ist das Kürzel für Wechselstrom (engl. für alternating current). Wechselstrom ändert seine Polarität in regelmäßigen Abständen.

Mittels Sonneneinstrahlung produzieren die Module einer Photovoltaikanlage Gleichstrom, der mit dem Kürzel DC bezeichnet wird (engl. für direct current). Diesen wandelt ein Wechselrichter in AC-Wechselstrom. Dies ist nötig, um den in einer Photovoltaikanlage erzeugten Strom im gängigen Stromnetz zu nutzen beziehungsweise um den Strom in das öffentliche Netz einzuspeisen.

ist eine Kenngröße für Wechselrichter, auch Inverter genannt. Diese Kenngröße bezeichnet das Leistungsvolumen des Wechselrichters, Gleichstrom der Photovoltaik-Anlage in einspeisefähigen Wechselstrom zu transformieren. Die AC-Nennleistung wird aus Gründen der besseren Verständlichkeit oftmals auch als Ausgangsleistung eines Wechselrichters bezeichnet.

Die Leistung einer Photovoltaikanlage ist abhängig vom Wirkungsgrad des Wechselrichters. Dieser liegt bei modernen Modellen in der Regel über 96 Prozent. Je höher der Wirkungsgrad, desto besser und effizienter die AC-Nennleistung einer Photovoltaikanlage.

bezeichnet aus technischer Sicht alle Komponenten einer Photovoltaik-Anlage, die nach bzw. hinter den Wechselrichter (auf der Wechselstrom-Seite) geschaltet sind.

In der Anlagenplanung und Installation einer PV-Anlage werden Aufgaben begrifflich in “AC-seitig” und “DC-seitig” unterteilt. AC-seitig sind vor Inbetriebnahme einer Photovoltaikanlage u.a. die Netzverträglichkeitsprüfung, die Einspeisezusage, Gestattungsverträge sowie der Netzanschluss am Verknüpfungspunkt vorzunehmen.

werden produziert, indem gasförmiges Silan aufgedampft wird, beispielsweise auf Glas oder Folien. Eine amorphe Solarzelle besitzt nicht die klassische kristalline Struktur wie polykristalline oder monokristalline Solarzellen. Die amorphe Solarzelle ist “gestaltlos”.

Vorteile einer amorphen Solarzelle sind eine gute Absorptionsfähigkeit. Weiterhin sind Dünnschichtmodule, für die amorphe Solarzellen oft Verwendung finden, sehr dünn, leicht und preiswert. Sie können diffuses Licht besser verarbeiten, aber der Gesamtwirkungsgrad ist schlechter als bei anderen Solarmodulen. Amorphe Solarzellen sind allerdings in gewissem Umfang durch initiale Degradation betroffen.

lässt sich in die finanzielle und die energetische Amortisationszeit unterteilen.

Die finanzielle Amortisationszeit (oder “monetäre Amortisationszeit”) bezeichnet den Vorgang der Deckung von Investitionskosten für den Betrieb und die Anschaffungskosten einer Photovoltaikanlage. Demzufolge versteht man unter Amortisationszeit den Zeitraum der nötig ist, um alle anfänglichen und laufenden Kosten zu decken. Dies beinhaltet die Einsparungen beim Eigenverbrauch, die garantierte Einspeisevergütung und Zinszahlungen bei Inanspruchnahme einer Solarfinanzierung.

Der Zeitraum der Photovoltaik Amortisation variiert regional. Die jährliche Sonnenscheindauer in Norddeutschland ist geringer als im Süden. Dies hat zur Folge, dass der Zeitraum zur Kostendeckung im Norden etwas länger ist als im Süden. Als Faustregel kann bei der heutigen garantierten Einspeisevergütung und den Anreizen zum Eigenverbrauch mit einer Amortisationszeit von 13 – 16 Jahren gerechnet werden.

Die energetische Amorisationszeit benennt den Zeitraum, ab dem eine Photovoltaikanlage soviel Energie erzeugt hat, wie zu ihrer Herstellung benötigt wurde. Im Durchschnitt bewegt sich die energetische Amortisationszeit zwischen 2 bis 5 Jahren.

kurz A, ist eine internationale Einheit, welche die Stromstärke angibt. Sie wurde nach dem französischen Physiker André Marie Ampère benannt und ist definiert als der Fluss von Partikeln mit elementarer Ladung pro vorgegebener Zeiteinheit. In der Photovoltaik gehört Ampere zu den wichtigen Leistungsvariablen. Die Leistung einer Photovoltaikanlage ergibt sich aus folgender Rechnung:

Multipliziert man die Stromstärke A mit der elektrischen Spannung U, so ist das Ergebnis, im Falle einer Photovoltaikanlage, deren elektrische Leistung P. Diese Leistung wird üblicherweise in Watt Peak (Wp) beziehungsweise Kilowatt Peak (kWp) angegeben.

einer Photovoltaikanlage ist laut der Fassung des Erneuerbare-Energien-Gesetz von 2009, kurz EEG 2009, festgehalten im Paragraph 3 Nr. 2, als derjenige, der unabhängig vom Eigentum die Anlage für die Erzeugung von Strom aus Erneuerbaren Energien nutzt. Der Erwerber einer EEG-Anlage wird deshalb nur und erst dann Berechtigter der Photovoltaik Einspeisevergütung, wenn er auch den Anlagenbetrieb übernimmt.

Der Anlagenbetreiber hat Anspruch auf unverzüglichen und vorrangigen Anschluss der PV-Anlage an das Stromnetz. Darüber hinaus hat er zudem Anspruch auf eine unverzügliche und vorrangige Abnahme des gesamten zur Einspeisung angebotenen Stroms aus seiner Photovoltaik-Anlage sowie dessen Übertragung und Verteilung. Diese Angaben aus dem EEG 2009 gelten für alle Betreiber einer Anlage auf Basis von Erneuerbarer Energie.

Damit eine Photovoltaikanlage maximale Erträge erwirtschaften kann, muss sie möglichst permanent und störungsfrei Strom produzieren. Daher ist eine effektive Überwachung Ihrer Photovoltaikanlage mit einem Datenlogger sehr empfehlenswert. Dadurch erhalten Sie eine präzise und effiziente Kontrolle aller relevanten Daten Ihrer Solarstromanlage.

Die Kontrolldaten lassen sich über den eigenen PC, das Laptop oder das Smartphone über das Internet abrufen.

Zusätzlich erhalten Sie auch Fehlermeldungen – je nach Wunsch per SMS oder Mail. So können Sie oder der Fachbetrieb, der die Anlage per Fernwartung kontrolliert jederzeit schnell auf Störungen reagieren und mögliche Ertragsausfälle so gering wie möglich halten.

Sie ist eine wenige Millionstel Millimeter dicke, hochtransparente Schicht auf einer Solarzelle, die Lichtreflexionen oder Einstrahlverluste verhindert. Ziel ist es, durch diese Schicht eine höchstmögliche Einstrahlung zu erzielen und eine maximale Stromausbeute der Solarzelle zu garantieren.

Für den eigentlichen Prozess der Stromerzeugung innerhalb einer Solarzelle ist die Antireflexschicht aber nicht von Bedeutung. Jedoch sorgt sie dafür, dass mehr Licht ins Innere einer Solarzelle eindringt. Damit ist sie bedingt auch mitverantwortlich für den Wirkungsgrad der Solarzellen und damit einer Photovoltaikanlage. Zudem verhindert sie, dass von Solaranlagen Blendwirkungen auftreten.

wurde im zwanzigsten Jahrhundert für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, darunter auch für Dacheindeckungen und Außenverkleidungen. Asbest hat nachgewiesen gesundheitsschädigende Wirkung und erhöht unter anderem das Risiko für Lungenkrebs.

Ist der Untergrund einer Photovoltaikanlage asbesthaltig, ist die Montage einer Photovoltaikanlage auf dieser Oberfläche gesetzlich untersagt. Nur die Sanierung durch einen zertifizierten Fachbetrieb, welcher einen Nachweis über die Asbestsanierung erbringen kann, macht die Montage einer Photovoltaikanlage möglich (s. auch Downloads: Kurzratgeber Asbest-Solar.pdf).

Recht unwahrscheinlich ist es, dass ein Dach nach 1990 Asbest enthält, denn ab 1990 wurde durch den Gesetzgeber die Verwendung des Stoffes in diesem Bereich verboten. Ist eine Asbestsanierung nötig, kann diese durch Maßnahmen der KfW-Bank gefördert werden.

Der “atmende Deckel”, also die zubauabhängige Degression gestaltet sich wie folgt:

bezeichnet die Montage einer Photovoltaikanlage auf geneigten Hausdächern. Im Gegensatz zur Indachmontage werden die Module mittels Montagegestell auf dem Dach befestigt. Solche Anlagen werden auch als Aufdachanlage bezeichnet. Diese Montageweise ist die am häufigsten durchgeführte Montageart.

Die Aufdach-Montageweise wird insbesondere bei bestehenden Dächern gewählt und ist in der Regel günstiger als die Indach-Lösung.

Aufdachanlagen können auch zur Besicherung eines Bankkredites, der zur Finanzierung der PV-Anlage dient, herangezogen werden, da sie nicht Teil der Immobilie sind. Indachanlagen sind Teil der Immobilien und können nicht als Sicherheit gegenüber der Bank dienen.

ist das Halterungssystem für Photovoltaikanlagen auf einem Flachdach oder einer Freiflächenanlage. Die Photovoltaik Aufständerung soll dafür sorgen, dass die Photovoltaikanlage in einem passenden Winkel und der möglichst idealen Ausrichtung zur Sonne einen maximalen Ertrag liefert.

Die Solarmodule werden in hintereinander angeordneten Reihen auf ein Untergestell oder Konsolen / Wannen montiert. Der Reihenabstand richtet sich dabei nach der Höhe der Module vom Boden.

Konsolen sind kostengünstig und schnell montiert. Die Module werden dabei aber nicht optimal hinterlüftet, so dass geringe Leistungsverluste auftreten können. Alu-Konstruktionen können auch noch durch Verstellen des Neigungswinkels dem Jahresverlauf angepasst werden.

Bei bestehenden Dachflächen bietet sich eine lose Befestigung auf der Dachoberfläche an; dabei wird die Dachhaut nicht durchbrochen. Das Montagegestell wird dabei so weit beschwert, dass der Generator sturmsicher auf der Dachfläche aufliegt. Vor einer solchen Dachmontage muss sowohl die statische Belastbarkeit des Daches sorgfältig geprüft als auch die Sturmfestigkeit fachkundig geplant werden.

entsteht bei der Übertragung von Energie mit Hilfe von Wechselstrom. Blindleistung bezeichnet dabei (im Unterschied zur Wirkleistung) eine elektrische Energiemenge pro Zeit, die nicht verbraucht werden kann.

Für Betreiber einer Photovoltaikanlage, die ihren Strom in das öffentliche Stromnetz einspeisen, hat Blindleistung Einfluss auf die Wahl des Wechselrichters. Laut Mittelspannungsrichtlinie des Bundesverbands der Energie- und Wasserwirtschaft müssen Photovoltaikanlagen seit Juli 2010 Blindleistung bereitstellen können, sofern diese auf der Mittelspannungsebene Strom einspeisen.

oder auch Überspannungsschutz für eine Photovoltaikanlage: Darunter versteht man die Absicherung gegen Schäden durch Blitzschlag.

Ob eine neue PV-Anlage bei einem Gebäude mit einer bestehenden Blitzschutzanlage (BSA) durch zusätzliche Blitzschutzmaßnahmen abgesichert werden muss, liegt u.U. im Ermessen von Eigentümern oder Versicherungen. Bei Gebäuden mit BSA kann es vorkommen, dass durch die Montage der PV-Anlage der vorhandene Blitzschutz des Gebäudes beeinträchtigt oder unwirksam wird.

Auszug aus dem ABB-Merkblatt 11 Blitzschutz von Photovoltaikanlagen: „PV-Anlagen können sowohl durch direkte als auch durch nahe Blitzeinschläge gefährdet werden. Durch die dabei auftretenden hohen Spannungen und sehr großen Ströme entstehen elektrische und magnetische Felder, die PV-Anlagen stark bedrohen…Generell erhöht eine PV-Anlage nicht die Gefahr eines Blitzschlags. Durch die PV-Anlage wird die Höhe des Gebäudes nicht oder nur unwesentlich verändert… Im Falle von Flachdächern ist jedoch festzustellen, dass Blitzeinschläge hier bevorzugt aus der Dachfläche herausragende Dachaufbauten treffen, beispielsweise also die PV-Module… Dies gilt es zu verhindern. Der Blitzschutz für eine PV-Anlage erfordert einen Schutz gegen direkte Blitzeinschläge (Äußerer Blitzschutz) und weitergehende Überspannungs-Schutzmaßnahmen zum Schutz der Anlagenkomponenten (Innerer Blitzschutz). Die PV-Anlagen können grob unterteilt werden in diejenigen, für die ein Schutz vor direkten Blitzeinschlägen möglich ist oder bereits existiert (es sind also keine direkten Blitzeinschläge möglich), und solche, die nicht in einem Schutzbereich stehen, damit also direkten Blitzeinschlägen bzw. erheblichen Blitzteilströmen ausgesetzt sind. Weist das Gebäude bereits einen Äußeren Blitzschutz auf, so muss sich die PV-Anlage darin anpassen. Dies gilt insbesondere auch für Gebäude der öffentlichen Hand, bei denen…ein Blitzschutzsystem gefordert wird (z.B. Landesbauordnungen),…“

wird bei der Herstellung von polykristallinem Silizium bzw. polykristallinen Solarzellen eingesetzt. Silizium wird per Induktionsheizung in einem Tiegel geschmolzen und danach über einen längeren Zeitraum in einer Wanne abgekühlt. Der Block wird nach der Abkühlung in mehrere kleinere Blöcke zur Weiterverarbeitung aufgeteilt. Ein weiteres Verfahren zur Herstellung von polykristallinem Silizium ist das sogenannte Bridgman-Verfahren.

Dabei wird polykristallines Silizium hergestellt, wie es für polykristalline Solarzellen zum Einsatz kommt. Eine Induktionsheizung schmilzt bei 1400 Grad Celsius Silizium in einem Tiegel. Im Gegensatz zum Blockgussverfahren kühlt die Schmelze nicht in einer zusätzlichen Wanne ab, sondern verbleibt im Tiegel. Über eine Bewegungsrichtung der Induktionsheizung nach oben hin erstarrt das Silizium vom Tiegelgrund her, während sich das geschmolzene Silizium oben befindet. Nach Erstarrung wird der entstandene Block in mehrere kleinere Blöcke zur weiteren Verarbeitung aufgeteilt.

Die Bundesnetzagentur ist das staatliche Organ zur Energieregulierung gemäß Energiewirtschaftsgesetz (EnWG) vom Juli 2005. Energieregulierung geschieht durch die Überwachung der Netzbetreiber in Deutschland in Zusammenarbeit mit den Landesregulierungsbehörden. Ziel hierbei ist es, die richtigen Voraussetzungen für mehr Wettbewerb auf den Gebieten der Energieerzeugung, dem Energiehandel und der Energielieferungen zu schaffen.

Die Behörde ist zuständig für den Wettbewerb in den Bereichen Elektrizität, Gas, Telekommunikation, Post und Eisenbahnverkehr. In Bezug auf die Photovoltaikanlage und den Betreiber einer Anlage heißt dies unter andrem, dass die Bundesnetzagentur die Entgelte der Einspeisung (Einspeisevergütung für Photovoltaik) festlegt, überwacht und genehmigt, den Zugang zum Stromnetz ermöglicht und überwacht sowie die Rahmenbedingungen für die Stromlieferung eines Betreibers festlegt.

Jeder Betreiber einer Photovoltaikanlage hat seine Anlage der Bundesnetzagentur daher zu melden.

Bei Photovoltaik Modulen, in denen mehrere Zellen zusammengeschaltet sind, die wiederum zum Solargenerator verschaltet sind, kann es vorkommen, dass in einer oder mehreren Zellen kein Strom fließt. Dies kann durch Verschmutzungen ebenso hervorgerufen werden wie durch Verschattungen. Daraus können Überhitzungen und Defekte im Modul entstehen (Hot Spots). An diesen Stellen funktioniert eine Photozelle plötzlich wie ein Widerstand. Gleichzeitig wirkt ein anderer Effekt: Der gesamte Strom, den das Solarmodul bringen kann, hängt vom schwächsten Glied ab – bei einem Defekt oder Ähnlichem produziert also die gesamte Anlage deutlich weniger Solarstrom. Durch die Bypass-Diode wird die verschmutzte Stelle umgangen, sodass Defekte verhindert werden. Auch der Ertrag des gesamten Moduls wird beim Einsatz einer Bypass-Diode nicht vermindert.

Ein Solarmodul hat üblicherweise – je nach Zellenanzahl – zwei bis vier Bypassdioden.

ist eines von mehreren möglichen Halbleitermaterialien für die Herstellung von Dünnschichtmodulen. Cadmuim, Cd, ist ein in der Natur vorkommendes, metallisches Element, welches vorrangig bei der Zinkherstellung anfällt. Viele Industrie- und Konsumprodukte wie Batterien oder elektrische Geräte enthalten Cd.

Aufgrund seiner Toxizität ist die Verwendung von Cadmium ab Dezember 2011 in vielen Anwendungsbereichen in der EU untersagt. Solarmodule sind bislang nicht betroffen. Tellur ist ein Halbmetall, das bei der Kupfer- oder auch der Nickelherstellung extrahiert wird.

Als Cadmiumtellurid gehen beide Elemente eine stabile Verbindung ein, deren physikalische Eigenschaften optimal für die Verwendung in Solarmodulen und damit zu Stromerzeugung geeignet sind. CdTe weist niedrigen Dampfdruck, hohen Siede- und Schmelzpunkt und Wasserunlöslichkeit auf.

ist die Bezeichnung für eine Dünnschichttechnologie in der Photovoltaik. Der Begriff entstand aus den Anfangsbuchstaben der englischen Bezeichnung der verwendeten Elemente Kupfer, Indium, Gallium, Schwefel und Selen (engl. copper, indium, gallium, sulfur, selenium).

