Erneuerbare Energien, Beginn einer neuen Ära? (Teil 1)

Im ersten von insgesamt drei Teilen geht es um Photovoltaikanlagen, eine Variante der Solarenergie. Hierbei werde ich die Fragen zur Funktion, zum Aufbau, zur Konstruktion und zum Anschluss dieser beantworten. Außerdem werde ich auf den Aspekt der Wirtschaftlichkeit eingehen, welche nicht ungenannt bleiben sollte. Dazu zählt die Vergütung und natürlich die Größe der Anlage.

Konstruktion:

Es gibt für Photovoltaikanlagen mehrere Schienenkonstruktionen. Zum einen sind diese normale Konstruktionen, welche aus Dachhaken bestehen, die dann wiederum bei einem normalen Dach unter den Dachpfannen auf die Sparren geschraubt werden. Dabei muss darauf geachtet werden, dass spezielle Schrauben verwendet werden. Sie besitzen einen Gummiring, welche dafür sorgen, dass das Dach abgedichtet ist und kein Wasser in die Sparren laufen kann. Danach werden Schienen auf die Dachhaken geschraubt, wo dann später die Photovoltaikmodule drauf geschraubt werden. Diese Konstruktion ist nicht nur besonders aufwändig, sondern auch ziemlich zeitintensiv, da die Schienen und Dachpfannen noch zurechtgeflext werden müssen.

Neben dieser Variante gibt es auch noch Konstruktionen, die speziell für Flachdächer entwickelt wurden. Dabei werden sogenannte PV Ständer (die meistens einen Winkel zwischen 30° und 45° haben) direkt auf das Metalldach geschraubt. Danach können die Module auf die Ständer gelegt und anschließend festgeschraubt werden. Im Gegensatz zur oben beschriebenen Konstruktion, ist diese schnell zu montieren. Ein Zurechtflexen ist hier nicht mehr nötig.

Aufbau:

Der Aufbau einer Photovoltaikanlage lässt sich wie folgt beschreiben:  Zunächst wird eine der bereits genannten  Dachkonstruktionen aufgebaut. Die dazugehörigen Solarleitungen werden anschließend auf dem Dach verlegt, dabei muss zuerst über die Anzahl der Module entschieden werden, welche in einem String in Reihe geschaltet werden (String ist die Anzahl der Module, welche nachher an einem Wechselrichter angeschlossen werden). Hat man eine Entscheidung getroffen, wird an jeden String eine Zu- und eine Ableitung gekoppelt, die jeweils am Anfang und am Ende eines Strings an den Modulen angeschlossen werden. Bei der Montage der einzelnen Module sollte man darauf achten, dass  diese sofort untereinander verbunden werden, da man ansonsten nicht mehr an die Leitungen gelangen kann. Sind die Module auf dem Dach montiert, werden die Wechselrichter (meistens im Keller) an die Wand geschraubt. Danach können dann die einzelnen Stränge an die Wechselrichter angeschlossen werden. Allerdings werden nicht nur die Solarleitungen angeschlossen, ebenso wird eine Erdungsleitung verlegt, die an eine Potentialausgleichsschiene angebracht wird.

Wechselrichter:

Der Wechselrichter wandelt, wie der Name schon verrät, die produzierte Gleichspannung in gebräuchliche Wechselspannung um. Im Wechselrichter befinden sich Transistoren, welche die Gleichspannung immer umpolen, einmal in den positiven – und einmal in den negativen Bereich. Dieses Ergebnis wird dann durch eine Spule und einem Kondensator in eine Sinuskurve umgewandelt, das Resultat ist die Wechselspannung.

Module:

Es gibt insgesamt sechs verschiedene Modularten, die am häufigsten verwendeten Module sind allerdings: Dünnschichtmodule, Polykristalline -, und Monokristalline Module.

GewichtGröße LxBVerarbeitungLeistung
Dünnschichtmodul12 kg1.200mm x 600mmFront besteht aus Glas62,5 W – 75 W
Polykristallines Modul18 kg1.639mm x 983mmFront besteht aus Glas210 W – 230 W
Monokristallines Modul15 kg1.581mm x 809mmFront besteht aus Glas170 W – 185 W

 

Wirtschaftliche Seite:

Eine Photovoltaikanlage, abhängig von der Größe, kostet ungefähr zwischen 10.000 € und 20.000 €. Falls man  beispielsweise eine 30 KW Anlage auf dem Dach montieren lässt, kann diese innerhalb von acht bis zehn Jahren abbezahlt werden. Natürlich kann vorher entschieden werden, ob der produzierte Strom selber verwendet werden soll oder ob man eine Hälfte verkaufen und die andere selber verwenden möchte. Entscheidet man sich zum Verkauf eines Teils, erhält man für jede verkaufte kWh einen Einspeisungsvergütungsbetrag.

