild einer Immobilie einfügt.

Die Solar-Module werden bei der Installation direkt im Dach integriert und für ein stimmiges Gesamtbild empfiehlt sich eine Eindeckung des gesamten Daches. Aber auch Sonderanfertigungen oder Einsparungen für das Dachfenster sind problemlos umsetzbar – es gibt inzwischen viele Möglichkeiten zur Individualisierung der Indach-Solarmodule.

Die Solarmodule ersetzen bei einer Indach-Solaranlage die Dachziegel und bilden die wasserdichte Aussenhaut des Daches. Dadurch wird die Anschaffung von Dachziegeln nicht mehr notwendig, da die Indach-Solarmodule die schützende Aufgabe der herkömmlichen Dacheindeckung übernehmen. Für das Material der Indach-Solaranlagen kommen im Regelfall zwei Varianten in Frage: Glas-Glas-Module oder Glas-Folien-Module.

Die Glas-Folien-Variante ist seit Langem der Standard, wird aber zusehend von den Glas-Glas-Modulen abgelöst. Bei dieser Variante werden die Solarzellen zwischen zwei Glasplatten eingeschlossen und sind verhältnismässig robust. Ausserdem haben Glas-Glas-Module eine Lebensdauer von 50 Jahren oder mehr. Weitere Informationen rund um die Indach-Solaranlage finden Sie hier.

Solarfassade

Die Solarfassade wird im Fachjargon als BIPV (von englisch: building-integrated photovoltaic) bezeichnet und nicht auf dem Dach befestigt, sondern senkrecht am Gebäude. Die PV-Module können Stein und Putz an der Aussenfassade ersetzen und somit wird die Solarfassade überwiegend für die Gestaltung der Gebäudehülle verwendet.

Wichtig ist dabei zu beachten, dass sich die Fassade nicht im Schatten befindet, da sonst keine Stromproduktion zu erwarten ist. Die Leistung der Solarfassade erreicht im Vergleich etwa zwei Drittel der Gesamt-Leistung moderner Aufach- oder Indach-PV-Anlagen. Die Montage der Solarmodule wird bei einer Solarfassade direkt an der Aussenwand vorgenommen und es müssen einige Löcher zur Verankerung des Systems gebohrt werden.

Achten Sie bei der Befestigung Ihrer Solarfassade also auf die Dämmung der Hauswand, damit diese keinen Schaden nimmt. Besonders während einer Renovation kann die Solarfassade von Vorteil sein, da eine neue Fassadendämmung sich mit dem Wunsch der Solarfassade gut kombinieren lässt. Sie können somit zwei Investitionen mit einer Klappe schlagen und Ihre Fassade einfach mit den Solarmodulen verkleiden. Weitere Informationen rund um die Solarfassade, Kosten und Varianten erhalten Sie hier.

Wechselrichter

Der Wechselrichter sorgt im Zusammenspiel mit den PV-Modulen dafür, dass der produzierte Strom auch für den Eigenverbrauch nutzbar wird. Eine Solaranlage erwirtschaftet lediglich Gleichstrom, welcher aber vom Stromnetz nicht genutzt werden kann.

Dementsprechend benötigen Sie einen Wechselrichter, um den Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln und so die gespeicherte Sonnenergie auch für den Eigenverbrauch und der Einspeisung in öffentliche Stromnetze zu nutzen. Der Wirkungsgrad moderner Wechselrichter liegt bei etwa 99 %, was bedeutet, dass während der Umwandlung in Wechselstrom kaum Energie verloren geht.

Dabei unterscheiden sich die verschiedenen erhältlichen Wechselrichter in der Bauart und es sind grundsätzlich 3 Arten auf dem Markt vertreten: Multistring-Wechselrichter, Modul-Wechselrichter und Zentral-Wechselrichter. Allerdings ist der Wechselrichter im laufenden Betrieb der PV-Anlage einer konstant hohen Belastung ausgesetzt, wodurch die Haltbarkeit nur in sehr ausgewählten fällen auch der Lebensdauer der PV-Anlage entspricht.

Dabei halten PV-Anlagen im Durchschnitt etwa rund 25 Jahre, der Wechselrichter besitzt aber nur einen durchschnittlichen Garantiezeitraum von etwa 7 bis 10 Jahren. Ausserdem empfiehlt es sich, den Wechselrichter in kühlen Räumen aufzustellen, da eine zu hohe Umgebungstemperatur die Haltbarkeit des Wechselrichters um bis zu 50 % reduzieren kann. Weitere Informationen rund um den Wechselrichter können Sie hier nachlesen.

Unsere Empfehlung

Der Einbau einer PV-Anlage ist aus vielerlei Gründen eine gute Entscheidung. Sie können Ihren eigenen Öko-Strom nutzen und gleichzeitig sofort nach der Installation der PV-Anlage mit dem Sparen beginnen. Darüber hinaus werden die einzelnen Komponenten einer PV-Anlage zusehend kostengünstiger, Sie können von finanziellen Förderungen profitieren und bereits nach 10 bis 15 Jahren rentiert sich in den meisten Fällen der Kauf einer PV-Anlage.

Eine Aufdach-PV-Anlage empfiehlt sich bei vielen Altbauten, da die Anlage mit einer Unterkonstruktion direkt auf dem alten Hausdach befestigt werden kann und so verhältnismässig geringe Kosten entstehen. Im Neubau oder bei einer Dachsanierung sollten Sie eher eine Indach-Solaranlage wählen, da viele Arbeitsschritte miteinander kombiniert werden können und die Kosten nur geringfügig steigen. Die Solarfassade hat besonders Vorteile bei nur kleiner vorhandenen Dachfläche und kann gut mit der Fassadendämmung kombiniert werden.

Dabei profitieren Sie bei allen Varianten der PV-Anlage gleich doppelt: Sie können den eigens produzierten Strom nicht nur für den Eigenverbrauch nutzen, sondern auch den Überschuss in das öffentliche Stromnetz einspeisen und an den lokalen Energieversorger verkaufen. Bei optimaler Ausrichtung der PV-Anlage können Sie somit nicht nur Ihren eigenen Verbrauch decken, sondern zusätzlich mit dem Verkauf einen finanziellen Bonus erwirtschaften.

Unser Tipp: Zu viele Faktoren sind entscheidend für einen positiven Ertrag der Anlage und können kaum aus der Ferne diagnostiziert werden. Lassen Sie sich also am besten bei dem Wunsch nach einer Solaranlage von einem Solarteur beraten oder stellen Sie einfach eine kostenlose Anfrage.