CIGS-Module sind Dünnschichtmodule, bei deren Herstellung die genannten Elemente in Millimeterstärke auf ein Trägermaterial, in den häufigsten Fällen auf Glas, aufgedampft oder aufgesprüht werden. CIGS-Module sind in aller Regel kleiner als kristalline Solarzellen, besitzen eine sehr homogene Oberfläche und eine bräunliche, dunkelgrüne oder schwarze Färbung. Durch den dünnen Auftrag der Elemente sind diese Module meist günstiger in Produktion und Erwerb, allerdings ist der Wirkungsgrad derzeit noch geringer als dies für konkurrierende Solarmodule der Fall ist.

Die Clearingstellt EEG klärt Streitigkeiten zwischen Anlagenbetreibern und Netzbetreibern sowie Anwendungsfragen bei der Auslegung des EEG, Erneuerbare-Energien-Gesetz. Die Clearingstelle ist vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit eingerichtet worden. Ihre Dienstleistungen stehen allen natürlichen und juristischen Personen offen und es werden keine Gebühren oder Entgelte fällig. Die Clearingstelle EEG steht bei Streitigkeiten zur Lösungsfindung und Schlichtung zur Verfügung, wenn alle beteiligten Parteien dies wünschen.

Die Verfahren, die die Clearingstelle EEG durchführt sind in vier unterschiedliche Vorgehensweisen unterteilt und nennen sich wie folgt: das Hinweisverfahren, Empfehlungsverfahren, Votumsverfahren und Einigungsverfahren. Die beiden Ersteren behandeln generelle Anwendungs- und Auslegungsfragen zum EEG. Im Votumsverfahren fungiert die Einrichtung als Fachgremium, welches unter Einverständnis beider Seiten auftritt, im Einigungsverfahren tritt die Stelle als neutraler Moderator auf.

ist ein Vorgehen zur Herstellung einkristalliner Stoffe und ist unter anderem ein Produktionsschritt in der Fertigung von monokristallinen Solarzellen.

Die Ausgangssubstanz, in diesem Fall Silizium, befindet sich in geschmolzener Form in einem Tiegel. Dort wird ein rotierender Metallstab mit einem sogenannten “Impfkristall” eingeführt. An diesem Kristallisationskeim “wächst” eine Kristallschicht. Durch Veränderungen der Rotationsgeschwindigkeit und der Temperatur wird der Durchmesser des Endproduktes gestaltet.

Das Czochralski-Verfahren führt nicht zu derart hochwertigem monokristallinem Silizium wie es das Zonenschmelzverfahren bereitstellt, es ist aber deutlich preisgünstiger und das bevorzugte Verfahren für monokristalline Solarzellen.

ist ein bestimmender Faktor für die Wirtschaftlichkeit einer Photovoltaikanlage. Ein exakt südlich ausgerichtetes Dach (0° bzw. 180°) ist der Idealfall, da so über den Tagesverlauf die meiste Energie die Solarmodule erreicht.

Durch den unterschiedlichen Sonnenstand kann der optimale Photovoltaik Ertrag selbst bei exakter Südausrichtung der Solarmodule im Prinzip nur einmal am Tag erzielt werden. Allerdings sind die Verluste, die durch Abweichungen der Himmelsrichtung und der Neigung der Photovoltaik Module entstehen, geringer als gemeinhin angenommen. So können selbst bei Abweichungen von der Südausrichtung bis zur reinen Ost- oder Westausrichtung noch Erträge von 80 bis 90 % erzielt werden, wenn der flachere Neigungswinkel entsprechend berücksichtigt wird.

Die Dachausrichtung sollte also Teil einer ganzheitlichen Standortanalyse sein und nicht zwangsläufig als Ausschlusskriterium dienen.

bezeichnet einen Montagevorgang, bei dem die Dachhaut für die Installation einer Photovoltaik Anlage mit Schrauben oder anderen Befestigungslösungen durchstoßen wird. Dies ist in der Regel bei Schrägdächern der Fall, um aufdach montierte Solarmodule fest mit der Dachunterkonstruktion zu verankern.

Für Flachdächer entwickeln verschiedene Hersteller Photovoltaik Montagesysteme, die ohne Dachdurchdringung auskommen um eine mögliche Beschädigung der Dachhaut im Vorfeld auszuschließen. Herausforderung bei der Dachdurchdringung ist es, die Dichtigkeit der Dachhaut zu gewährleisten.

beschreibt eine von mehreren Möglichkeiten zur Montage einer Photovoltaikanlage auf einem Gebäudedach. Während Solarmodule bei der Aufdachmontage mittels eines Gestells auf einem Dach befestigt werden, montiert man diese bei der Dachintegration innerhalb der Dachfläche. Die Module werden hierbei direkt in die Dachhaut integriert und ersetzen eine vorhandene Dacheindeckung.

Bei der Dachintegration sollte man beachten, dass die Hinterlüftung der Solarmodule eventuell beeinträchtig werden kann, was den Wirkungsgrad reduziert. Viele Hersteller berücksichtigen diesen Aspekt bereits, jedoch ist eine Analyse der Gegebenheiten vor Ort empfehlenswert. Eine mangelnde Hinterlüftung führt zur Aufheizung des Moduls und damit zur Reduzierung des Wirkungsgrades der Module.

Indachanlagen sind Teil der Immobilien und können daher nicht als Sicherheit gegenüber der Bank für einen Photovoltaik-Kredit dienen.

Ein Sammelbegriff für die Integration von Photovoltaikanlagen in Gebäudeteile wie Dach oder Fassade ist “GIPV” – “Gebäudeintegrierte Photovoltaik” (engl. BIPV – “building-integrated photovoltaics”).

bezeichnet die maximale Widerstandskraft eines Daches. Neben dem Eigengewicht muss eine Dachkonstruktion auch Lasten durch Regen, Wind oder Schnee aushalten. Bei Flachdächern kommen beispielsweise Lasten durch Bebauung oder Begrünung und zusätzliche Wind-Druck- und –Soglasten hinzu. Entsprechende regionale Wind- und Schneelasttabellen geben Auskunft über die zu erwartenden Einflüsse auf ein Dach.

Die Dachlastreserve gibt an, wieviel Last ein Dach noch zusätzlich tragen kann. Bei der Installation einer Photovoltaikanlage ist die Dachlast ein wichtiger Faktor in der Planung. Grob geschätzt kann man von einer durchschnittlichen Dachlast von 20 kg/m2 ausgehen.

kennzeichnet die Steilheit eines Daches. Der Wert wird in Grad angegeben. Die Dachneigung hat nicht nur Einfluss auf die möglichen Dacheindeckungen, sondern auch auf den Ertrag einer Photovoltaikanlage. Ab 3° Dachneigung spricht man von Steildächern.

Grundsätzlich arbeitet eine Photovoltaikanlage am effektivsten, wenn die Solarstrahlung senkrecht auf die Solarmodule trifft. Für Deutschland ergibt sich daraus im Jahresmittel eine optimale Dachneigung von ungefähr 35 Grad bei 0° bzw. 180° Süd. Abweichungen von bis zu 30 Grad sind bei guter Dachausrichtung (südlich) durchaus tolerabel. Ein Photovoltaik Rechner hilft bei der Erstberechnung aller relevanten Ausgangsfaktoren.

Verläuft die Montage von Solarmodulen dachparallel, ist der Neigungswinkel der Module identisch mit dem Winkel eines Daches. Die Module werden also nicht mit einem abweichenden Neigungswinkel aufgeständert. Dachparallele Montage eignet sich vor allem für Dächer mit einem Neigungswinkel von mehr als 15 Grad.

Bei ungeeigneten Dachneigungen wie beispielsweise bei einem Flachdach ist eine dachparallele Montage der Photovoltaikanlage nicht geeignet. Hier sollten die Module aufgeständert werden, um den bestmöglichen Ertrag zu liefern. Auch bei Freiflächenanlagen ist eine Aufständerung das Mittel der Wahl.

ist die Abkürzung für Gleichstrom. Gleichstrom ist dadurch gekennzeichnet, dass sich Richtung und Stärke nicht ändern. Erzeuger von Gleichstrom ist unter anderem die Solarzelle. Ein Wechselrichter wandelt diesen Gleichstrom in Wechselstrom (AC – alternating current) um, damit der erzeugte Strom ins allgemeine Netz eingespeist werden kann. Die entsprechende Umwandlungskapazität des Wechselrichters bezeichnet man als AC- bzw. DC- Nennleistung.

auch Eingangsleistung genannt, ist einer mehrerer Kennwerte, welche die Effektivität eines Wechselrichters bei der Umwandlung von Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) angeben. Die DC Nennleistung eines Wechselrichters sollte der Generatorleistung einer Photovoltaikanlage entsprechen. Weitere wichtige Kennwerte sind der Wechselrichter Wirkungsgrad und die AC Nennleistung.

bezeichnet aus technischer Sicht alle Komponenten einer Photovoltaikanlage, die vor den Wechselrichter (auf der Gleichstrom-Seite) geschaltet sind. Dazu zählen hauptsächlich Solarmodule und Solarkabel.

In der Anlagenplanung und Installation wird begrifflich in DC-seitige und AC-seitige Arbeiten unterschieden. DC-seitig werden u.a die Dachstatik überprüft und PV-Module indach oder aufdach montiert bis hin zur Inbetriebnahme der Anlage. Für den reinen Inbetriebnahmezeitpunkt einer PV Anlage sind AC-seitige Arbeiten praktisch nicht erforderlich.

bezeichnet die Leistungsminderung von Photovoltaik Modulen im Laufe der Zeit. Alle Werkstoffe altern, auch Solarmodule, wobei die Degradation von kristallinen und Dünnschichtzellen sich erheblich unterscheidet. Die Degradation muss bei der Ermittlung der möglichen Erträge einer Photovoltaikanlage berücksichtigt werden.

Bei Photovoltaik Modulen wird hinsichtlich der Degradation ein Zeitraum von 20 bis 25 Jahren betrachtet. Die meisten Hersteller geben heute eine Leistungsgarantie für mindestens 20 Jahre, einige auch darüber hinaus. Diese Leistungsgarantien sind gestaffelt: für 10 Jahre werden 90 % des Wirkungsgrades garantiert, darüber hinaus noch 80 %. Das passt zu den Erwartungen an die Degradation der Solarmodule: Üblich ist die Annahme von 0,5 % Leistungsverlust pro Jahr. Das würde bedeuten: Nach zehn Jahren verfügen die Module noch über 95 % ihres Wirkungsgrades.

Wissenschaftliche Untersuchungen haben gezeigt, dass die Degradation bei kristallinen Photovoltaik Modulen im Mittel nur bei circa 0,1 % pro Jahr liegt. Hinzu kommt jedoch eine Degradation von ein bis zwei Prozent in den ersten Tagen nach Inbetriebnahme. Allerdings wird die Anfangsdegradation schon bei der Deklarierung des Wirkungsgrads berücksichtigt, sodass letztlich die Module anfangs über 100 % der angegebenen Leistung bringen. Eine eindeutige Ursache der Degradation ist wissenschaftlich noch nicht abschließend geklärt. Derzeit beschäftigt man sich vor allem mit der PID, potential induced degradation oder spannungsinduzierten Degradation. Die Degradation unterscheidet sich zwischen mono- oder polykristallinen Solarmodulen nicht.

Ganz anders sieht die Degradation bei Dünnschichtzellen aus. Bei amorphen Photovoltaik Modulen gibt es eine starke sogenannte Anfangs-Degradation. Sie liegt in den ersten 1000 Betriebsstunden bei bis zu 25 %. Diese Anfangsdegradation ist auf den Staebler-Wronski-Effekt zurückzuführen. Dieser beschreibt die Veränderungen in amorphem Silizium, die durch Lichteinwirkung hervorgerufen werden. Vollständig erklärt ist der Effekt jedoch noch nicht. Nach dieser anfänglichen Degradation altern Dünnschichtzellen kaum mehr. Nicht betroffen von der Anfangsdegradation sind CIS-Zellen, bei denen eine übliche Degradation wie bei kristallinen Modulen beobachtet wird.

meint im Zusammenhang mit Photovoltaik die jährliche Kürzung der Einspeisevergütung. Diese ist im Erneuerbaren Energie Gesetz festgelegt. Sie berechnet sich in der aktuellen Fassung des EEG aus einer festen Grunddegression (Kürzung um 9%) plus einem variablen Prozentsatz. Dieser ist abhängig vom deutschlandweiten Zubau an Photovoltaikanlagen im Zeitraum eines Jahres (Oktober bis September des Vorjahres).

Hintergrund für die Photovoltaik Degression ist, die anfänglich hohe Förderung für Photovoltaik schrittweise der Marktentwicklung und sinken Anlagenpreisen anzupassen. Ab April 2012 erfolgt die Reduzierung der Einspeisevergütung in Schritten von 1% monatlich gegenüber dem Vormonatswert. Damit soll der erhöhte Zubau mit PV-Anlagen zum Ende eines Vergütungszeitraumes unterbunden werden.

Die Absenkung von einem Prozent pro Monat entspricht einer Jahresdegression von 11,4%. Die Höhe der Degression wird aber dem jährlichen Zubau mit PV-Anlagen angepasst. Der vorgesehene Korridor liegt zwischen 2.500 und 3.500 MW im Jahr. Je nachdem, ob dieser Korridor über- bzw. unterschritten wird, werden die Vergütungssätze entsprechend angepasst. Die erste Anpassung erfolgt am 01.11.2012 und ist abhängig vom Zubau in den Monaten Juli bis September 2012, der auf 12 Monate hochgerechnet wird.

Die nächste Anpassung 3 Monate später, also Anfang Februar 2013 erfolgte aufgrund der Zubauzahlen der Monate Juli bis Dezember 2012. Für die nächste Anpassung gilt dann ein Zeitraum von 9 Monaten und bis zuletzt Anfang August 2013 der Zubau eines Gesamtjahres (Juli 2012 bis Juni 2013) berücksichtigt werden kann. Der Puffer von einem Monat wird der Bundesnetzagentur zur Ermittlung der Zubauzahlen zugestanden. Der “atmende Deckel”, also die zubauabhängige Degression gestaltet sich wie folgt:

Alle Angaben gerundet und ohne Gewähr.

Anlagen bis 10 kWp sowie Freiflächenflächen- und sonstige Anlagen ab 1.000 kWp bis 10 MWp erhalten 100 % des eingespeisten Solarstroms vergütet.

Für Anlagen zwischen 10 kWp und 1.000 kWp werden nur noch 90% vergütet, der Rest muss eigenverbraucht, direkt oder über den Netzbetreiber an der Strombörse vermarktet werden. Das gilt für Anlagen, die ab 01.04.12 ans Netz gingen oder gehen. Die Regelung trat ab dem 01.01.2014 in Kraft. Bis dahin wurden alle Anlagen zu 100% vergütet. Die Verrechnung erfolgt für die gesamte erzeugte Strommenge und nicht anteilig wie bei der Berechnung der Vergütungshöhe bei Dachanlagen.

Neu ins EEG aufgenommen wurde ein Passus, der das Ende der Förderung bei einer installierten Photovoltaik-Leistung von 52 Gigawatt in Deutschland vorsieht. Danach soll es keine Förderung mehr geben, weil dann das gesetzte Ausbauziel erreicht sei. Bis zum Erreichen der 52 Gigawatt bleibt es beim jährlich angestrebten Ausbaukorridor von 2.500 bis 3.500 Megawatt. Der Einspeisevorrang soll aber auch danach gesichert sein. Vor Erreichen des Zubauzieles will die Bundesregierung einen Vorschlag für die Neugestaltung des EEG unterbreiten.

Der Strom aus einer Photovoltaikanlage kann entweder komplett ins allgemeine Stromnetz eingespeist werden, oder selbst verbraucht werden. Bis zum April 2012 gab es für diesen Eigenverbrauch verschiedene Entgeltstufen in der Photovoltaik Einspeisevergütung: einen Eigenverbrauchsanteil von bis zu 30% des erzeugten Stroms oder mehr als 30% des Stromes. Die Vergütung betrug für Kleinanlagen bis 30 kWp Leistung 12,36 Cent bei einem Eigenverbrauch von bis zu 30% und 16,74 Cent bei mehr als 30% Eigenverbrauch. Derzeit können Anlagenbetreiber mit einer Anlagengröße < 10 kWp sämtlichen Strom einspeisen oder selbst verbrauchen. Dabei wird der selbst verbrauchte Strom nicht noch zusätzlich gefördert.

Bei Anlagen > 10 kWp <1.000 kWp erhält der Betreiber ab dem 1.1.2014 nur noch 90% vergütet, 10% muss er also selbst verbrauchen.

Trotz niedrigeren Direktvergütungssätzen macht sich der Eigenverbrauch bezahlt, denn die Kosten für den vermiedenen Strombezug, bei dem die Strompreise z.B. bei > 25 Cent/kWh liegen und sich jährlich um mehrere Prozent erhöhen, steigert die Wirtschaftlichkeit einer PV-Anlage deutlich.

ist die Position, an dem der Strom aus der Photovoltaikanlage in das Netz des Netzbetreibers eingespeist wird. Bei Anlagen mit einer Leistung unter 30 kWp ist dies meist mit dem Hausanschluss gleichzusetzen.

Bei Anlagen mit einer größeren Leistung muss im Rahmen der benötigten Einspeisezusage mit Netzverträglichkeitsprüfung ein anderweitiger Einspeisepunkt vom Netzbetreiber gesucht oder sogar erstellt werden. Teilweise kommt es auch zu der Situation, dass für die physische Verbindung fremder Grund überquert werden muss. In diesem Fall ist ein Gestattungsvertrag mit dem Grundstückseigner anzufertigen, welcher die Querung erlaubt.

Energieversorger sind gesetzlich verpflichtet, Strom aus Erneuerbaren Energien abzunehmen und zu vergüten. Die Höhe dieser Einspeisevergütung (Cent je kWh) ist im Erneuerbaren-Energien-Gesetz im Teil 3 geregelt.

