Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Was ist Photovoltaik?

 

Die Technik die uns hilft, Sonnenenergie – sprich Licht – zur Stromgewinnung zu nutzenheißt Solartechnik. Sie ist nichts anderes als die Technik, die Licht mittels Photovoltaik direktinelektrische Energie umwandelt. „Photovoltaik“ ist ein Kunstwort und ist zusammengesetzt aus dem griechischen „Photos“ für Licht und „Volta“ – nach Alessandro Volta, einem italienischen Naturwissenschaftler und Pionier der Elektrotechnik. Die Solartechnik benutzt Solarzellen zur Stromgewinnung. Sie bestehen aus verschiedenen Halbleitermaterialien. Halbleiter sind Stoffe, die mit Hilfe von Licht elektrisch leitfähig werden. Dazu gehört Silizium (lat. „silex“ für ,KieseI“). Silizium wird übrigens aus Sand gewonnen – ein Rohstoff, der so gut wie unbegrenzt vorhanden ist. Über 95 % aller auf der Welt produzierten Solarzellen bestehen deshalb aus diesem Halbleitermaterial.

 

Was heißt eigentlich Photovoltaik?

 

Photovoltaik ist Photonenenergie der Sonne (Photon) und Spannung die erzeugt wird (Voltaik). Das heißt Sonnenenergie wird in elektrische Spannung umgewandelt. Silizium ist der Hauptbestandteil einer Solarzelle und wird aus Sand geschmolzen, der unbegrenzt verfügbar ist. Silizium leitet nur bei Sonneneinstrahlung. Eine Solarzelle wird an der Oberseite mit Phosphor besprüht und an der Unterseite mit Bor. Die Oberseite hat 5 Elektronen und die Unterseite 3 Elektronen. Die Elektronen versuchen ein Gleichgewicht zu erzielen (je 4 Elektronen). Da Silizium 4 Elektronen hat, dient es als Transportmedium ( Halbleiter).

Was ist der Unterschied zwischen Photovoltaik und Solarthermie?

Grundsätzlich gilt es zwischen Photovoltaik und Solarthermie zu unterscheiden: Eine Photovoltaikanlage produziert durch die Sonnenenergie Strom und eine SoIarthermieanlage nutzt die Sonnenenergie um Brauchwasser (Warmwasser) zu erhitzen.

Was passiert, wenn die Sonne nicht scheint, bzw. was passiert im Winter?

Es wird nicht nur die direkte Sonneneinstrahlung ausgenutzt, sondern auch die indirekte, z. B. an bewölkten Tagen. Eine Photovoltaik Anlage produziert auch an einem bewölkten Tag Strom, Im Winter reflektiert der Schnee das Sonnenlicht, was ein Vorteil ist.

Muss der photovoltaische Strom ins Netz eingespeist werden?

Nein, der Strom kann auch im eigenen Haushalt verbraucht und nur der Überschuss ins Netz eingespeist werden. Seit 2009 wird bei Neuanlagen Strom bei Eigenverbrauch vergütet, so dass in beiden Fällen eine Wirtschaftlichkeit gegeben ist.

Kann man eine Photovoltaik-Anlage auch (fern) überwachen?

Ja, das ist möglich. Mit Hilfe eines Datenloggers lässt sich der Ertrag und die Anlagenleistung kontrollieren. Mittels eines Web-Browsers hat man bequem die Möglichkeit am PC die Solaranlage zu überwachen. Man benötigt lediglich einen Internetzugang.

Wie viel Ertrag kann eine Photovoltaik-Anlage im Jahr bringen?

Das lässt sich nicht pauschalieren. Das ist von einigen Faktoren abhängig, z.B. die Dachneigung, die Dachneigung, die Ausrichtung und die Einstrahlungswerte am Standort. In Deutschland liegt die Einstrahlung zwischen 800 und 1050 kWh pro Jahr je kWp installierter Leistung.

Bekommt man die Mehrwertsteuer vom Finanzamt zurückerstattet und kann eine Anlage abgeschrieben werden?

Ja, als Anlagenbetreiber gilt man vor dem Finanzamt als Kleinunternehmer. Man muss dafür kein Gewerbe anmelden. Die gezahlte Umsatzsteuer kann vom Finanzamt zurückgefordert werden. Dazu muss man sich für umsatzsteuerpflichtig erklären, die erhaltene Vorsteuer vom Netzbetreiber abfuhren und am Jahresende eine Einnahmen-Überschussrechnung erstellen. Der erzielte Verlust oder Gewinn wird bei Berechnung der Einkommenssteuer berücksichtigt. Man kann eine Solar-Anlage linear 1/20 abschreiben. Die Abschreibungsdauer beträgt 20 Jahre.