Bis 30 KW Leistung

InbetriebnahmeDegressionEinspeisungsvergütung
01.01.2011 bis 01.07.201113,00%28,74 cent

 

Bis 100 KW Leistung

InbetriebnahmeDegressionEinspeisungsvergütung
01.01.2011 bis 01.07.201113,00%27,33 cent

 

Bis 1 MW Leistung

InbetriebnahmeDegressionEinspeisungsvergütung
01.01.2011 bis 01.07.201113,00%25,86 cent

 

Ab 1 MW Leistung

InbetriebnahmeDegressionEinspeisungsvergütung
01.01.2011 bis 01.07.201113,00%21,56 cent

 

Fazit:

Photovoltaikanlagen besitzen meiner Meinung nach mit Sicherheit eine erfolgreiche Zukunft. Die EU im Norden Afrikas plant dort bereits die Anbringung einer Photovoltaikanlage zur verbesserten Stromerzeugung. Besonders hervorzuheben ist auch, dass mit Photovoltaikanlagen zur Zeit mehr Strom produziert wird als mit anderen erneuerbaren Energien.

 

13 Gedanken zu “Erneuerbare Energien, Beginn einer neuen Ära? (Teil 1)”

  1. Guter Artikel. Man darf aber nicht vergessen, dass die Allgemeinheit mitbezahlt, wenn man mit einer PV-Anlage auf dem Dach durch das Einspeisen ins Netz Geld verdient.

  2. @kim
    Deine Argument sind durchaus auch wahr. Nur gibt es zahlreiche Studien, dass dieses Geld sinnvoller aufgewendet werden könnte für Windanlagen etc.

  3. Das stimmt schon aber die meisten Anlagen amortisieren sich auch schon ab zehn Jahren oder sogar auch schon eher.

  4. Vielen Dank für diesen interessanten und unheimlich ausführlichen Artikel! Er ist sehr gut geschrieben und auch gut übersichtlich. Auch wir beschäftigen uns in unserem Blog mit Themen rund um Erneuerbare Energien und würden uns sehr über eine Verlinkung freuen.
    Beste Grüße aus Bremen sendet die Bremer Energieberatung enerpremium

  5. Der große Vorteil der Photovoltaikanlagen ist, das sie eine lokale Lösung sind. Die momentan angedachten Lösungen mit kilometerlangen Überlandleitungen sind aufgrund des physikalisch bedingten Spannungsverlust der Leitung der nur von Kupferverkäufern propagiert werden kann der falsche Weg.

  6. Ich glaube bei deinem Fazit hast du etwas vertauscht:
    “Besonders hervorzuheben ist auch, dass mit Photovoltaikanlagen zur Zeit mehr Strom produziert wird als mit anderen erneuerbaren Energien.”

    Ich weiß jetzt nicht, ob du das auf Deutschland beziehst, aber mehr Strom wird in Deutschland zumindest mit Biogas und Windkraft erzeugt. Ich habe auf die Schnelle leider nur eine Grafik von 2009 gefunden.
    http://www.erdwaerme-zeitung.de/images/endenergieverbrauch-in-deutschland-2009.jpg

    Ich kann mir vorstellen, dass PV bei der installierten Leistung vorne liegt.

  7. Vielen Dank für die Zahlen und Fakten. Meiner Meinung nach werden die Menschen sich wohl nie einig was die Beste Lösung ist. Atomstrom ist günstig aber schlecht für die Umwelt. Sollte man aber umsteigen auf Erneuerbare Energien und dieses sollte nicht Funktionieren verliert das Land Deutschland sehr viel Zeit und vielleicht sogar den Vorsprung zu anderen Ländern.
    Trotzdem bin ich auch für Erneuerbare Energien. Warum unseren Kindern nicht auch eine Saubere Welt schenken bzw. Hinterladen.
    Nur meine Meinung.
    Grüße
    Regina

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