Die Einspeisevergütung ist bei Photovoltaik Anlagen gestaffelt nach Anlagetyp (an / auf Gebäuden & Freiflächenanlagen) und Anlagengröße. Bei Anlagen bis 500 kWh besteht ein Vergütungsanspruch für den Eigenverbrauch.

Der Zeitraum für die Zahlung der Einspeisevergütung beträgt 20 Kalenderjahre zuzüglich der verbliebenen Monate im Jahr der Inbetriebnahme. Die Degression regelt die jährliche Kürzung der Einspeisevergütung.

misst die Energiemenge (kWh), die von einer Photovoltaikanlage erzeugt und ins öffentliche Stromnetz eingespeist wird. Das Erneuerbare-Energien-Gesetz schreibt einen Einspeisezähler (Bezeichnung im EEG: “Messeinrichtung”) für alle netzgekoppelten Photovoltaikanlagen verpflichtend vor.

Der Einspeisezähler ist die Grundlage für Abrechnung der Einspeisevergütung mit dem Netzbetreiber. Die Kosten für einen Einspeisezähler trägt laut §13 Absatz 1 EEG der Anlagenbetreiber. In der Praxis gibt es nur noch 1 Modell, wonach ein Einspeisezähler vom Netzbetreiber gegen ein Entgelt gemietet wird.

ist für Photovoltaikanlagen mit einer Leistung von weniger als 30 kWp nicht nötig. In diesem Leistungsniveau wird der Strom über den Hausanschluss in das Stromnetz eingespeist und der Netzbetreiber ist nach EEG verpflichtet, den Strom direkt abzunehmen.

Übersteigt die Leistung der Solaranlage jedoch 30 kWp, so muss beim Netzbetreiber eine Einspeisezusage beantragt werden. Dies geschieht meist über die durchführenden Fachbetriebe. Weiterhin erfolgt im Rahmen der Beantragung einer Einspeisezusage die Durchführung einer Netzverträglichkeitsprüfung, in der auch ein Einspeisepunkt definiert wird. Liegt dieser auf fremdem Gebiet, kann ein Gestattungsvertrag notwendig werden. Nach Vorliegen der Einspeisezusage kann die Photovoltaikanlage installiert und angeschlossen werden.

bezeichnet den Zeitpunkt, an dem eine Photovoltaikanlage so viel Energie erzeugt hat, wie zu ihrer Herstellung benötigt worden ist. Dieser Zeitpunkt hängt von mehreren Faktoren ab.

Dazu zählen beispielsweise der Wirkungsgrad der Solarmodule, die verwendeten Rohstoffe in der Produktion, Energiekosten für den Transport der Anlage, aber auch Standortfaktoren wie die lokale / regionale Solareinstrahlung spielen eine Rolle. Die energetische Amortisation einer Photovoltaikanlage liegt in Deutschland zwischen 1,5 und 5 Jahren.

Die energetische Amortisation ist nicht identisch mit der finanziellen Amortisationszeit. Diese beiden Aspekte sind nicht miteinander gekoppelt.

Darunter versteht man den Vergleich zwischen dem Energieverbrauch und der Energie#erzeugung einer Photovoltaikanlage. Der Zeitpunkt, ab dem mehr Energie erzeugt wird, als für die Produktion einst verbraucht wurde, wird als energetische Amortisation bezeichnet.

Der Wert schwankt momentan zwischen 2,5 und 6 Jahren und verbessert sich ständig, da immer effektivere Herstellungsmethoden entwickelt werden. Angesichts einer Lebensdauer von 25 Jahren, die Hersteller größtenteils garantieren, ist die Energiebilanz der Photovoltaik Anlagen überaus positiv.

darunter versteht man meist ein Unternehmen, das entweder elektrische Energie erzeugt und über das öffentliche Stromnetz verteilt oder die Versorgung mit Erdgas oder Wärme betreibt. Das EVU ist oft Betreiber und Eigentümer des Energieverteilungsnetzes (Stromnetz, Gasnetz, Fernwärmenetz) und wird daher auch als Netzbetreiber bezeichnet.

“Als erneuerbare Energien (…), regenerative Energien oder alternative Energien werden Energieträger bezeichnet, die im Rahmen des menschlichen Zeithorizonts praktisch unerschöpflich zur Verfügung stehen oder sich verhältnismäßig schnell erneuern. Damit grenzen sie sich von fossilen Energiequellen ab, die sich erst über den Zeitraum von Millionen Jahren regenerieren. Erneuerbare Energiequellen gelten, neben höherer Energieeffizienz, als wichtigste Säule einer nachhaltigen Energiepolitik und der Energiewende. Zu ihnen zählen Wasserkraft, Windenergie, solare Strahlung, Erdwärme und nachwachsende Rohstoffe.

Der Begriff „erneuerbare Energien“ ist nicht im streng physikalischen Sinne zu verstehen, denn Energie lässt sich nach dem Energieerhaltungssatz weder vernichten noch erschaffen, sondern lediglich in verschiedene Formen überführen. Auch aus erneuerbaren Energien gewonnene sekundäre Energieträger (Elektrizität, Wärme, Kraftstoff) werden oft unpräzise als erneuerbare Energien bezeichnet.

Elektrizität aus erneuerbaren Energiequellen wird auch als Grünstrom und Ökostrom bezeichnet. Die Basis für die erneuerbaren Energien bilden die drei Energiequellen Kernfusion der Sonne, Gezeitenkraft aufgrund der Planetenbewegung und Geothermie des Erdkerns. Die mit Abstand ergiebigste Form ist dabei die Sonnenenergie, deren jährliches Energieangebot auf der Erde bei 3.900.000.000 PJ liegt. Geothermie stellt 996.000 PJ bereit, während die Gravitation 94.000 PJ liefert.” (Wikipedia)

Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) war und ist Motor und entscheidender Treiber für den Ausbau erneuerbarer Energien in Deutschland. Es trat im April 2000 in Kraft und folgte auf das Stromeinspeisegesetz, das ab 1991 erstmals die systematische Förderung von regenerativ erzeugtem Strom festlegte. Seit seinem Bestehen wurde das EEG mehrfach revidiert, um es an die aktuellen Entwicklungen anzupassen.

Das Grundprinzip des Erneuerbare-Energien– Gesetzes ist, einen festen Vergütungssatz für den erzeugten Strom zu zahlen, die so genannte Einspeisevergütung. Gefördert wird die Stromerzeugung aus Wasserkraft, Deponiegas, Biomasse, Geothermie, Windenergie und Sonnenenergie – und somit auch Photovoltaik. Der Vergütungssatz für den Strom aus den unterschiedlichen Technologien ist dabei an den jeweiligen Erzeugungskosten des Stroms orientiert.

Das Prinzip des EEG ist einfach: Die Betreiber von Photovoltaikanlagen erhalten für die Dauer von 20 Jahren plus die Monate im Herstellungsjahr einen festen Vergütungssatz pro Kilowattstunde. Die Höhe der Einspeisevergütung richtet sich nach der Art der Stromerzeugung, nach Standorten und bei PV-Anlagen nach der Größe der Anlagen und dem Zeitpunkt der Inbetriebnahme.

Die Vergütungssätze bleiben für die einzelne Anlage über die 20 Jahre gleich, unterliegen aber einer üblicherweise jährlichen Degression um einen bestimmten Prozentsatz. Dies bedeutet, dass die auf 20 Jahre garantierte Einspeisevergütung niedriger wird, je später eine Anlage am Netz ist. Die Degression der Vergütungssätze gehört zu den Grundprinzipien der Förderung nach EEG. Sie soll Anreize zu Kostenreduzierung und Innovation schaffen sowie die Erneuerbaren Energien schneller an den Markt heranführen.

Ein weiterer wichtiger Grundsatz des Gesetzes ist der Einspeisevorrang des Stroms aus Erneuerbaren Energien. Die Betreiber haben Anspruch auf unverzüglichen und vorrangigen Anschluss ihrer Anlage an das Stromnetz. Im Gegenzug sind die Betreiber von Photovoltaik#anlagen dazu verpflichtet, den Strom, den sie nicht selbst benötigen, in das öffentliche Stromnetz einzuspeisen. Darüber hinaus besteht auch Anspruch auf unverzügliche und vorrangige Abnahme des zur Einspeisung angebotenen regenerativen Stroms sowie dessen Übertragung und Verteilung. Zu diesem Zweck ist der Netzbetreiber auch zur Ausweitung der Netzkapazität verpflichtet. Droht eine Überlastung der Netze, greifen die Regeln zum Einspeisemanagement, wonach einzelne Anlagen gegen Entschädigung abgeregelt werden können.

In den Fassungen von 2009 und 2012 wurden mit dem EEG zudem weitere Anreize zur Systemdienstleistung, und zur Direktvermarktung regenerativen Stroms geschaffen. Die jeweils aktuell geltende Fassung des EEG können Sie kostenlos über die Website www.gesetze-im-internet.de abrufen.

einer Photovoltaik Anlage gibt ein Verhältnis an, welches die gewonnene Energie aus dem Lebenszyklus der Anlage mit der Energiemenge in Beziehung setzt, die zur Produktion der Anlage notwendig war. Der Erntefaktor trifft damit eine Aussage über die Energiebilanz von Photovoltaik Technologie im Allgemeinen.

Der Erntefaktor wird numerisch ausgewiesen und beschreibt die positive x-fache Energiemenge, die eine Photovoltaikanlage im Laufe ihres Lebens produziert, gemessen an ihrer Produktionsenergie. Über die Höhe des Erntefaktors von Photovoltaik gibt es unterschiedliche Aussagen. Sie schwanken für Deutschland in der Spitze zwischen 12 und 20. Der Erntefaktor wird durch die Anlagenlaufzeit und die energetische Amortisationszeit bestimmt.

Der Wechselrichter, Herzstück einer Photovoltaik-Anlage, sorgt für die Wandlung des Gleichstroms in Wechsel- oder Starkstrom (3-phasiger Drehstrom). Je höher der Wechselrichter Wirkungsgrad, desto mehr Strom kann genutzt und eingespeist werden. Fachleute unterscheiden den Spitzenwirkungsgrad, den europäischen Wirkungsgrad und den Gesamtwirkungsgrad.

Der Spitzenwirkungsgrad und der europäische Gesamtwirkungsgrad geben die Leistungs#stärke vom Wechselrichter an. Der Spitzenwirkungsgrad bezeichnet hierbei den maximalen Wirkungsgrad unter optimalen Bedingungen. Der europäische Wirkungsgrad liefert wesentlich mehr Informationen über die tatsächliche Leistung des Spannungsumwandlers, denn die optimale Leistung wird in der Praxis nicht oder nur für kurze Zeiträume erzielt, denn der Wirkungsgrad ist kein einheitlicher Wert, sondern ändert sich beständig. Meist arbeitet der Wechselrichter im Teillastbetrieb. Der europäische Wirkungsgrad ergibt sich aus der Berechnung des Durchschnitts der Wechselrichter-Leistung unter unterschiedlichen Belastungen und Bedingungen.

Dieser Wechselrichter Wirkungsgrad gibt ein repräsentativeres Leistungsbild ab. Ein Manko ist, dass nicht definiert ist, welche Eingangsspannung hierbei genutzt werden muss. “Europäisch” ist dieser Wirkungsgrad, weil die Tests die Standardbedingungen in unseren Breiten berücksichtigen. Es gibt auch den kalifornischen Wirkungsgrad, der in sonnenintensiveren Regionen zur Geltung kommt.

Der europäische Wechselrichter Wirkungsgrad ist Fachleuten noch nicht exakt genug.

Daher soll der Gesamtwirkungsgrad in Zukunft den europäischen Wirkungsgrad ergänzen oder als Norm sogar ersetzen. Hierbei werden insgesamt 20 verschiedene Spannungszustände gemessen, wodurch sich ein noch realistischeres Leistungsmuster widerspiegeln lässt. Einigen Fachleuten ist dies allerdings noch nicht ausreichend. Die Techniker des Fachmagazins Photon haben daher einen eigenen Wechselrichter Test entwickelt – woraus der “Photon Wirkungsgrad” abgeleitet wird.

Hierzu werden unter anderem unter Laborbedingungen die gesamten Leistungsbereiche der Eingangsspannung betrachtet, um so ein tatsächliches Wechselrichterverhalten zu kreieren und ein exaktes Bild vom Wechselrichter-Wirkungsgrad zu erhalten. In jedem Fall ist der Wechselrichter-Wirkungsgrad wichtig, um nicht nur über die Leistungskapazität zu informieren, sondern auch über den Kosten-Nutzen-Faktor.

Denn wenn ein 5 Kilowatt Wechselrichter mit einem Wirkungsgrad von 97 Prozent durchschnittlich 30 – 150 Kilowattstunden an Strom nicht umwandeln kann, summiert sich dieser Betrag bei einem Wechselrichter Wirkungsgrad von 90 Prozent auf 500 Kilowattstunden im Jahr. Anhand dieses Beispiels aus der Photon 06/2010 verliert man somit mit einem Wechselrichter Wirkungsgrad von 90 Prozent knapp 4.300 Euro an Einspeisevergütung über den gesamten Vergütungsraum im Gegensatz zu circa 1285 Euro bei einem effizienteren Wechselrichter – eine Differenz von 3000 Euro.

ist ein Dach mit einer Neigung von nicht mehr als 10 Grad. Ein Flachdach bietet im Vergleich zu z.B. Steildächern zwar erweiterte Nutzungsmöglichkeiten (Begrünung, anderweitige Nutzfläche), stellt aber auch besondere Anforderungen an die Entwässerung und nicht zuletzt an eine Photovoltaikanlage.

Durch die geringe Dachneigung eines Flachdaches wäre der Neigungswinkel nicht optimal für eine Photovoltaikanlage, da der optimale Einstrahlungswinkel ungefähr senkrecht zur Modulfäche liegt. Bei einem Flachdach greift man deshalb oft auf eine Aufständerung der Photovoltaikanlage zurück, die den geringen Neigungswinkel ausgleicht.

beschreibt im Unterschied zur Linienlast eine Kraft, die gleichmäßig verteilt auf eine Fläche einwirkt. Die Flächenlast wird in Newton pro Quadratmeter (N/m²) angegeben. In Bezug auf die Photovoltaik spielt die Flächenlast u.a. eine Rolle bei der Berechnung der Dachlastreserve. So wirken u.a. Wind und Schnee als natürliche Flächenlast auf die Dachstatik ein. Ein Photovoltaik Montagesystem auf einem Flachdach stellt eine zusätzliche Flächenlast dar, die ein Statiker zuvor berechnen muss.

gehört zu den üblichen Standardtestverfahren, um die Nennleistung von Solarzellen und Solarmodulen zu bestimmen. Beim Flash Test werden zunächst einzelne Solarzellen mit einem kurzen Lichtblitz für wenige Millisekunden mit einer Stärke von 1000 W/qm² beblitzt. Das Spektrum des Lichtblitzes bewegt sich dabei möglichst nahe an dem der Sonne.

Aus der abgegeben Leistung wird die Nennleistung der Solarzelle bestimmt. Aus Solarzellen mit einer identischen Nennleistung werden dann Solarmodule gefertigt. Die Solarmodule werden in einem folgenden Schritt einem weiteren Flash Test unterzogen und mit den Angaben auf dem Modul verglichen, um die angegebene Nennleistung zu bestätigen.

kommt meist bei Flachdächern zum Einsatz, bei welchen niedrige Dachlasten notwendig sind, beispielsweise aufgrund großer Stützbreiten. Somit wird das Dach durch den Einsatz von Kunststoffabdichtungsbahnen abgedichtet.

Bei der Montage von Photovoltaikanlagen auf einem Foliendach ist nicht nur die Dachlastreserve ein entscheidender Faktor bei der Planung: unsachgemäße Photovoltaik Montage kann in diesem Fall zu einer Dachdurchdringung mit großen Undichtigkeiten führen, bei denen es zu Wasseranfällen kommt. Somit ist eine besondere Montagetechnik erforderlich.

Neben der Einspeisevergütung auf Basis des EEG gibt es häufig individuelle Fördermöglichkeiten, wie z. B. in Rheinland-Pfalz bei Neubauten oder zinsverbilligte Darlehen der KfW-Bank. Da sich die Programme und Zinskonditionen häufig ändern, empfiehlt es sich, immer den aktuellen Stand abzufragen. Siehe dazu auch Förderung.

werden im Erneuerbaren-Energien-Gesetz neben Flächen an / auf Gebäuden als förderfähig ausgewiesen für eine Einspeisevergütung. Der Gesetzgeber unterscheidet bei förderfähigen Freiflächen in Konversionsflächen und sonstige Flächen. Grünflächen, die laut EEG ebenfalls unter den Begriff der Freifläche fallen, erhalten seit 2011 keine Förderung mehr.

ist ein Maß für die Qualität von Solarzellen. Der Füllfaktor wird numerisch ohne Einheit angegeben und hat unter idealisierten Bedingungen den Wert 1.

Errechnet wird der Füllfaktor durch Division der maximalen Leistung einer Solarzelle (Maximum Power Point) mit dem Produkt aus Leerlaufspannung und Kurzschlussstrom. Der Wert drückt damit das Verhältnis von praktischer maximaler Leistung und theoretisch maximaler Leistung aus. Je weiter der Füllfaktor vom Wert 1 abweicht, umso geringer ist der Wirkungsgrad der Solarzelle.

kann in der Nutzung von Photovoltaik für mehrere Anliegen erforderlich sein. Zum einen ist ein Gestattungsvertrag vonnöten, wenn für die Einspeisung des erzeugten Stromes ein Kabel über ein fremdes Grundstück verlegt werden muss. In diesem Fall muss, damit der Photovoltaik Anschluss gelingt, mit dem Grundstückseigentümer ein Gestattungsvertrag aufgesetzt werden, der die entsprechende Nutzung erlaubt.