Bestehen Fördermöglichkeiten für Photovoltaikanlagen?

Im Rahmen des Programms „Solarstrom Erzeugen“, haben Sie die Möglichkeit über die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) ein zinsgünstiges Darlehen mit einer Laufzeit von 10 oder 20 Jahren zu bekommen. Sie erhalten bis zu einer Höchstsumme von 50.000.- Euro pro Antragssteller einen Kredit, in dem die gesamte Solar-Anlage inkl. Montage und der Inbetriebnahme finanziert werden kann. Des Weiteren bekommen Sie ab der Inbetriebnahme der Anlage von Ihrem zuständigen Energieversorgungsunternehmen (EVU) pro eingespeiste Kilowattstunde einen festen Betrag, der Ihnen für 20 Jahre zugesichert wird. Diese Zusicherung ist im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) geregelt. Sie verkaufen demnach Ihren erzeugten Strom an das EVU.

In der öffentlichen Diskussion ist von „Grid Parity“ und „Merit Order Effekt“ die Rede. Was ist das?

Unter dem Begriff „GridParity“ versteht man die Kostenschwelle, an der der durch Photovoltaikanlagen produzierte Strom, günstiger hergestellt werden kann als der Strom, der aus konventionellen Kraftwerken verkauft wird.
Das EEG, mit dem Ziel einer nachhaltigen und sauberen Energieerzeugung, sieht vor, iss Strom der aus Erneuerbaren Energien erzeugt wird, bevorzugt ins Stromnetz eingespeist wird. Unter „Order Merit Effekt“ versteht man die daraus resultierende Folge, dass teuerer und Umwelt belastende konventionelle Kraftwerke früher abgeschaltet und vom Netz genommen werden können. Dies schont die Umwelt – und Ihren Geldbeutel.

Wo kann ich eine Photovoltaikanlage aufbauen?

Grundsätzlich können PV-Anlagen überall dort installiert werden, wo ausreichend Licht hinfallt. Einen optimalen Photovoltaik Ertrag bietet eine südorientierte Fläche mit etwa 30° Neigung. Eine Abweichung nach Südwest/Südost oder Neigungen zwischen 25° und 60° verringern den Energieertrag nur geringfügig. Verschattungen durch Bäume, Nachbarhäuser, Dachaufbauten u.ä. sollten allerdings vermieden werden.

Wieviel Fläche brauche ich pro KWp ?

Abhängig vom Modulwirkungsgrad benötige ich 5 bis 10 qm bei Schrägdachmontage. Für die Flachdachmontage wird die doppelte Fläche benötigt.

Muss eine Photovoltaik-Anlage regelmäßig gereinigt werden?

Bei einem Neigungswinkel von >20° aus der Horizontalen sorgt Regen für eine Reinigung der Photovoltaikmodule. Die Oberfläche der Solar-Module besteht aus einem speziellen Glas, lass für den Selbstreinigungseffekt sorgt. Bei einem Neigungswinkel <20° sollten Solarmodule mindestens einmal im Monat auf Verschmutzungen kontrolliert werden.

Kann Hagelschlag Photovoltaik-Module zerstören?

Solar-Module sind generell gegen Hagelschlag geschützt. Das gehärtete Spezialglas wird zu Testzwecken mit Eiskugeln, die einem Durchmesser von 12,5 mm bis 75 mm haben, beschossen. Dabei beträgt die maximale Auftreffgeschwindigkeit 140 km/h. Diese Tests werden nach lEC-Norm durchgeführt. Die Zerstörung durch Hagelschlag ist somit gering.

Wie „grün“ ist eine Solaranlage tatsächlich?

Es wird immer wieder behauptet, dass die Produktion von Solarstromanlagen mehr Energie verbraucht, als damit je wieder erzeugt werden kann. Unabhängige Forschungsergebnisse, z. B. vom Institut für Energiesysteme der ETH Zürich belegen: Moderne Solaranlagen produzieren im Durchschnitt bereits nach rund zwei Jahren mehr Energie, als zu ihrer Herstellung und ihrem Recycling nötig wäre. Alles, was nach dieser Zeit an Energie produziert wird, ist reiner Energiegewinn.

Sind Solarmodule recyclebar?

Alte oder kaputte Solarmodule können recycelt werden. Die Materialien lassen sich erneut verwenden. Wertvolle Grundstoffe wie Glas, Aluminium und Halbleitermaterialien bleiben somit erhalten. Dies trägt zu einer positiven Umweltbilanz bei, indem Abfall vermieden und zugleich bei der Produktion von Modulen Energie eingespart wird. Eine komplett recycelte Anlage kann eine Wiederverwertung von 95 Prozent der eingesetzten Materialien erbringen.