Des Weiteren ist ein Gestattungsvertrag auch bei der Dachvermietung von Belang. In einem Gestattungsvertrag werden die Rechte und Pflichten zwischen Nutzer und Grundeigentümer genau geregelt – Nutzungsrechte, Kosten für eventuelle Wartungsarbeiten oder die Regelung über Demontage der Anlage nach Ablauf der Nutzungsdauer. Der Gestattungsnehmer erbringt dem -Geber meistens eine individuell geregelte Entschädigung, beispielsweise nach Dachfläche oder erzeugten Kilowattstunden einer Photovoltaikanlage.

Die Abkürzung “GIPV” steht für “gebäudeintegrierte Photovoltaik”. Eine alternative Bezeichnung ist “BIPV” (engl. für “building-integrated photovoltaics). Eine Photovoltaikanlage wird bei GIPV-Anwendungen direkt in die Gebäudehülle eingefügt, anstatt auf ein Bauteil wie zum Beispiel bei der Aufdachmontage. Hierzu zählen die Fassade eines Gebäudes ebenso wie Dächer oder andere Bauteile. Kristalline Module als auch Dünnschichtmodule kommen hier zum Einsatz.

Bei der GIPV / BIPV steht nicht nur ein ästhetischer Vorteil im Vordergrund: die Bauteile der Anlage erfüllen je nach Planung auch weitere Funktionen im Gebäude. Hierzu zählen Aspekte der Wärmedämmung, des Schallschutzes oder Sichtschutzfaktoren. In einigen Ländern genießen GIPV-Anlagen besondere Einspeisetarife.

meint die Energiemenge, die von der Sonne ausgehend auf der Erdoberfläche auftrifft. Der Wert wird in Watt pro Quadratmeter (W/m²) angegeben und bezieht sich auf eine Einstrahlungsdauer von 1 Sekunde.

Die Globalstrahlung wird von der Bewölkung beeinflusst. Bei wolkenlosem Himmel treffen in einer Sekunde rund 1.000 W/m² auf die Erdoberfläche. Bei bedecktem Himmel kann der Wert bis auf 50 W/m² und darunter sinken. Die Globalstrahlung ist deshalb als Summe aus direkter und diffuser Strahlung definiert. Sie unterscheidet sich damit von der Solarkonstante. Die Globalstrahlung beeinflusst in direktem Maße den Ertrag einer Photovoltaikanlage (neben technischen Faktoren und Ausrichtung der Anlage zur Sonne). Die Jahressumme für 2010 variiert in Deutschland zwischen 982 kWh/m² und 1.191 kWh/m² je nach Region. Der Deutsche Wetterdienst weist in Karten die monatlichen und jährlichen Summen der Globalstrahlung aus.

Grünflächen sind 2014 uninteressant für Photovoltaik Großanlagen. Die Einspeisevergütung wird bereist seit 2011 nicht mehr gewährt. Ins Blickfeld von Investoren und Gemeinden rücken ab sofort Konversionsflächen. Seit einem Hinweis Papier der Clearingstelle EEG im Sommer 2010 ist auch klar, welche Flächen unter die neue EEG Förderung fallen.

Die Einspeisevergütung für Photovoltaik Großanlagen auf Freiflächen ist gestaffelt. Grundlage hierfür ist, auf was für einer Fläche die Anlage errichtet wird. Die verschiedenen Freiflächen werden im § 32 des Erneuerbaren-Energien-Gesetzes genauer benannt. Laut aktueller Fassung des EEG vom Dezember 2012 unterscheidet der Gesetzgeber zwischen drei Flächenarten, für die eine EEG Förderung gewährt wird:

  • Konversionsflächen
  • sonstigen Flächen
  • Grünflächen.

Trotz dieser Einteilung ist die Einspeisevergütung für Photovoltaik Großanlagen 2013 auf Freiflächen nicht mehr gestaffelt. Sie beträgt derzeit:

9,47 Cent / kWh im Januar 2014

Für Photovoltaik Großanlagen, die auf einer Grünfläche errichtet werden, wurde nur noch bis Ende 2010 eine Einspeisevergütung gewährt in Höhe von 28,43 Cent / kWH. Seit Inbetriebnahmezeitpunkt 01.01.2011 sind diese Anlagen nicht mehr förderfähig.

Was sind “Konversionsflächen”, “sonstige Flächen” und “Grünflächen”?

Auf diese Frage gibt das EEG nur ungenau Antwort, da die jeweiligen Passagen uneindeutig formuliert sind. Die Clearingstelle EEG hat sich diesem Problem 2010 angenommen, um Missverständnisse zu vermeiden und Planungssicherheit für Photovoltaik Freiflächen Anlagen zu gewährleisten.

Konversionsflächen “…aus wirtschaftlicher, verkehrlicher, wohnungsbaulicher oder militärischer Nutzung” sind im Sinne der Empfehlung wie folgt zu verstehen:

  • Die wirtschaftliche Nutzung schließt Gewerbeflächen, Industrieflächen sowie staatliche und kommunale Flächen für Schulen, Bibliotheken und Museen ein. Auch Infrastruktur wie Straßen, Plätze, öffentliche Bauten und Flächen für Verkehrsmittel oder die Wasserversorgung fallen unter die wirtschaftliche Nutzung einer Konversionsfläche.
  • Militärische Nutzung meint Flächen, die von Einheiten der Landesverteidigung genutzt werden.
  • Die Entscheidung, ob eine Fläche als Konversionsfläche gilt, wird grundsätzlich an ihrem ökologischen Wert festgemacht. Dieser muss “schwerwiegend beeinträchtigt” sein.
  • Schwerwiegend beeinträchtigte Konversionsflächen sind ehemalige Tagebaugebiete, deren Standsicherheit beeinträchtigt ist sowie (versiegelte) Flächen mit der Existenz oder dem hinreichenden Verdacht auf: Altlasten; schädliche Bodenveränderungen (ph-Wert, Humusgehalt, Bodenfruchtbarkeit); Kampfmittel; Abfälle / Trümmer; Bodenabtragung / Bodenerosion; starker Anhebung des Grundwasserstands.

Mehr als 50 Prozent der Fläche, die tatsächlich durch die Photovoltaik Großanlage genutzt wird, muss ökologisch beeinträchtigt sein, um als Konversionsfläche zu gelten.

  • Die Beeinträchtigung muss zum Zeitpunkt gegeben sein, wenn der Bebauungsplan für die Photovoltaik Freiflächen Anlage aufgestellt oder geändert wird.

Sonstige Flächen meint:

  • Freiflächen längs von Autobahnen oder Schienenwegen (mit der Einschränkung, dass die Photovoltaik Großanlage bis zu einer Entfernung von maximal 110 Metern zum äußeren Rand der Fahrbahn errichtet wurde)

Sonderfall Grünflächen: Wann ist ein Großanlagen Bebauungsplan “beschlossen”?

Photovoltaik Großanlagen auf Grünflächen sind nur noch förderfähig, wenn der Bebauungsplan vor dem 25. März 2010 beschlossen wurde. Die Grünfläche muss dazu in den vorangegangenen drei Jahren seit dem Beschluss des Bebauungsplan als Ackerland genutzt worden sein und der Inbetriebnahmezeitpunkt der Großanlage vor dem 01.01.2011 liegen. Als “beschlossen” gilt ein Bebauungsplan laut Hinweis der Clearingstelle EEG allgemein und speziell für den Anwendungsfall Grünfläche dann, “…wenn er von der Gemeinde (bis einschließlich 24. März 2010) gemäß § 10 Abs. 1 BauGB als Satzung beschlossen wurde. Auf die Wirksamkeit des Satzungsbeschlusses kommt es dabei nicht an. Die PV-Anlagen müssen indes im Geltungsbereich eben dieses (vor dem 25. März 2010) beschlossenen Bebauungsplans errichtet werden.”

In der Photovoltaik bezeichnet der Hot-Spot-Effekt (wörtlich übersetzt: Heißer-Fleck-Effekt) die Überhitzung eines Bereich eines Solarzellenmoduls aufgrund ungleichen Lichteinfalls, der im Extremfall einen Brand verursachen kann.

Der Hot-Spot-Effekt tritt auf, wenn einzelne Solarzellen innerhalb der Reihenschaltung im Solarmodul verschattet werden. Diese abgeschatteten Zellen können selbst keine elektrische Spannung erzeugen und wirken stattdessen wie ein elektrischer Widerstand, da sie im Sperrbereich ihrer Strom-Spannungs-Kennlinie betrieben werden. Die anderen in Serie geschalteten Zellen erzeugen weiterhin eine elektrische Spannung. Übersteigt diese Spannung die Sperrspannung der abgeschatteten Zellen, so wird die Sperrspannung durchbrochen und es fließt der volle Strom. Der Strom wird dann wie in einem elektrischen Widerstand in Wärme umgesetzt, die Zelle kann sich bis zur Zerstörung überhitzen.

Um den Hot-Spot-Effekt zu vermeiden, werden bei größeren Modulen Bypass-Dioden antiparallel zu einer bestimmten Anzahl der seriell verbundenen Solarzellen geschaltet. Eine mangelhaft kontaktierte Freilaufdiode fällt im Normalbetrieb nicht auf. Erst beim Sonderfall der teilweisen Beschattung wird diese benötigt.

wird nach der Installation des Netzanschlusses der Photovoltaikanlage und dem Anschluss des Einspeisezählers vom Elektriker ausgefüllt. Dieser misst die technischen Parameter der Anlage und vermerkt sie zusammen mit elektrischen Messwerten im Protokoll. Mithilfe der Messwerte wird überprüft, ob die Anlage den Normen für “Elektrische Anlagen und Betriebsmittel” entspricht. Dies sind die Normen VDE 0100 Teil 610 und BGV A2.

Es werden Informationen wie beispielsweise der Erdungs- und Isolationswiderstand, die Generator-Leerlaufspannung, der Kurzschlussstrom für jeden Strang sowie der Spannungsabfall festgehalten. Informationen zu den einzelnen Punkten eines Inbetriebabnahmeprotokolls für Photovoltaik erhalten Sie beim Fachbetrieb vor Ort. Falls die Photovoltaikanlage später erweitert oder verändert wird, müssen die Werte neu überprüft und das Protokoll erneut ausgefüllt werden.

Das Inbetriebnahmeprotokoll ist die Versicherung des Netzbetreibers gegenüber dem Betreiber der Photovoltaikanlage. Der Elektriker nimmt dadurch die Photovoltaik Anlage und alle Installationen ab und die Stromproduktion kann beginnen.

Falls bei der Abnahme ein Montage- oder Installationsfehler festgestellt wird, muss der Photovoltaik-Fachbetrieb, der für die Montage beauftragt wurde, diesen Fehler beheben. Wenden Sie sich dann möglichst schnell an den Betrieb, damit die Inbetriebnahme der Photovoltaikanlagen nicht allzu lange verzögert wird.

Der Bundesindustrieverband Deutschland Haus-, Energie- und Umwelttechnik e.V. gibt ein Informationsblatt zum Thema heraus, in dem Sie auch ein Mustervorlage des Inbetriebnahmeprotokolls für Photovoltaikanlagen finden.

Eine Photovoltaik Anlage im Sinne des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) 2012 §3 Nr. 5 gilt als “in Betrieb gesetzt”, nach Herstellung der technischen Betriebsbereitschaft der Anlage…; die technische Betriebsbereitschaft setzt voraus, dass die Anlage fest an dem für den dauerhaften Betrieb vorgesehenen Ort und dauerhaft mit dem für die Erzeugung von Wechselstrom erforderlichen Zubehör installiert wurde.

Nicht erforderlich für den Inbetriebnahmezeitpunkt ist die Mitwirkung des Netzbetreibers, der Anschluss eines Wechselrichters oder die Anmeldung zum Netzanschluss. Auch die Netzverträglichkeitsprüfung, das Verlegen von Netzanschluss und Anschlussleitungen und die Einspeisung des Stroms in ein Stromnetz sind nicht erforderlich. (Hinweispapier Clearingstelle EEG August 2010).

Der Inbetriebnahmezeitpunkt einer Photovoltaik Anlage ist für die Höhe der Einspeisevergütung relevant. Als Nachweis für den Inbetriebnahmezeitpunkt kann ein Foto oder ein Inbetriebnahmeprotokoll dienen.

Bei der Indach-Montage werden Solarmodule nicht auf einem Dach montiert oder aufgeständert, sondern in die Dachhaut integriert. Besonders die eingeschränkte Hinterlüftung der Solarmodule verdient Beachtung im Planungs- und Installationsprozess. Siehe auch: Dachintegration.

sind Anlagen oder Geräte, die nicht an das allgemeine Stromnetz angeschlossen sind. Kleine Geräte wie Ventilatoren oder Kühlschränke aber auch größere Anlagen wie Wohnwägen, Kleingärten oder ganze Ferienhäuser können sich somit eigenständig mit Energie versorgen, falls keine Möglichkeit des Anschlusses gegeben ist.

Inselanlagen können fossil oder auch mithilfe eines oder mehrerer Solarmodule arbeiten. Eine bekannte Kleinapplikation der Inselanlagen Photovoltaik sind die solar betriebenen Parkscheinautomaten in vielen Städten.

ist die weltweit größte Fachmesse für Solartechnik. Sie findet seit 2008 jährlich im Juni in München statt. Sie nahm 1991 ihren Anfang in Pforzheim und hat sich zu Deutschlands wichtigster Fachmesse für Solartechnik entwickelt. Seit 2008 / 2009 gibt es internationale Ableger: die Intersolar North America in San Francisco sowie die Intersolar India in Mumbai. Der Fokus der Intersolar liegt auf den neuesten Entwicklungen und technischen Innovationen im Bereich Photovoltaik und Solarthermie. Sie wird von den weltweit wichtigsten Herstellern, Zulieferern sowie Handels- und Dienstleistungsunternehmen präsentiert. Die Messe richtet sich an Fachpublikum und Öffentlichkeit. Durch ihre internationale Anerkennung zieht die Intersolar heute Aussteller und Besucher aus der ganzen Welt an.

Siehe auch unter Wechselrichter.

beschreibt im Unterschied zum Tagesgang bei einer Photovoltaik Anlage, wie sich ein für die Anlage wichtiger Parameter – wie z.B. die Anlagenleistung – über den Verlauf eines Jahres entwickelt. Die kann u.a. die Anlagenleistung sein.

Mit Hilfe des Jahresganges kann die Leistung einer Photovoltaik Anlage mit den Werten aus Vorjahren verglichen werden, um z.B. Aussagen über die Degradation der Anlage treffen zu können.

Die Leistung von Photovoltaikmodulen wird standardmäßig in der Größe Kilowatt-Peak, abgekürzt als kWp, angegeben. Dabei geht man von einer möglichen Maximalleistung eines Solarmoduls bei einer Sonneneinstrahlung von 1000 W/m² und einer Modultemperatur von 25 Grad Celcius und einer atmosphärischen Massenzahl AM von 1,5 (Dies sind standard test conditions – STC). Dies ermöglicht die Vergleichbarkeit der Solarmodule verschiedener Hersteller.

Mit den Angaben über die Leistung von Modulen und deren Anzahl lässt sich die Nennleistung einer Photovoltaik Anlage ermitteln.

Der Klirrfaktor, Formelzeichen k (typischerweise als dimensionslose Verhältniszahl oder in Prozent angegeben), bezeichnet die Restwelligkeit des Ausgangsstromes eines Wechselrichters. Dadurch wird die Abweichung der Welligkeit des gelieferten Stromes eines netzgekoppelten Wechselrichters von der idealen Sinusform des Netzstromes angegeben.

ist ein Hersteller von Montagesystemen für Photovoltaik Großanlagen. Die Montagesysteme ermöglichen eine Montage von Solarmodulen speziell auf Flachdächern mit geringer Dachlastreserve ohne die Dachhaut zu durchdringen.

Neben Knubix vertreiben auch andere Hersteller Unterkonstruktionen für Flachdächer, darunter hb-Solar, Inventux, Schüco, Schletter, HatiCon, Würth und Hilti. Unterscheidungskriterien für Montagesysteme sind u.a. die Flächen- und Linienlast der Konstruktion sowie Modulfreigaben.

werden im Erneuerbaren-Energien-Gesetz als eine von zwei Freiflächen Arten aufgeführt, für die eine Einspeisevergütung möglich ist. Im Kern zeichnet sich eine Konversionsfläche dadurch aus, dass sie durch wirtschaftliche, verkehrliche, wohnungsbauliche oder militärische Nutzung schwerwiegend ökologisch beeinträchtigt ist.

Konversionsflächen erhalten eine höhere Förderung als “sonstige Flächen”, auf denen eine Photovoltaik Großanlage installiert wird.

Die KfW hat viele Aufgaben. Als Förderbank unterstützt die KfW Bankengruppe den Wandel und treibt zukunftsweisende Ideen voran – in Deutschland, in Europa und in der Welt.

Das KfW-Programm Erneuerbare Energien “Standard” ermöglicht eine zinsgünstige Finanzierung von Vorhaben zur Nutzung Erneuerbarer Energien zur Stromerzeugung und Strom- und Wärmeerzeugung in Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen (s. KWK-Anlagen).

gehört zu den wichtigen Kennwerten eines Solarmoduls. Verbindet man beide Pole ohne Widerstand miteinander (“Kurzschluss”), ist der Kurzschlussstrom messbar. Der Kurzschlussstrom ist direkt von der Bestrahlungsstärke abhängig. Im Gegensatz zur Leerlaufspannung, bei der die Spannung maximal und die Stärke bei null liegt, ist die Stärke beim Kurzschlussstrom maximal und die Spannung minimal. In beiden Fällen ist die Leistung der Photovoltaikanlage Null.

(angegeben in Uoc / Volt) bezeichnet die Spannung am Ausgang einer Spannungsquelle, an der kein Verbrauch wie z.B. an einem Wechselrichter anfällt – es fließt also kein Strom. Die Leerlaufspannung ist die Maximalspannung eines Moduls und ein wichtiger Kennwert eines Solarmoduls neben dem Kurzschlussstrom.

Bei der Produktion von Solarmodulen kommt es herstellungsbedingt zu Unterschieden in der angegebenen Nennleistung, die nicht völlig ausgeschlossen werden können. Das bedeutet, dass ein Modul in der Praxis mehr oder weniger Leistung erbringt, als es sollte. Der Begriff Leistungstoleranz drückt diese Unterschiede in Prozent aus.

Die Varianz liegt im Mittel bei ungefähr drei Prozent oberhalb oder unterhalb der Nennleistung – dann als positive (plus-) oder negative (minus-) Leistungstoleranz bezeichnet. Auch eine doppelseitige Leistungstoleranz von bspw. drei Prozent plus und minus ist möglich. Ein Modul mit einer Nennleistung von 200 Watt Peak und einer Leistungstoleranz von minus drei Prozent erbringt also eine Mindestleistung von 196 Watt Peak.

Eine negative Leistungstoleranz sollte allerdings nicht mehr toleriert werden.

beschreibt im Unterschied zur Flächenlast eine Kraft, die linienförmig wirkt. Sie wird in Newton pro Quadratmeter (N/m²) angegeben. Linienlast hat in der Photovoltaik u.a. Bedeutung bei Montagesystemen für Photovoltaik Großanlagen auf Flachdächern. In Datenblättern der verschiedenen Unterkonstruktionen wird die linear aufliegende Kraft von Montageschienen auf der Dachhaut gesondert ausgewiesen. Dieser Wert ist für Anlagenplaner die Grundlage zu entscheiden, ob eine Photovoltaik Anlage bei der vorliegenden Dachlastreserve installiert werden kann.

bezeichnet den Betriebszustand einer Solarzelle, an dem diese ihre maximal mögliche Leistung abgibt. Dieser Punkt ist mathematisch definiert als Produkt aus Kurzschlussstrom und Leerlaufspannung der Solarzelle. Folglich ist der Maximum Power Point kein konstanter Wert. Er ändert sich in Solarzellen fortlaufend und wird beeinflusst von der Strahlungsintensität und Zelltemperatur.

Damit Solarmodule möglichst konstant am Maximum Power Point arbeiten, wurden technische Lösungen entwickelt (Maximum Power Point Tracking), die fortlaufend mit Hilfe von Mikroprozessoren den jeweils aktuellen Maximum Power Point errechnen und die Leistungsdaten der Solarzellen danach ausrichten.

MPP Tracker werden in Wechselrichtern verbaut. Entwickelt werden auch Solarmodule mit integriertem MPP Tracker, um Verschattung von Photovoltaik besser ausgleichen zu können.

ist eine festgelegte Einheit, mit der Energieleistung angegeben wird. Als Abkürzung wird “W” verwendet. Ein Kilowatt (kW) steht für 1000 Watt, während ein Megawatt (MW) für 1.000.000 Watt steht.

Eine in Watt angegebene Leistung wird entweder für einen tatsächlichen Energieverbrauch oder für die installierte oder maximal mögliche Leistung eines Gerätes oder einer Installation verwendet. Die angegebene Nennleistung eines Solarmodules oder einer Gesamtanlage wird in Watt Peak bzw. in Kilowatt Peak (kWp) angegeben.

Der Begriff Modulfreigabe wird im Zusammenhang mit Photovoltaik Montagesystemen gebraucht. Die Modulfreigabe bezeichnet dabei vom Hersteller der Unterkonstruktion “freigegebene” Solarmodule, die mit dem Montagesystem verbaut werden können.

Montagesystem Hersteller weisen diese Module in der Regel in Listen auf ihrer Homepage aus. So sind einige Montagesysteme nur mit Hersteller eigenen Modulen kompatibel und besitzen keine Modulfreigabe für Solarmodule anderer Hersteller.

gibt an, wieviel Sonnenenergie Solarmodule in nutzbaren Strom umwandeln. Der Modulwirkungsgrad wird meist in Prozent unter Berücksichtigung von Laborbedingungen (STC – Standard Test Conditions) angegeben und variiert in der tatsächlichen Nutzung. Bei einem Modulwirkungsgrad von 20 % würde ein Fünftel der einstrahlenden Energie zu elektrischer Leistung. Der Modulwirkungsgrad ist als solcher nicht an eine bestimmte Fläche gebunden, sondern modulspezifisch. Aktuelle Modulwirkungsgrade bewegen sich in einem Bereich von sechs bis zwanzig Prozent, je nach Art des Solarmoduls.

Der Modulwirkungsgrad lässt sich leicht mit einem Produktdatenblatt selbst bestimmen. Aus der Nennleistung des Moduls kann man auch den Wirkungsgrad eines Moduls näherungsweise errechnen mit:

Wirkungsgrad = Nennleistung [Wp] / (Zellfläche [m²] x Einstrahlungsstärke STC [W/m²])

Beispiel: ein Modul mit einer Leistung von 250 Watt und den Abmessungen 1640 x 992 mm hat eine Fläche von 1,654 m². Wirkungsgrad = 250 W / (1,654 m² x 1000 W/m²) = 15,1%.

Ein Monokristall besteht aus einem einheitlichen, homogenen Kristallgitter. Silizium-Monokristalle werden in Solarzellen für Photovoltaik Module verbaut. Dort sind sie erkennbar an ihrer ebenen und glatten Oberfläche und ihrer dunklen, anthrazit oder fast schwarzen Färbung.

Silizium-Monokristalle haben einen höheren Wirkungsgrad als multi- (poly)kristalline Module. Dafür ist das Herstellungsverfahren monokristalliner Solarzellen energieaufwendiger und das Endprodukt teurer als bei polykristallinen Zellen.

Beim Flachdach-Montagesystem für Photovoltaik-Module einer Solaranlage muss gewährleistet sein, dass die Unterkonstruktion sicher auf dem Dach steht. Dazu kann das Gestell mit dem Dach verschraubt werden. Einfach ist diese Verankerung bei einem Montagesystem, das auf einem Trapezblech-Dach verankert wird. Etwas komplizierter wird die Photovoltaik-Unterkonstruktion bei Flachdächern mit Bitumen- oder Folienbahnen. Hier müssen die Schrauben die Dachhaut durchdringen und bis zur Tragekonstruktion reichen. Achtung: Eine Dachdurchdringung, um ein PV-Montagesystem zu verankern, birgt stets ein Risiko. Bei nicht sorgfältiger Arbeit leidet die Dichtigkeit des Daches. Im ungünstigen Fall entstehen dann Schäden und hohe nachträgliche Kosten aufgrund mangelhafter Installation der Montagesysteme.

Ein PV-Gestell auf dem Flachdach zu verschrauben, ist keineswegs immer notwendig. Verschiedene Hersteller bieten mittlerweile andere Lösungen für Photovoltaik-Montagesysteme an. Solch eine Unterkonstruktion für PV-Module erhält dann oftmals eine zusätzliche Beschwerung durch Betonsteine oder andere Materialien. Eine andere Photovoltaik-Montagesystem-Variante setzt auf aerodynamische Effekte, die das Photovoltaik-Gestell auf dem Dach halten.

Statische Berechnungen sind bei PV-Großanlagen auf einem Flachdach unerlässlich. Jedes PV-Montagesystem ist eine zusätzliche Belastung fürs Dach, vor allem, wenn eine Zusatzbeschwerung fürs Gestell hinzukommt. Angaben der Montagesystem-Hersteller, die hier relevant sind, sind die durchs Montagegestell verursachte Flächenlast pro m² oder die Linienlast pro Meter. Wichtig sind auch Umgebungswerte wie die Wind- und die Schneelastzone, in der sich das jeweilige Haus mit Flachdach befindet, auf dem eine Photovoltaik-Unterkonstruktion installiert wird.

Wichtig ist auch: Nicht jede Unterkonstruktion ist kompatibel mit jedem Solarmodul. Manch ein Hersteller produziert Montagesysteme speziell für die von ihm vertriebenen Module. Andere PV-Montagesysteme sind nur für Dünnschichtmodule geeignet, wiederum andere eignen sich dagegen für fast alle Module. Antworten auf die Frage, zu welchen Modulen ein Montagegestell passt, geben:

* Freigabelisten der Hersteller

* Angaben der Hersteller zu Maßen passender Solarmodule fürs jeweilige Gestell.

Wichtig für den möglichen Energieertrag, den ein Photovoltaiksystem bringt, ist die Frage, in welchem Aufstellwinkel das Montagesystem die Module zur Sonne aufstellt. Es kann zugleich vorteilhaft sein, wenn ein Montagesystem Photovoltaik-Module wie die Flächen eines moderat geneigten Satteldachs zueinander aufstellt. Dann fallen Sonnenstrahlen von zwei Seiten auf Montagegestell und Module.

Montagesysteme für Flachdächer bieten in Deutschland u.a hb Solar, Inventux, Knubix, Schletter, Schüco, Hilti, HatiCon und Würth an.

gewährleistet, dass eine Photovoltaikanlage möglichst oft am Maximum Power Point betrieben wird. Der Maximum Power Point ist der Punkt im Spannungsdiagramm, an dem eine Anlage die größte Leistung erreicht.

Der MPP Tracker regelt die Spannung entsprechend der Situation und senkt oder erhöht die Spannung, damit die Anlage am MPP arbeitet. Ein MPP-Tracker ist meist Bestandteil von einem Wechselrichter. Es sind auch MPP-Tracker erhältlich, die in ein einzelnes Solarmodul integriert sind.

optimiert den Ertrag einer Photovoltaikanlage. Es sind prinzipiell zwei Nachführsysteme möglich: die einachsige Nachführung und die zweiachsige Nachführung.

Bei der einachsigen Nachführung folgt ein Modul auf der horizontalen oder der vertikalen Achse dem Sonnengang während des Tagesverlaufes. Dies soll gewährleisten, dass die Sonne stets im optimalen Winkel auf die Solarmodule fällt und die Photovoltaikanlage den Umständen gemäß einen möglichst hohen Ertrag erzielt. Bei der zweiachsigen Nachführung können die Solarmodule sowohl horizontal (Elevation) als auch vertikal (Azimuth) der Sonne folgen.

Die Sonnenenergie kann bestmöglich genutzt werden, wenn die Sonne im rechten Winkel auf die Photovoltaikmodule trifft. Allerdings hängt der optimale Neigungswinkel von der Jahreszeit ab, da die Sonne im Sommer höher und im Winter tiefer am Himmel steht. Da Photovoltaik größtenteils im Sommer genutzt wird, ist in Deutschland eine Dachneigung zwischen 26 und 35 Grad ideal. Im Norden sollten die Module aufgrund der Sonneneinstrahlung steiler und im Süden flacher angebracht werden. Da der optimale Neigungswinkel abhängig von der Jahreszeit ist, bietet es sich an, die Anlage je nach Jahreszeit nachzuführen. Dies bedeutet, dass die Solarmodule der Sonnenbahn über das Jahr hinweg angepasst werden, um somit immer den optimalen Neigungswinkel zu erreichen. Ein entsprechendes Nachführsystem kann ein- oder zweiachsig sein, also die Module vertikal oder horizontal drehen. So kann der Ertrag um etwa 20 bis 30 Prozent verbessert werden.

Im Vergleich zu den hohen Kosten für Photovoltaik ist ein solches System jedoch nicht in jedem Fall lohnenswert, da es zusätzliche Energie benötigt und ein Verschleiß der Bauteile zu berücksichtigen ist.

In Deutschland und ganz Mitteleuropa gibt es außerdem einen hohen Anteil an diffuser Sonneneinstrahlung, sodass auch bei nicht immer optimaler Dachneigung ein guter Stromertrag erzielt wird. Der Einfluss von Verschattung auf den optimalen Ertrag ist grundsätzlich höher einzuschätzen als der Einfluss der Dachneigung.

Bei der Installation einer Photovoltaikanlage ist nicht allein die Dachneigung wichtig sondern vielmehr die Neigung der Solarmodule. Bei Schrägdächern sind beide Neigungswinkel gleich, weil die Module meistens parallel zum Dach angebracht werden. Durch entsprechende Aufständerung kann jedoch eine ungünstige Neigung des Daches ausgeglichen werden. Dabei richtet die Metallkonstruktion die Module entsprechend der optimalen Neigung auf. Bei Flachdächern werden die Module grundsätzlich durch ein Metallgestell auf den optimalen Neigungswinkel aufgestellt, weil die fehlende Neigung des Daches ausgeglichen werden muss.

gehört zu den wichtigen Kennzahlen von Solarmodulen. Sie bezeichnet die höchstmögliche Leistung eines Solarmoduls unter Normbedingungen (im engl. auch STC / Standard Test Conditions). Die Nennleistung wird in Watt Peak angegeben (Wp).

Als Normbedingung gilt in Deutschland eine Einstrahlungsstärke von 1000 Watt/qm und eine Modultemperatur von 25°C bei einer Luftmasse (engl. AM/Air Mass) von 1,5. Da die Normstrahlung in Deutschland relativ selten erreicht wird, liegt die Leistungsabgabe der Solarmodule oft unter der Nennleistung. Aus der Nennleistung kann man auch den Wirkungsgrad eines Moduls näherungsweise errechnen:

Wirkungsgrad = Nennleistung [Wp] / (Zellfläche [m²] x Einstrahlungsstärke STC [W/m²])

ist der Vertragspartner eines Anlagenbetreibers einer Photovoltaik Anlage. Der Netzbetreiber nimmt den erzeugten Solarstrom ab und entrichtet die Einspeisevergütung an den Anlagenbetreiber nach Rechnungsstellung.

Hierzu ist es üblich, dass Netzbetreiber und Anlagenbetreiber einen Einspeisevertrag über die Zahlungsmodalitäten schließen.

ist eine von mehreren Betriebs- bzw. Anschlussarten einer Photovoltaikanlage. Im Netzparallelbetrieb speisen Anlagen den erstandenen Strom über den Umweg in das allgemeine Stromnetz ein. Ein Wechselrichter wandelt zuvor den Gleichstrom aus der PV-Anlage in Wechselstrom mit der korrekten Spannung und Frequenz um. Das EEG gewährleistet in Deutschland, dass der verantwortliche Energieversorger den Strom abnimmt. Eine alternative Betriebsmethode ist die Inselanlage, bei der kein Netzanschluss gegeben ist.

wird im Vorfeld der Einspeisezusage durch den örtlichen Netzbetreiber durchgeführt. Ermittelt wird, ob die Netzkapazität vor Ort ausgelegt ist für die Einspeiseleistung einer geplanten Photovoltaikanlage. Die Netzverträglichkeitsprüfung betrifft alle Photovoltaikprojekte, die nicht über den örtlichen Hausanschluss einspeisen.

Ergebnis der Netzverträglichkeitsprüfung ist, dass der Netzbetreiber dem Anlagenbetreiber einen geeigneten Einspeisepunkt für den Netzanschluss zuweist.

für Photovoltaikanlagen soll gewährleisten, dass eine PV-Anlage bei Wartungsarbeiten oder Notfällen, beispielsweise im Brandfall, abgeschaltet werden kann. Durch die konstante elektrische Spannung besteht möglicherweise Gefahr für Hilfs- und Rettungskräfte.

Eine gesetzliche Pflicht zur Nachrüstung einer Photovoltaikanlage besteht bislang nicht. Verschiedene Unternehmen bieten bereits Lösungen zur Notabschaltung an, die nachträglich installiert werden können. In neueren Anlagen sind stellenweise bereits Notabschaltungen in die Anlagenpakete mit integriert. Diese arbeiten zum Beispiel mit manuellen Notschaltern oder mit in die Brandmelder integrierten automatischen Systemen.

(stellenweise auch “Plastiksolarzellen” genannt) bestehen im Gegensatz zu Solarzellen auf Siliziumbasis aus organischen Werkstoffen (Kohlenwasserstoff-Verbindungen). Mit Wirkungsgraden knapp unter dem zweistelligen Bereich ist die organische Solarzelle anderen Techniken bislang noch unterlegen und hat damit einen vergleichsweise hohen Flächenbedarf. Aufgrund voraussichtlich niedrigerer Kosten für die Produktion, einfacher Handhabung und der werkstoffbedingten Umweltverträglichkeit findet zunehmend umfassende Forschung im Bereich “Organische Solarzellen” statt.

Dabei ist die Modulspannung bei allen angeschlossenen Modulen gleich. Bei größeren Photovoltaikanlagen werden nicht einfach alle Solarmodule in Reihe geschaltet, denn bei der Reihenschaltung bestimmt das schwächste Modul über die Leistung aller anderen Module in der jeweiligen Reihe.

Deshalb gruppiert man verschiedene Parzellen mit ähnlichen Leistungswerten miteinander (innerhalb einer Parzelle herrscht wiederum eine Reihenschaltung vor). Es arbeiten also mehrere Parzellen mit Solarmodulen unter ähnlichen Leistungsbedingungen parallel zueinander. Durch die Parallelschaltung beeinflussen sich die verschiedenen Felder also nicht gegenseitig. Diese Schaltung ist zum Beispiel vorteilhaft, wenn eine Parzelle im Tagesverlauf partiell verschattet ist und eine andere nicht. So entfaltet ein Feld weiterhin seine volle Leistung.

sind waagerechte Elemente in einer Dachkonstruktion. Pfetten verlaufen meist parallel zu Traufe und First eines Daches und spielen eine wichtige Rolle in der Dachstatik – sie tragen im Pfettendach die darüber liegenden Sparren, auf welchen die Montagesysteme für Photovoltaikanlagen oft befestigt werden. Die Pfetten werden je nach Position als First-, Mittel- oder Fußpfetten bezeichnet.

Der Photoeffekt wurde 1839 von Alexander Edmond Bequerel entdeckt. Im Verlauf eines Experimentes stellte er fest, dass zwischen zwei elektrolytischen Zellen ein lichtabhängiger Stromfluss entstand. Dieser Photoeffekt wurde in den folgenden Jahrzehnten unter anderem von Heinrich Hertz und W. Hallwachs 1887 weitergehend erforscht, unter anderem über den äußeren photoelektrischen Effekt, bei dem geladene Teilchen Elektronen aus einem Material herauslösen (Hallwachs-Effekt). Weiterentwickelt wurde die Erforschung von Albert Einstein, der den Photoeffekt in seine Lichtquantentheorie einbezog.