Woraus besteht eine Photovoltaikanlage?

Die Grundeinheit einer Photovoltaikanlage ist das PV-Modul in dem eine bestimmte Anzahl Solarzellen elektrisch verschaltet sind. Der von den Solarzellen produzierte Gleichstrom wird über Gleichstromleitungen zum Wechselrichter geführt. Dieses Gerät wandelt den Gleichstrom in Wechselstrom um, der bei einer netzgekoppelten PV-Anlage über einen Zähler ins öffentliche Stromnetz eingespeist wird. Zusätzlich ist die Integration eines Energiespeichers möglich, der eine deutlich höhere Selbstnutzung des erzeugten Stroms ermöglicht.

Was sind Monokristalline Module?

Monokristalline Zellen haben zurzeit von allen Photovoltaik-Modulen den höchsten Wirkungsgrad.(bis 17,5 %, im Labor bereits bis zu 25 %) und einer Lebensdauer von mind. 30 Jahren. Wie der Name schon verrät, besteht die Zelle aus einem einzigen Kristall: Aufgrund der exakt gleichen Ausrichtung der Kristallstruktur in eine Richtung, wird dieser hohe Wirkungsgrad erzielt. Dies bedeutet allerdings auch einen extrem hohen Aufwand in der Fertigung, weshalb die Zellen mit Abstand am teuersten sind.

Was sind Polykristalline Module?

Polykristalline oder auch Multikristalline Module haben zurzeit das beste Preis/ Leistungsverhältnis. Das heißt der Preis pro KWp ist am günstigsten. Das liegt an den günstigeren Herstellungsverfahren. Halbleiterreines Silizium wird im Unterdruckbereich unter Schutzglas aufgeschmolzen und in sogenannten Kokillen gegossen, in denen es unter Temperaturzuführung gerichtet erstarrt. Die Multikristalline Blöcke werden mit feinsten Sägen zu Säulen mit quadratischer Zellen-Grundfläche weiterverarbeitet. Die Säulen werden mit Innenlochsägen in multikristalline Silizium-Scheiben mit einer Stärke von 0,45 mm zerteilt und gereinigt. Dieses Zwischenprodukt wird auch als Wafer b bezeichnet.

Was ist Matching?

Die Module können nur mit einer Fertigungstoleranz von +/- 5% produziert werden. Matching bedeutet das richtige Vorsortieren der Module nach tatsächlicher Leistung. Über die Identifikation der Seriennummer und Leistungszuordnung kann dann eine genaue Aufteilung innerhalb der Strangverkabelung erfolgen.

Was bedeutet Kilowatt peak (kWp) und Watt peak (Wp)?

Obersetzt bedeutet peak „Spitze“. Dieser Ausdruck wird dazu verwendet, die Spitzennennleistung von Photovoltaikmodulen unter Standard-Testbedingungen (STC) zu bezeichnen. STC = 1000 W Einstrahlungsleistung auf einen m² mit einer Solarzellen Temperatur von 25°C und einem airmass (AM) von 1,5. Der Sonnenstrahl durchdringt auf seinem Weg das 1,5-tache der Atmosphärendicke der Erde.

Was bedeutet STC?

STC= Standard-Test-Bedingungen. Damit ein Leistungsvergleich verschiedener Solarmodule miteinander erfolgen kann, werden einheitliche Testbedingungen verwendet. Einstrahlung 1000W/m²; Temperatur 25 Grad Celsius und AM 1,5 (AM=Air Mass; die Angabe beziffert die Dicke der Lufthülle am Äquator beträgt die Luftmasse AM=1. In Europa ca. 1,5) Oie Empfindlichkeit der Solarzelle ändert sich mit der spektralen Zusammensetzung des Lichtes.

Wo soll der Wechselrichter montiert werden ?

Für den größten Wirkungsgrad der Anlage sollte der Wechselrichter nicht weit von den Solarmodulen installiert werden. Ideal Ist ein kühler Dachboden. Hitze ist schädlich für den Wechselrichter.

Mit wieviel Phasen wird ins Netz eingespeist?

Ein Netzeinspeiser/Wechselrichter kann in eine Phase einspeisen. Bis zu einer Leistung von 5 KWp (4,6 KVA) erfolgt eine einphasige Einspeisung. Ab einer Leistung von 5 KWp erfolgt eine mehrphasige Einspeisung. Die Gesamtunsymmetrie darf 5 KW nicht überschreiten.