Erst mit seiner Arbeit zum Lichtquanteneffekt 1905, für die er 1921 den Nobelpreis erhalten sollte, konnte der Photoeffekt physikalisch erklärt werden. Nach diesem Erklärungsansatz ist Licht nicht nur eine Welle, sondern besitzt auch Teilcheneigenschaften (“Welle-Teilchen-Dualismus”). Die sogenannten “Photonen” besitzen demnach eine bestimmte Energieladung. Ein Photon kann seine Energie an andere Teilchen übertragen. Diese Energie lässt sich für verschiedene Prozesse nutzen, unter anderem für die Stromerzeugung durch Photovoltaik Anlagen. Die ersten entsprechenden Solarmodule wurden in der Raumfahrt genutzt, um Satelliten mit Strom zu versorgen.

In der Photovoltaik wird elektrische Energie durch Solarmodule gewonnen. Dieses besteht in den meisten Fällen aus Silizium, einem Halbleitermaterial. Halbleiter werden elektrisch leitfähig, wenn ihnen Licht oder Wärme zugeführt wird. Für eine Solarzelle werden zwei Halbleiterschichten gebildet, die jeweils einen positiven und einen negativen Ladungsträgerüberschuss besitzen. Dies wird “dotieren” genannt.

Nutzung vom Photoeffekt durch eine Photovoltaik Anlage

Am Übergang zwischen beiden Schichten entsteht ein elektrisches Feld, welches dann unter Lichteinfall die durch den Photoeffekt freigesetzten Teilchen der Ladung nach trennt. Metallkontakte greifen die dadurch entstehende elektrische Spannung ab. Wird ein elektrischer Verbraucher angeschlossen, schließt sich der äußere Kreis und es fließt Gleichstrom. Für die Nutzung im Haushalt wandelt ein Wechselrichter den Gleichstrom in Wechselstrom um, da die meisten Haushaltsgeräte mit Wechselstrom betrieben werden.

“PHOTON – das Solarstrom-Magazin” ist ein deutschsprachiges Fachmagazin, das monatlich über Produkte, Preise und Ereignisse rund Solarenergie und Photovoltaik informiert. Es richtet sich ebenso an Privatpersonen wie auch die Photovoltaik-Branche. Für Installateure erscheint seit 2009 das Magazin Photon Profi.

Herausgegeben wird das Magazin von dem PHOTON Europe GmbH Verlag in Aachen mit einer Druckauflage von ungefähr 50.000 Exemplaren. Die PHOTON wird weltweit publiziert und ist in mehreren Landessprachen erhältlich.

bezieht sich auf die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie mittels des photoelektrischen Effektes, auch Photoeffekt genannt. Dies geschieht über Solarmodule, die wiederum aus vielen einzelnen Solarzellen bestehen. Für Photovoltaik kann nur das Sonnenlicht genutzt werden, das tatsächlich auf der Erdoberfläche bzw. den Solarmodulen auftrifft. Deshalb sind neben geografischen Faktoren – am Mittelmeer herrscht eine höhere Globalstrahlung als in Skandinavien – auch lokale Faktoren wie Ausrichtung, Montageneigung und eventuelle Verschattungen genau zu berücksichtigen.

Da Sonnenenergie frei zur Verfügung steht und durch eine Solaranlage direkt bezogen werden kann, ist Photovoltaik eine saubere und vor allem nachhaltige Energiequelle, die nicht zu erschöpfen ist und zählt daher zu den erneuerbaren Energien.

Solarmodule werden neben Deutschland hauptsächlich in China und den USA produziert. 2012 konsolidierte sich der Markt und etliche Hersteller im In- und Ausland mussten Insolvenz anmelden. Deshalb vor dem Kauf der Solarmodule prüfen, ob die Solarmodule von einem Hersteller kommen, der noch am Markt aktiv ist. Bei Restposten von insolventen Herstellern ist evtl. die Gewährleistung der Solarmodule nicht mehr gegeben.

Unabhängig vom Hersteller sind heute drei Typen von Solarmodulen auf dem Markt erhältlich: mono- und polykristalline Solarmodule sowie Dünnschichtmodule. Monokristalline Solarmodule haben den höchsten Wirkungsgrad, sind dafür jedoch aufwändiger herzustellen und damit etwas teurer als polykristalline Solarmodule. Dünnschichtmodule sind bei Ein- und Mehrfamilienhäusern kaum verbreitet. Sie finden u.a. auf großen Flachdächern mit wenig Traglast Anwendung.

Ein Indiz für die Qualität und Leistungsfähigkeit bei Solarmodulen ist neben dem Wirkungsgrad das Schwachlichtverhalten. Da in Deutschland die Sonne an verhältnismäßig wenigen Tagen von einem wolkenlosen Himmel scheint, müssen die Solarmodule den Großteil des Stroms aus diffusem Licht erzeugen. Da bei schwächerer Sonneneinstrahlung der Wirkungsgrad der Solarmodule sinkt, kommt es beim Kauf u.a. auf diesen Wert an.

Die Art und Größe der Dachfläche bzw. Freifläche ist für den Photovoltaik Rechner die Grundlage, um die Nennleistung der Anlage zu errechnen. Daraus ergeben sich direkt die Investitionskosten. Die Kosten werden anhand aktueller Durchschnittswerte aus dem Branchenmagazin Photon errechnet. Auf Satteldächern und Pultdächern können in der Regel mehr Module installiert werden als auf einem gleichgroßen Flachdach. Denn auf Flachdächern werden die Module meist aufgeständert.

Für Freiflächen Anlagen ist es wichtig zu wissen, ob eine Konversionsfläche oder ein Flurstück neben Autobahnen oder Schienenwegen bebaut werden soll. Die Einspeisevergütung für Photovoltaik auf Ackerflächen wird nicht mehr gezahlt.

Wie gelangt der Photovoltaik Rechner zu einem individuellen Ergebnis?

Wichtig für die Ertragsberechnung einer Photovoltaikanlage ist neben der Nennleistung die Sonneneinstrahlung vor Ort. Der Photovoltaik Rechner ermittelt die Werte anhand der Postleitzahl. Die Strahlungsdaten vom Photovoltaik Rechner basieren auf Daten des European Commission Joint Research Centre (PVGIS 4). In Deutschland liegen die Mittelwerte zwischen 850 und 1120 Kilowattstunden pro Quadratmeter im Jahr.

Die Dachausrichtung und Dachneigung beeinflusst zusammen mit der Nennleistung und Sonneneinstrahlung den Stromertrag. Für Anlagen auf Dächern sind eine Ausrichtung nach Süden und ein Neigungswinkel von 35 bis 45 Grad ideal.

Die Einspeisevergütung wird für den Photovoltaik Rechner anhand der gesetzlichen Vorgaben monatlich aktualisiert. Auf Basis der aktuell gültigen Vergütungssätze ermittelt der Photovoltaik Rechner, wie hoch die jährliche Einspeisevergütung für den Stromertrag ausfällt. Der Photovoltaik Rechner gibt die durchschnittliche Einspeisevergütung pro Jahr aus, wobei ein Effizienzverlust der Module von 0,4% pro Jahr berücksichtigt wird.

Es gibt während eines ganzen Jahres gute Gründe zur Inbetriebnahme einer Photovoltaikanlage. Eine im Jahresverlauf frühzeitig installierte Anlage erwirtschaftet eine leicht höhere Gesamtvergütung. Wissen muss man hierfür, dass die Einspeisevergütung für volle 20 Jahre gezahlt wird sowie zusätzlich für die verbliebenen Monate im Installationsjahr. Auf Basis der Gesamtvergütung, Investitionskosten und Betriebskosten ermittelt der Photovoltaik Rechner die Rendite der Investition (ausgehend von einer Eigenkapitalfinanzierung).

Die Vergütung wurde am 1. April 2012 verringert und wird von diesem Zeitpunkt an monatlich an die Marktlage angepasst. Der Photovoltaik Rechner rechnet immer mit der aktuellen Vergütung für jeden Monat. Auch die Änderungen des Vermittlungsausschusses vom Juni 2012 sind hier berücksichtigt. Die genaue Höhe der Vergütung für den produzierten Strom ist von der Größe Ihrer Photovoltaikanlage abhängig. Mit Überschreiten einer Nennleistung von 10kWp, 40kWp oder 1000kWp sinkt die Vergütung für den jeweils zusätzlich erzeugten Strom leicht. Der erzeugte Strom kann auch in Ihrem Haushalt selbst verbraucht werden. Durch eigenständige Stromerzeugung gewinnen Sie als Anlagenbetreiber Unabhängigkeit von steigenden Energiepreisen.

Der erzeugte Strom kann auch in Ihrem Haushalt selbst verbraucht werden. Der Gewinn, der aus eingesparten Stromkosten generiert wird, ist höher als der für einfache Netzeinspeisung. Der Photovoltaik Rechner gibt aus, wie hoch die jährlichen Ersparnisse durch den Direktverbrauch sind. Durch eigenständige Stromerzeugung gewinnen Sie als Anlagenbetreiber Unabhängigkeit von steigenden Energiepreisen.

Das vom Photovoltaik Rechner ermittelte Ergebnis gibt einen ersten Eindruck über den zu erwartenden Investitionsrahmen. Detailliertere Aussagen zur Wirtschaftlichkeit kann Ihnen die BUCH SOLAR GmbH ausrechnen. Für eine Beratung können Sie das Ergebnis des Photovoltaik Rechner direkt nutzen, um sich von uns beraten zu lassen und ein kostenfreies Angebote zu erhalten.

Ein Polykristall besteht aus vielen kleinen Einzelkristallen, die keine einheitliche Größe vorweisen. Silizium Polykristalle werden in Solarzellen für Photovoltaik Module verbaut.

Polykristalline Solarzellen sind an ihrem charakteristischen, blau glitzernden Aussehen erkennbar, das Eiskristallen ähnlich ist. Die verschiedene Ausrichtung der Siliziumkristalle lässt je nach Lichteinfall helle und dunkle Strukturen erkennen.

Silizium-Polykristalle haben zum einen auf Grund durch der Vielzahl von Kristallen, an deren Enden der photoelektrische Effekt nicht sehr gut ist, einen etwas schlechteren Wirkungsgrad als monokristalline Module; zum anderen aber auch wegen ihrer helleren Oberfläche. Ihr Herstellungsverfahren ist dafür weniger energieaufwendig und führt zu niedrigeren Preisen als bei den monokristallinen Solarzellen.

ist ein freiwilliges Rücknahme- und Recyclingprogramm für Solarmodule. Die Organisation mit Sitz in Brüssel wurde 2007 von Unternehmen der Photovoltaikindustrie gegründet. PV Cycle versteht sich als Selbstverpflichtung der Branche, Nachhaltigkeit über die gesamte Wertschöpfungskette eines Photovoltaikmoduls zu garantieren und nachhaltig zu recyceln.

Erste praktische Bedeutung erlangt PV Cycle bei Solarkrediten. Die KfW Bankengruppe schreibt für einen Photovoltaik Kredit vor, dass nur Solarmodule finanziert werden, deren Hersteller dem PV Cycle angeschlossen ist.

Ist eine bildliche Darstellung der Strahlungsverteilung auf einem stofflichen Körper. Das Messprinzip beruht darauf, dass jeder Körper mit einer Temperatur oberhalb des absoluten Nullpunktes von 0°K (-273°C) elektromagnetische Wärmestrahlung (infrarot IR-Strahlung) emittiert. Die Wärmebildkamera sieht Strahlung, die das menschliche Auge nicht sieht. Der IR-Sensor erfasst berührungslos die temperaturabhängige Eigenstrahlung des Messobjektes und visualisiert diese.

Die PV Thermografie erlaubt mit Hilfe bildgebender Verfahren eine Fehleranalyse bei Photovoltaikanlagen durchzuführen. Mit PV Thermografie kann man Produktionsfehler, Beschädigungen, Defekte, Verschattungsprobleme und Verschaltungsfehler an einer Anlage erkennen – auch weitere Komponenten wie elektrische Leitungen oder die Wechselrichter können analysiert werden.

Oft werden defekte Teile z.B. durch eine deutlich höhere Temperatur sichtbar: während ein Hotspot in einer Zelle meist auf einen Schaden im Zellinneren hindeutet, können mehrere erwärmte Zellen auf defekte Dioden oder Kurzschlüsse hindeuten. Die PV Thermografie stellt hohe Anforderungen an die Qualität der IR Kamera und die Qualifikation des Thermographen.

Was geschieht mit einem defekten Photovoltaikmodul? Die Entsorgung ist recht problemlos. Wie jeder andere Elektronikabfall können die Solarmodule über den örtlichen Entsorgungsbetrieb, in der Region die A.R.T. – Zweckverband Abfallwirtschaft -, entsorgt werden. Entweder indem man sie bei der örtlichen Sammelstelle abgibt oder über die Anmeldung beim Abfalltelefon abholen lässt. Dort beginnt das eigentliche Recycling.

Denn trotz einer Lebensdauer der Solarmodule von 20 bis 40 Jahren fielen bereits 2004 mehrere hundert Tonnen Solarmodule als Elektroschrott an. Die weltweit erste Versuchsanlage zum Recycling von kristallinen Siliziumsolarzellen ging 2004 in Freiberg in Betrieb. Dort werden bei Temperaturen um 600°C die im Modul enthaltenen Kunststoffe verbrannt und zurück bleiben Glas, Metall, Füllstoffe und die Solarzelle.

Das Glas und die Metallfraktion werden an entsprechende Recyclingbetriebe weitergegeben. Von der Solarzelle werden die Oberflächenschichten durch einen chemischen Reinigungsschritt (Ätzen) gelöst. Aus dem Silizium der Solarzelle können dann wieder neue Solarzellen hergestellt werden. Bemerkenswert ist, dass wesentlich weniger Energie aufgewendet werden muss, wenn man aus den alten Solarmodulen das Silizium recycelt, als wenn man es neu herstellt.

Für einen qualitativ gleichwertigen Wafer aus Recycling-Silizium braucht man nur 30 % der Energie im Vergleich zu einem neuen Wafer. Recycling ist also ökologisch sinnvoll, da die Energierücklaufzeit geringer wird, das heißt, ein recyceltes Modul spielt den Energieaufwand, den man zur Herstellung gebraucht hat schneller wieder ein als ein Solarmodul aus nicht recycliertem Silizium.

Problematisch ist das Recyclen lediglich, wenn in den Solarzellen Stoffe wie Blei, Cadmium-Tellurid oder Silber verwendet wurden.

Dieser Thematik hat sich auch PV CYCLE verschrieben. Bereits viele Hersteller und Großhändler sind Mitglied dieser Vereinigung. Dadurch werden an vielen Orten Sammelstellen für Photovoltaikmodule vor der Weiterverwertung eingerichtet. Näheres finden Sie auf der Homepage von PV Cycle.

So wird die vorübergehende Reduzierung der Einspeiseleistung einer Photovoltaikanlage durch den Netzbetreiber bezeichnet, um eine Überlastung seiner Netzkapazität zu verhindern. Dieses Recht wird Netzbetreibern im §11 EEG (Einspeisemanagement) eingeräumt und betrifft alle PV Anlagen mit mehr als 100 kWp Nennleistung.

Die Regelung ist gesetzlich eng an die Vorgaben zum Netzausbau geknüpft. Zulässig ist die Regelung einer Photovoltaikanlage durch Stromnetzbetreiber nur in der Übergangsphase bis zum vollständigen Ausbau der Netzkapazität.

Es gibt mehrere Methoden, eine Photovoltaikanlage zu konzipieren. Die einzelnen Solarmodule werden auf verschiedene Art und Weise miteinander verschaltet. Die Reihenschaltung koppelt einzelne Module mit möglichst ähnlichen Leistungsbedingungen miteinander.

Das schwächste Modul in einer Reihe bestimmt die Gesamtleistung der Reihe. Werden drei Module zusammengeschaltet und eines der Module erreicht durch Verschattung eine Leistung von 80 Watt und die beiden anderen erreichen ihre volle beispielhafte Leistung von 100W, so beträgt die Gesamtleistung 3 * 80Watt. Bei größeren Photovoltaikanlagen benutzt man möglichst zusätzlich die Parallelschaltung.

hat im Zusammenhang mit der Dachlastreserve zentrale Bedeutung für die Installation einer Photovoltaikanlage. Schnee wirkt als Flächenlast auf die tragende Konstruktion eines Daches ein. Eine Statikprüfung muss vorab ermitteln, ob die Tragwerkssicherheit des Daches mit Photovoltaikanlage bei Schneefall gegeben ist.

Schneelast ist im Winter eine große Herausforderung für Photovoltaik. Fällt besonders viel Schnee und ist dieser sehr nass, wirkt ein hohes Gewicht auf die Anlage. Solarmodule können mitunter beschädigt werden. Für Anlagenbetreiber und Interessenten ist es daher wichtig, das Schneeaufkommen mit in die Planungs- und Betriebsphase einzubeziehen. Für eine annähernd genaue Berechnung ist Deutschland in vier Schneelastzonen eingeteilt. In welcher Zone Sie sich befinden, können Sie auf der Internetseite SchneeLast.info bequem per Postleitzahlensuche herausfinden.

Die Schneelast ist abhängig von der geografischen Lage und Höhe über dem Meeresspiegel. Deutschland ist in vier Schneelastzonen eingeteilt, für die laut DIN 1055-5 feste Werte (kN/m²) gelten.

Positiv auf die Schneelast wirkt sich die Dachneigung der Photovoltaikanlage aus. Je höher die Dachneigung umso mehr reduziert sich die Last, da der Schnee besser abrutschen kann. Bei besonders hohem Schneeaufkommen sollte jedoch der Schnee vom Dach entfernt werden.

bezieht sich auf die Leistung eines Photovoltaikmoduls bei schwachen Lichtverhältnissen. Gerade für eine Photovoltaik Anlage in Deutschland spielt dies eine wichtige Rolle, da hier Bewölkung oft für schwächere Lichtverhältnisse sorgt.

Maßgeblich für die Leistung von Solarmodulen bei Schwachlicht ist hierbei der Modulwirkungsgrad. Dieser bezieht sich standardmäßig auf ideale Lichtverhältnisse von 1000 W/m². Beim Schwachlichtverhalten geht man von einer Einstrahlung von 200 W/m² aus. Je höher der Wert für den Wirkungsgrad liegt, desto mehr Strom kann ein Modul bei wenig Licht produzieren. Vor allem Dünnschichtmodule können Schwachlicht sehr gut ausnutzen.

ist ein chemisches Element, das unter anderem für die Herstellung von Solarzellen verwendet wird. Als Halbmetall weist es Eigenschaften von Metallen sowie von Nichtmetallen auf und ist ein Elementhalbleiter. Die Erde besteht zu etwa 15% aus Silizium. Ein Großteil davon ist im Erdmantel in Sand und Quarz gespeichert.

Bei der Herstellung von Solarmodulen wird gereinigtes Silizium verwendet. Kristallines Silizium kommt dabei für mono- oder polykristalline Solarzellen zum Einsatz. Amorphes Silizium verwendet man für die Herstellung von Dünnschichtmodulen.

– im Deutschen: “intelligentes Stromnetz” – bezeichnet ein System zur Steuerung mehrerer dezentraler Energieerzeuger und Speichersysteme. Erneuerbare Energien nehmen einen immer größeren Anteil an der Energiebereitstellung in Deutschland ein. Da diese Systeme, unter anderem Windkraft- oder Photovoltaikanlagen, nur relativ unberechenbar und fluktuierend unterschiedliche Energiemengen bereitstellen, sind Kontroll- und Regelungsmechanismen zur Sicherstellung eines stabilen Stromnetzes erforderlich (u.a. das Einspeisemanagement für Photovoltaik Großanlagen).

Einerseits werden im Smart Grid die Energieproduzenten ferngesteuert reguliert. Dies soll Netzüberlastungen vermeiden – im Idealfall wird nur soviel Energie bereitgestellt, wie benötigt wird. Überschüssiger Strom muss für Zeiten in welchen Erneuerbare Energien nur relativ geringe Energiemengen gestehen, in (teilweise noch zu entwickelnden) Speichern wie Pumpspeicherkraftwerken vorgehalten werden. Zur Erfassung der Erzeugungs- und Verbrauchswerte werden “Smart Meter” eingesetzt, die Echtzeitverbrauchsdaten an die Erfassungsstellen weiterleiten.

ist die Sonneneinstrahlung, die auf der Erde aufkommt und mit Hilfe der Solartechnik für die Energieversorgung genutzt wird. Sie wird gemessen in Watt pro Quadratmeter, üblicherweise abgekürzt als W/m². Der Wert in W/m², den die Solarenergie bei Eintritt in die Erdatmosphäre hat, wird Solarkonstante genannt. Die auf der Erde tatsächlich aufkommende Strahlung, die für die Energieumwandlung nutzbar gemacht werden kann, ist die Globalstrahlung.

Die Leistung von Photovoltaikmodulen wird standardmäßig bei einer Sonneneinstrahlung von 1000 W/m² gemessen. Daraus ergibt sich ein Leistungswert in Kilowatt-Peak (kWp), der Module verschiedener Hersteller vergleichbar macht.

bezeichnet eine Gebäudefassade mit einer integrierten Photovoltaikanlage. Aufgrund des im Vergleich zu einem Dach ungünstigeren Neigungswinkels bringen Anlagen in einer Solarfassade geringere Erträge als eine PV-Anlage auf oder in einem Dach.

Eine Solarfassade bietet aber vor allem bei Altbauten in Innenstädten eine Möglichkeit, größere Flächen mit einer Photovoltaikanlage aufzurüsten. Besonders vielstöckige Gewerbeimmobilien / Wolkenkratzer bieten oft beträchtliche Nutzfläche.

sind im Gegensatz zu anderen Kabeln besonderen Belastungen ausgesetzt. Ein Solarkabel muss einadrig, sehr gut meist doppelt isoliert, witterungs- und vor allem uv-beständig sowie halogen- und säurefrei sein.

Ein wichtiger Punkt in der Wahl eines Solarkabels ist die Dimensionierung, denn die Kabeleigenschaften wirken sich auf die Effizienz einer Solaranlage aus. Kleine Kabelquerschnitte leiten nur vergleichsweise schlecht, während größere Querschnitte dem Strom weniger Widerstand entgegensetzen. Allerdings erhöhen sich auch die Kosten für ein Solarkabel bei zunehmender Dicke deutlich und die Installation und Kabelführung könnte sich schwieriger gestalten.

auch Solaratlas genannt, erlauben es, mit wenigen Mausklicks herauszufinden, wie gut das eigene Dach für eine Photovoltaik Anlage geeignet ist.

Eine Dachfläche sollte möglichst vollständig nach Süden ausgerichtet sein, damit die Photovoltaik Anlage die Solarstrahlung optimal aufnimmt. Allerdings sorgen geringfügige Abweichungen nach Südwest oder Südost auch nur für leichte Einbußen beim Ertrag der Anlage. Außerdem sollten keine umliegenden Gebäude oder Bäume Schatten auf die Solarmodule werfen. Des Weiteren ist eine Dachneigung zwischen 20 und 60 Grad optimal zur Montage der Solarmodule.

In vielen größeren Städten existieren bereits Solarkataster, welche anzeigen, wie gut die einzelnen Dachflächen für Photovoltaik Anlagen geeignet sind. Solarkataster werden momentan schon in mehr als 20 deutschen Städten genutzt. Zurzeit gehören Berlin, Bielefeld, Bonn, Braunschweig, Darmstadt, Düsseldorf, Freiburg, Gelsenkirchen, Hamburg, Kaiserslautern, Karlsruhe, Lage, Landkreis Rhein/Sieg, Lörrach, Mainz, Mülheim/Ruhr, München, Offenbach, Osnabrück, Rottweil, Rüsselsheim, Rudolstadt, Schwerte, Trier, Landkreis Trier-Saarburg, Landkreis Bernkastel-Wittlich, Wiesbaden und Wuppertal zu den Städten bzw. Landkreisen, für die ein Solaratlas zur Verfügung steht. Die Solaratlas-Erfassung für die Photovoltaik in Deutschland erweitert sich jedoch von Tag zu Tag.

Zur Erstellung des Solaratlas ermittelt ein Geographisches Informationssystem (GIS) auf Basis von Flugzeugscannerdaten mit hoher Auflösung, welche Dachflächen für Photovoltaik geeignet sind. Mithilfe einer Formel werden im Solaratlas außerdem Faktoren wie Verschattung im Jahresverlauf, Sonnenstand und Dachausrichtung berücksichtigt. So kann mithilfe von einem Solarkataster für jedes Dach ausgedrückt werden, welches Potenzial für die Photovoltaik besteht. Mithilfe dieser Solarkataster können beispielsweise der potenzielle Solarstromertrag, die CO2 Einsparung und somit die Umweltbilanz der Photovoltaik Anlage sowie das notwendige Investitionsvolumen individuell und kostenfrei berechnet werden.

Die Nutzung von einem Solaratlas ist unabhängig, kostenlos und für jedermann online einsehbar. Daher bestehen jedoch auch Zweifel am Datenschutz des Solaratlas. Es kursiert der Vorwurf, dass Daten der Solarkataster an Handwerker und Banken weiterkauft werden, um den Solarkataster-Informationsdienst zu finanzieren. Bald soll daher ein Datenschutz-Konzept für Solarkataster und andere Geodatendienste erarbeitet werden.

Ein Solarkataster bietet eine gute Ersteinschätzung, wie gut ein Dach sich für eine Photovoltaik Anlage eignet. Der Solaratlas ersetzt jedoch nicht die Notwendigkeit, Fachbetriebe zu finden, die im Anschluss eine professionelle Planung durchführen.

bezeichnet die durchschnittliche Bestrahlungsstärke der Erde durch die Sonne bei mittlerem Erde-Sonne-Abstand. Der Mittelwert ist im Jahre 1982 auf 1,367 kW/m² festgelegt worden. Abhängig von verschiedenen Faktoren schwankt die jeweilige Bestrahlungsstärke zwischen 1,325 und 1,420 kW/m2.

Effekte durch die Atmosphäre sind in diesem Wert nicht enthalten. Der entsprechende Wert auf dem Erdboden wird als Globalstrahlung bezeichnet.

oder Photovoltaikmodul wandelt Sonnenlicht in elektrische Energie um. Es besteht aus vielen einzelnen Solarzellen, die miteinander verschaltet innerhalb eines Modulrahmens arbeiten. Ein Solarmodul kann einzeln betrieben werden, meist arbeiten aber mehrere Solarmodule gleichzeitig innerhalb einer Photovoltaikanlage.

Solarmodule lassen sich in kristalline und in Dünnschichtmodule unterteilen. Die kristallinen Module unterteilen sich nochmals in polykristalline Module und monokristalline Module mit eigenen Vor- und Nachteilen. Polykristalline Module sind günstiger als monokristalline Solarmodule, haben aber einen geringeren Wirkungsgrad. Dünnschichtmodule sind extrem leicht und dünn, aber auch hier ist der Wirkungsgrad niedriger als bei poly- oder monokristallinen Modulen.

beschreibt den solaren Strahlungsanfall an einem bestimmten Punkt. Zur Berechnung des Solarpotentials kommen verschiedene Faktoren in Betracht. Hierzu zählen die durchschnittliche Globalstrahlung, Regenhäufigkeit, lokale Verschattungsmuster oder spezifische Faktoren wie die Neigung und Ausrichtung eines Daches.

Ein Solarpotential wird in den meisten Fällen als Kilowattstunde pro Quadratmeter über einen bestimmten Betrachtungszeitraum angeben. Solarpotentiale werden beispielsweise dazu eingesetzt, um flächendeckende Solarkataster zu erstellen.

wandelt kurzwellige Strahlungsenergie in elektrische Energie um. Sie wird als Bauelement in Photovoltaikmodulen verwendet.

Solarzellen werden zum Großteil aus kristallinem Silizium hergestellt. Zwei Schichten Silizium bewirken dabei ein elektrisches Feld. Daran angebrachte Metallkontakte leiten den entstehenden elektrischen Strom weiter.

Die kristalline Ausrichtung des Siliziums bestimmt über die Leistung einer Solarzelle. Monokristallines Silizium führt zu einem höheren Wirkungsgrad in Solarzellen als polykristallines.

Durch Kernfusion werden in der Sonne große Mengen Energie freigesetzt, die als Solarstrahlung (elektromagnetische Strahlung) die Erde erreichen. Die von der Sonne auf die Erde abgestrahlte Leistung ist circa 174 PW (Petawatt). Etwa 30 % der Strahlung werden reflektiert, sodass circa 122 PW die Erde (Erdhülle und Erdoberfläche) erreichen. Das sind etwa 1.070 EWh (Exawattstunden) im Jahr und damit derzeit circa das 10.000-fache des Weltjahresenergiebedarfs.

Sonnenenergie lässt sich direkt oder indirekt vielfältig nutzen. Die direkte Nutzung erfolgt mit Photovoltaikanlage sowie als Sonnenwärme, jedoch liefert die von der Atmosphäre und von der Erdoberfläche absorbierte Sonnenenergie zudem mechanische, kinetische und potentielle Energie. Potentielle Energie wird produziert, indem durch atmosphärische Effekte Wasser in höhere Lagen transportiert wird. Kinetische Energie wird durch Winde erzeugt, die in der Atmosphäre durch meteorologische Effekte entstehen (Windenergie); diese wiederum erzeugen auf den Meeren Wellen (Wellenenergie). Pflanzen absorbieren die Strahlung im Zuge der Photosynthese ebenfalls und fixieren sie in Biomasse, die zur Energiewandlung genutzt werden kann.

Grundsätzlich kann die Energie der Sonne neben der direkten Nutzung auch in Form von Bioenergie, Windenergie und Wasserkraft verwertet werden. (Wikipedia)

ist ein Begriff aus dem Erneuerbare- Energien- Gesetz. Dieser definiert eine Art förderfähiger Freiflächen für Photovoltaikanlagen genauer. Unter sonstige Flächen fallen laut EEG Freiflächen längs von Autobahnen und Schienenwegen bis zu einer Entfernung von 110Metern, gemessen vom äußeren Rand der Fahrbahn.

PV Anlagen auf sonstigen Flächen erhalten eine geringere Einspeisevergütung als Anlagen auf Konversionsflächen.

tragen die Dachhaut und leiten aufliegenden Lasten in andere Bauteile ab. Sie verlaufen von der Traufe bis zum First. In einem Pfettendach werden die Sparren widerum durch die Pfetten getragen.

Je nach Sparrenabstand und Material sowie weiteren Baubedingungen und Umwelteinflüssen ist die maximale Dachlast sehr verschieden und vor allem bei der Montage einer Photovoltaikanlage sollten die statischen Bedingungen des Daches (und der Zustand der Sparren) genau bekannt sein. Dachdurchdringungen können zu notwendigen Umbauten bei den Sparren und der Dachkonstruktion im Allgemeinen führen.

auch kurz STC (aus dem englischen: Standard Test Conditions) stellen die Rahmenbedingungen dar, unter den die Leistung eines Solarmoduls im Labor gemessen und angegeben wird. Konstante Größen bei der Messung sind:

* Einstrahlung 1.000 W/m²

* Zelltemperatur 25 °C

* Sonnenlicht-Spektrum für Mitteleuropa = Spektrum des Lichts nach Durchgang durch die 1,5-fache Dicke der Atmosphäre (atmosphärische Massenzahl AM = 1,5)

STC (aus dem englischen: Standard Test Conditions) siehe Standard-Testbedingungen

ist eine Begriff aus der Verschaltung von Photovoltaikmodulen. Dabei meint ein String (zu deutsch “Strang”) ein Kabel, über das mehrere Module einer Photovoltaik Großanlage in Reihe geschaltet an einen Wechselrichter angeschlossen werden.

An einen so genannten “String Wechselrichter” können mehrere Strings parallel geschaltet werden. Vorteil der String Verschaltung ist, dass je nach Verschattung der Anlage Module mit gleicher Leistung zusammengeschaltet werden, um den Stromertrag der Anlage zu optimieren.

bezeichnet ein patentiertes Verfahren zur Herstellung von Wafern, dem Ausgangsmaterial für Solarzellen. Bei diesem Verfahren werden Drähte durch geschmolzenes Silizium gezogen. Zwischen den Drähten bildet sich durch Oberflächenspannung ein Band aus Silizium, das zu Wafern weiterverarbeitet wird.

Im Unterschied zum Sägen von Wafern aus festen Siliziumblöcken kann mit der String Ribbon Technik bis zu 50% Silizium eingespart werden. Die Produktion ist besonders nachhaltig und trägt zu einer kürzeren energetischen Amortisation von Solarmodulen bei.

Stromnetze mit einem erhöhten Anteil an erneuerbaren Energien benötigen eine andere Struktur als herkömmliche Netze mit zentralen Großkraftwerken. Zur Gewährleistung der Versorgungssicherheit, und um den individuellen Eigenverbrauch von Solarstrom bei Kleinanlagen zu erhöhen (was in einer vorteilhafteren Einspeisevergütung für Photovoltaik resultiert), sind vermehrt Klein-Stromspeicher in der Diskussion.

Aktuelle Stromspeicher für PV-Anlagen reichen beispielsweise aus, um ein durchschnittliches Einfamilienhaus nachts mit gespeichertem Solarstrom zu versorgen. In Bezug auf moderne Stromnetze sollen sie langfristig auch dazu dienen, fremd erzeugten Strom anderer Anlagen zwischenspeichern zu können. Bei Stromausfällen kann solch ein Stromspeicher auch zusammen mit einem intelligenten Wechselrichter die Anlage auf Inselbetrieb umschalten und somit eine Grundstromversorgung sicherstellen.

Eine weiträumige Ausstattung mit diesen meist auf Lithium-Ionen, Bleigel oder Lithium-Eisen-Phosphat (LeFePo4) Basis operierenden Batterien steht bislang jedoch aus und die Technologie(n) befinden sich noch in weiträumiger Entwicklung und Erprobung.

beschreibt in Bezug auf die Photovoltaik zum Beispiel die Entwicklung der Anlagenleistung über den Verlauf eines Tages. Diese ist abhängig von verschiedenen Parametern, wie der Sonneneinstrahlung. Der Tagesgang bildet die Grundlage für Berechnungsmodelle zum Jahresstromertrag und der jährlichen Einspeisevergütung. In diesem Zusammenhang wird auch vom Jahresgang einer Photovoltaikanlage gesprochen.

ist ein Profilblech mit trapezähnlich gekantetem Profil. Sie finden Verwendung auf Trapez(blech)dächern. Trapezbleche sind in Ausführungen aus Stahl, Aluminium oder seltener aus Kunststoff erhältlich. Aufgrund ihres Aufbaus besitzen Dächer mit Trapezblech sehr gute Eigenschaften mit hoher Tragkraft und vergleichsweise einfacher und schneller Montage. Deshalb findet das Trapezblech vor allem im gewerblichen Bereich recht breite Verwendung. Im Zusammenhang mit der Nutzung von Photovoltaikanlagen stellt sich ein Dach mit Trapezblech sehr gut dar. Das Trapezblechdach weist meist gute statische Eigenschaften mit hoher Dachlastreserve mit hoher Witterungsresistenz auf. Auch die Montage ist, beispielsweise über Schienensysteme, relativ einfach.

Betreiber einer Photovoltaikanlage unterliegen der Umsatzsteuer / Mehrwertsteuer, wenn Sie “den erzeugten Strom ganz oder teilweise, regelmäßig und nicht nur gelegentlich in das allgemeine Stromnetz einspeisen”. Dies geht aus einem Schreiben des Bundesfinanzministeriums hervor.

Diese Regelung trifft bis auf einen vollständigen Eigenverbrauch des Stroms auf nahezu jeden Betreiber einer Photovoltaik Anlage zu. Von der Pflicht einer monatlichen Umsatzsteuer / Mehrwertsteuer Erklärung können sich Anlagenbetreiber befreien lassen, wenn der Umsatz im laufenden Kalenderjahr 50.000€ nicht übersteigen wird und im Vorjahr unter 17.500€ lag. Diese “Kleinunternehmer Regelung” ist für die nächsten fünf Jahre bindend. Entscheidet sich der Betreiber einer Photovoltaik Anlage dennoch, diese PV Steuer zu zahlen, kann er sich die Mehrwertsteuer, die er beim Kauf der Anlage bezahlt hat, mit der ersten Steuer Erklärung rückerstatten lassen.

Für den laufenden Betrieb bedeutet die Umsatzsteuer / Mehrwertsteuer Pflicht, dass der Anlagenbetreiber diese PV-Steuer in den monatlichen Rechnungen an den Netzbetreiber ausweisen muss. Dieser zahlt die Einspeisevergütung zuzüglich Mehrwertsteuer an den Betreiber der Photovoltaik Anlage. Die gezahlte Mehrwertsteuer / Umsatzsteuer führt der Betreiber dann an das Finanzamt ab.

Die Einkommenssteuer wird fällig, wenn über eine Laufzeit von 20 Jahren die Erträge der Photovoltaik Anlage aufgrund der Einspeisevergütung höher sind als die Kosten. Die meisten Anlagen erwirtschaften so einen Gewinn. Berechnen lässt sich dieser, in dem der Betreiber jährlich die Einnahmen und Ausgaben gegenüberstellt. Daher sollten auch alle Belege, die die Photovoltaikanlage betreffen, gesammelt werden. Der Gewinn, der so errechnet wird, muss in der Steuererklärung aufgeführt und versteuert werden.

Beim Betreiben einer Photovoltaikanlage wird der Strom, der nicht für den eigenen Verbrauch benötigt wird, in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Da der Strom dabei an den Netzbetreiber verkauft wird, liegt eine unternehmerische Tätigkeit vor. Dennoch muss man aufgrund der vergleichsweise geringen Größe der Photovoltaikanlage als Privatperson und Betreiber meistens kein Gewerbe anmelden.

Erst bei einem jährlichen Überschuss von mehr als 24.500€ ist es Pflicht, mit einer Photovoltaikanlage ein Gewerbe anzumelden und diese PV Steuer zu zahlen. Der hohe Überschuss wird nur von sehr großen Anlagen erzielt und als Betreiber einer Photovoltaikanlage auf einem Einfamilienhaus sind Sie davon daher meistens nicht betroffen. Jedoch ist ein Beratungsgespräch beim Steuerberater, Finanzamt oder Photovoltaik-Fachbetrieb sinnvoll.

einer Photovoltaikanlage markiert technisch die Stelle, an der eine PV-Anlage AC-seitig an das Netz eines Netzbetreibers angeschlossen wird. §5 EEG definiert für die Auswahl des günstigsten Verknüpfungspunkt zwei Vorgaben:

* Die Spannungsebene des Netzes muss auf die Einspeiseleistung der Anlage ausgelegt sein.

* Der Einspeisepunkt sollte die kürzeste Entfernung (Luftlinie) zum Anlagenstandort aufweisen.

Für Photovoltaikanlagen bis 30 kWp Nennleistung gilt der Hausanschluss als Verknüpfungspunkt, sofern das Grundstück bereits über einen Netzanschluss verfügt.

Abweichend von den gesetzlichen Vorgaben kann der Netzbetreiber dem Anlagenbetreiber einen anderen Verknüpfungspunkt zuweisen, der nicht in kürzester Entfernung zum Netz liegt, sofern dieser für ihn technisch und wirtschaftlich günstiger gelegen ist. In diesem Fall muss der Netzbetreiber die Mehrkosten für den Anschluss der Photovoltaikanlage tragen.

Schattenwurf kann die Leistung Ihrer Photovoltaikanlage empfindlich beeinflussen. Die Bahn der Sonne sollte deshalb in der Planungsphase genau berücksichtigt werden. Wichtig ist, dass die Anlage möglichst zu keiner Tages- oder Jahreszeit im Schatten liegt. Fachbetriebe helfen Ihnen, die Toleranzgrenze der Verschattung zu bestimmen.

Um herauszufinden, ob eine Photovoltaikanlage verschattet wird, sollten Sie das Dach beobachten. So finden Sie heraus, ob beispielsweise Bäume, andere Häuser, Berge oder Schornsteine die direkte Sonneneinstrahlung behindern. Wichtig ist, dass Sie die Beobachtung einen ganzen Tag über durchführen. Wirft ein umstehender Baum zu Beginn des Tages keinen Schatten kann dies am Nachmittag der Fall sein.

Bedenken Sie außerdem, dass die Photovoltaikanlage mindestens 20 Jahre in Betrieb ist. Bäume wachsen und die Nachbarn könnten ihr Haus ausbauen – beachten Sie dies bei Ihren Überlegungen und klären Sie es möglicherweise mit Ihren Nachbarn ab.

Die Bahn der Sonne ändert sich über das Jahr und somit auch der Schatten. Wer ganz genau abklären will, wie hoch die Verschattung seiner Photovoltaikanlage ist, sollte die Dachfläche mindestens ein halbes Jahr beobachten. Hilfe leistet hier ein so genannter Sonnenstandanalysator. Auf einer durchsichtigen Folie sind die Sonnenbahnen eingezeichnet. Diese wird auf dem Dach so ausgerichtet, wie die Module später angebracht werden sollen. So können die Schatten, die umliegende Hindernisse werfen, für das Jahr berechnet werden. Solch eine genaue Berechnung ist jedoch meistens nicht notwendig.

Auf Flachdächern werden mehrere Reihen von Photovoltaikmodulen angebracht, da das Dach in den meisten Fällen groß genug ist. Bei der Montage muss darauf geachtet werden, dass der Abstand zwischen den Reihen ausreichend ist, damit die Solarmodule keinen Schatten aufeinander werfen. Als Faustregel für den optimalen Abstand gilt das 5-fache der Breite der Modulreihen.

Falls doch eine geringfügige Verschattung auftritt, stellt dies meistens nur eine geringe Ertragsminderung dar. Sprechen Sie mit ihrem Photovoltaik-Fachbetrieb vor Ort um abzuklären, wie viel Verschattung tolerabel ist.

bezeichnet die vollständige Weitergabe des erzeugten Stroms aus einer Photovoltaik Anlage an den örtlichen Netzbetreiber. Der Anlagenbetreiber verbraucht in diesem Fall den Solarstrom nicht selbst (auch nicht teilweise), sondern bezieht seinen Haushaltsstrom ebenfalls über das örtliche Stromnetz.

Die Volleinspeisung wird dem Netzbetreiber vertraglich vereinbart und die Höhe der gesetzlichen Einspeisevergütung festgelegt. Diese unterscheidet sich für Volleinspeisung und Eigenverbrauch von Solarstrom.

sind entweder runde (monokristalline) oder rechteckige (polykristalline) sehr dünne Siliziumscheiben mit einer Stärke von ca. 0,2mm. Solar-Wafer sind die Grundlage der Stromerzeugung von Solarzellen, da in ihnen der photoelektrische Effekt stattfindet.

Dabei kommen verschiedene Herstellungsverfahren zum Einsatz. Bei der klassischen Herstellung werden die Wafer aus Siliziumblöcken gesägt. Bei neueren, alternativen Verfahren wie der String-Ribbon Technologie werden die Wafer aus flüssigem Silizium hergestellt.

Eine Photovoltaikanlage ist wartungsarm, doch eine regelmäßige professionelle Wartung ist aus mehreren Gründen sinnvoll, denn sie sichert den langfristigen Ertrag und erhält Garantieansprüche. Die Leistungen im Wartungsvertrag Photovoltaik sind breit gefächert: vom Fernmonitoring und vierteljährlichen Sichtkontrollen bis hin zur jährlichen Detailanalyse lässt sich ein Wartungsvertrag auf die individuellen Bedürfnisse zuschneiden.

Einige Anhaltspunkte über den Zustand der Photovoltaik Anlage kann man selbst sammeln. Um festzustellen, ob eine Photovoltaik Anlage gut funktioniert, sollte man die Erträge regelmäßig überprüfen und die Werte mit Werten aus entsprechenden Datenbanken vergleichen. Ist die Photovoltaik-Anlage bereits länger im Betrieb, dienen Vorjahreswerte als Vergleich. Liegt der aktuelle Ertrag deutlich unter diesen Werten, sollte ein Fachmann die Anlage überprüfen.

Verschmutzungen wie zum Beispiel Staub werden größtenteils auf natürlichem Wege von Regen und Schnee beseitigt. Laub, Moos, Vogelkot oder andere größere Verschmutzungen sollten allerdings manuell entfernt werden, da diese die Leistung der Photovoltaikanlage mindern.

Alle weitergehenden Arbeiten sollte ein Fachbetrieb per Wartungsvertrag übernehmen: manche Hersteller fordern eine regelmäßige Wartung, damit die Garantie bestehen bleibt. Dies sollte beim Kauf einer Anlage abgeklärt werden. Professionelle Photovoltaik Wartung entbindet den Betreiber auch von Arbeiten, die potentiell gefährlich sind (wie Reinigungsarbeiten auf dem Dach), oder mangels technischer Ausstattung oder Fachwissen kaum in Eigenregie durchführbar sind.

Ein Wartungsvertrag für Photovoltaik enthält verschiedene Leistungen. Neben einem kontinuierlichen Fernmonitoring findet meist eine Sichtkontrolle der Solarmodule statt: sind die Module eventuell verschmutzt oder weisen sie Beschädigungen an Glas oder Rahmen auf? Auch die Kontrolle der Unterkonstruktion sollte Bestandteil von einem Photovoltaik Wartungsvertrag sein. Hierbei wird festgestellt, ob Schrauben, die Befestigung und Klemmverbindungen intakt sind und die Dachhaut wird auf Fehler überprüft. Auch die Kontrolle der Zähleranlage ist sinnvoller Teil von einem Wartungsvertrag.

Ein weiterer wichtiger Punkt in einem Wartungsvertrag ist die Kontrolle vom Wechselrichter. Neben einer Kontrolle der Steckkontakte und Anschlüsse sollte auch die Funktionsfähigkeit der Sicherheitseinrichtungen überprüft werden. Auch die technisch-elektrische Leistungsfähigkeit – beispielsweise die DC-Leerlaufspannung – des Wechselrichters sollte mit den Sollwerten abgeglichen werden. Am Ende der Wartung erstellt der Fachbetrieb ein Ergebnisprotokoll, von welchem man sich ein Exemplar aushändigen lassen sollte – im Schadenfall hilft es bei der Inanspruchnahme einer Photovoltaik Versicherung.

Neben den handelsüblichen Bestandteilen von einem Wartungsvertrag sind die Konditionen variabel und verhandelbar. So kann zum Beispiel eine Sichtkontrolle vierteljährlich durchgeführt werden, während eine genaue Inspektion der Photovoltaik-Anlage im jährlichen Rhythmus stattfindet. Ebenso vielfältig ist die Laufzeit von einem Wartungsvertag gestaltbar: von einem Jahr bis zur Gesamtlaufzeit einer Anlage.

Die Kosten einer Photovoltaik Wartung werden über verschiedene Methoden berechnet. Während manche Firmen Pauschalen von circa 100 Euro für eine Wartung veranschlagen, sind für regelmäßige Inspektionen Preise von 7 – 12 Euro pro installiertem Kilowatt Leistung in einem langfristigen Wartungsvertrag üblich.

Ein Wechselrichter (auch Inverter) ist ein elektrisches Gerät, das den vom Solargenerator produzierten Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) umrichtet.

Die leistungsfähigsten Solarmodule nützen wenig, wenn Sie nicht mit einem leistungsstarken Wechselrichter zusammenarbeiten.

Dabei kommt es u.a. auf den Wirkungsgrad des Wechselrichters an. Je geringer, desto mehr erzeugter Strom geht durch Umwandlungsverluste verloren. Sehr gute Wirkungsgrade bewegen sich heute bei über 97%. Eine Beispielrechnung ergibt, dass schon drei Prozent Leistungsunterschied beim Spannungswandler etwa 1200 Euro Mindereinnahmen in 20 Jahren bei einer Leistung der Anlage von ca. 8 – 10 kWp zur Folge haben.

Wie viele Wechselrichter für eine Photovoltaikanlage erforderlich werden, orientiert sich an der DC-Nennleistung des Wechselrichters. An einen Wechselrichter mit 4kW DC-Nennleistung können z.B. 20 Module mit je 200 Watt-Peak Leistung angeschlossen werden.

Ältere Wechselrichter, die in der Masse vor 2012 installiert wurden, müssen in den kommenden Jahren nachgerüstet werden. Dies ist für Anlagenbetreiber jedoch kostenlos und unproblematisch. Betroffene Wechselrichter erhalten eine neue Software mit neuen Parametern, um der 50,2 Hertz Problematik gerecht zu werden.

Es gibt drei Varianten von Wechselrichtern für netzgekoppelte Photovoltaikanlagen:

  • Modulwechselrichter

Modulwechselrichter werden am Solarmodul montiert und werden für Solarmodul-Leistungen von 100 Wp bis 1.400 Wp angeboten. Durch die ausgangsseitige (AC-seitige) Parallelschaltung werden Verluste aufgrund unterschiedlicher Beleuchtungsstärke der Module verhindert. Ein Trenntransformator dient der Sicherheit.

  • Stringwechselrichter

Stringwechselrichter sind mit einem Solarkabel mit mehreren in Reihe geschalteten Solarmodulen verbunden. Sie sind die heute am weitesten verbreiteten Wechselrichter in der Photovoltaik. Nachteile sind die hohen zu übertragenden Gleichspannungen und Probleme bei Teilabschattungen einzelner Module z. B. aufgrund von Wolken.

  • Zentralwechselrichter

Zentralwechselrichter sind große Wechselrichter, die meistens in einem eigenen Raum untergebracht sind. Vorteile sind hohe Wirkungsgrade. Nachteil: Bei einer Störung ist der gesamte Anlagenteil außer Betrieb.

stellt für Photovoltaikanlagen, die aufdach installiert sind, das ganze Jahr über eine Gefahr dar. Denn die Kraft des Windes wird nicht mehr direkt von der Dachkonstruktion aufgenommen, sondern trifft voll auf die vorgelagerte Anlage. Die Solarmodule bremsen die Windgeschwindigkeit und ein Windsog entsteht an der Rückseite der Anlage. Dieser Sog kann je nach Windstärke so hoch sein, dass ein Solarmodul vom Dach gerissen wird.

Bei der Montage der Photovoltaikanlage ist es daher besonders wichtig, an den Eckbereichen des Daches, an denen der Sog besonders hoch ist, viele Dachbefestigungen für die Anlage anzubringen. Diese geben zusätzlichen Halt.

Persönliche Gutachten zur Windlast und Schneelast können Sie beim Deutschen Wetterdienst in Auftrag geben. Auch der Photovoltaik Fachbetrieb vor Ort hilft Ihnen bei der Berechnung weiter, damit ein einwandfreier Betrieb über viele Jahre gewährleistet ist.

Der Wirkungsgrad einer Photovoltaikanlage drückt aus, wie viel Prozent der Sonnenenergie über den Photoeffekt in elektrischen Strom umgewandelt wird. Der höchste Wirkungsgrad von Photovoltaik Modulen liegt momentan bei 20 Prozent. Durch Fortschritte in der Forschung verbessern sich der Wirkungsgrad und damit auch die Energiebilanz kontinuierlich.

An sehr warmen und sonnigen Sommertagen reduziert sich jedoch die Leistung einer Photovoltaikanlage um etwa 10 Prozent. Das hat die Ursache, dass sich die Solarzellen zu stark aufheizen und nicht mehr optimal arbeiten. Der so genannte “Temperaturkoeffizient” gibt an, um wie viel Prozent sich die Leistung pro Grad Celsius verringert. Dieser Wert hängt stark davon ab, welche Solarmodule verwendet werden und liegt durchschnittlich zwischen -0,45 Prozent pro Grad Celsius bei kristallinen Photovoltaikmodulen und -0,2 Prozent bei Dünnschichtmodulen.

Durch eine einfache Maßnahme lässt sich die Temperatur der Solarzellen jedoch senken und der Wirkungsgrad steigern: wird bei der Installation ausreichend Abstand zwischen den Photovoltaikmodulen und der Dachfläche gelassen, ist der Ertrag von Photovoltaik optimal. Fachbetriebe für Photovoltaikanlagen beraten gern zur Energiebilanz der Photovoltaik. Mit dem Photovoltaikrechner kann man die Rentabilität einer Photovoltaikanlage bereits sehr gut abschätzen.

bezeichnet einen Schritt bei der Herstellung von Stäben aus hochreinem Silizium. Dieses kann unter anderem für die Produktion von monokristallinen Solarzellen zum Einsatz kommen.

Ein rotierender Stab aus polykristallinem Silizium wird im Laufe des Verfahrens lokal bis zur Schmelze erhitzt. Die Schmelzzone wandert über die ganze Länge des Stabes. Nach der Erstarrung bleibt ein hochreiner Einkristall zurück, während die Verunreinigungen mit der Schmelzzone an den Rand des Stabes wandern und sich schlussendlich am Ende ablagern und relativ leicht entfernt werden können.

Aufgrund der hohen Kosten wird für die Herstellung von monokristallinen Solarzellen allerdings meist das Czochralski-Verfahren angewandt.

(auch: Zweiwegzähler oder Zweiwegezähler) kommt in der Photovoltaik zur Bestimmung des Eigenverbrauches zum Einsatz. Ein Zähler misst wie bei einer Anlage zur Volleinspeisung die von der Anlage erzeugte Strommenge. Ein Zweirichtungszähler ersetzt den herkömmlichen Bezugszähler.

Dieser besitzt zwei Zählwerke: ein Zähler misst den Strom, der aus dem öffentlichen Netz bezogen wird, während der andere den ins Netz eingespeisten Strom erfasst. Der Eigenverbrauchsanteil ergibt sich aus der Differenz zwischen dem erzeugten Strom und dem eingespeisten Strom. Je nach Anteil des Eigenverbrauches gibt es unterschiedliche Tarife laut Photovoltaik Einspeisevergütung.