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Was ist eine Solaranlage?

Was ist eine Solaranlage?

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Solarenergie hat sich in den vergangenen Jahrzehnten als eine wichtige erneuerbare Energieform etabliert. Egal, ob durch Photovoltaik oder Solarthermie: Mit ihrer Hilfe kann die Kraft der Sonne dazu genutzt werden, saubere und nachhaltige Energie zu erzeugen. In diesem Artikel erläutern wir für Sie die Grundlagen und Funktionsweisen und klären die Frage «Was ist eine Solaranlage?». Zudem erfahren Sie, welche verschiedenen Anlagetypen und -komponenten existieren und wie diese für Effizienz und Wirksamkeit entscheidend sind.

Durch einen umfassenden Überblick über die technischen Details und praktischen Anwendungen von Solaranlagen bieten wir Ihnen Einblicke in die Möglichkeiten, die die Technologie für eine umweltfreundliche, günstige Stromerzeugung bietet und den Menschen damit hilft, die Energiewende voranzutreiben.

Grundlagen einer Solaranlage

Was ist eine Solaranlage? Diese Frage ist im Grunde schnell geklärt: Eine Solaranlage im klassischen Sinne, nutzt die sogenannte Photovoltaik (PV). Sie wandelt Lichtenergie in elektrische Energie um, wodurch sie eine Schlüsselrolle in der nachhaltigen Energieversorgung spielt. Im Folgenden werden die Funktionsweise, die Hauptkomponenten und die unterschiedlichen Systemtypen von PV-Anlagen detailliert beschrieben. Ein kurzer Hinweis vorneweg: Neben der Photovoltaik gibt es auch noch die Solarthermie, die ebenfalls zur Solarenergie gehört. Mit ihr beschäftigen wir uns später im Text.

Definition und Funktionsweise einer Photovoltaikanlage

Eine Solaranlage nutzt die Energie der Sonne, um Elektrizität zu erzeugen. Diese Umwandlung erfolgt durch zahlreiche Solarzellen, die in Modulen zusammengefasst sind. Wenn Sonnenlicht auf diese Zellen trifft, werden Elektronen aktiviert und in Bewegung gesetzt, was zu elektrischem Strom in Form von Gleichstrom führt.

Um den durch Solarenergie erzeugten Strom in Ihrem Zuhause verwenden zu können, ist ein Wechselrichter notwendig. Das Gerät konvertiert den Gleichstrom in Wechselstrom, der für den Hausgebrauch geeignet ist. Sollte mehr Strom produziert werden als benötigt, besteht die Möglichkeit, diesen in einem Energiespeicher für zukünftigen Bedarf aufzubewahren oder ihn in das allgemeine Stromversorgungsnetz einzuspeisen.

Eine Hand hält eine Solarzelle vor einem Sonnenblumenfeld in die Kamera. (Foto: Martin Baumann / Pixabay)
Solarzellen bilden das Herzstück jeder klassichen PV-Anlage. (Martin Baumann / Pixabay)

Hauptkomponenten einer Solaranlage

Die zentralen Elemente einer Photovoltaikanlage umfassen die Solarmodule und einen Wechselrichter, welcher den durch die Module produzierten Gleichstrom in den standardmässigen Wechselstrom (50 Hz, 230 V) überführt. Hinzu kommt die interne Verdrahtung, die sowohl die Module miteinander als auch mit dem Wechselrichter verbindet. Notwendig sind zudem diverse Schalteinrichtungen wie Trennschalter für Wartungsarbeiten und Notausschalter für den Einsatz im Falle eines Brandes, ebenso Sicherungen und Vorrichtungen zum Schutz bei Blitzeinschlag. Je nach Ausführung der Anlage können weitere Komponenten hinzukommen.

Solarpanels: Die Energieerzeuger

Solarpanels, synonym auch als Solar- oder PV-Modul bezeichnet , variieren in der Grösse und bilden zusammen eine Solaranlage. Der Bedarf an Panels hängt von lokalen Sonnenverhältnissen, dem Stromverbrauch und dem Panel-Modell ab.

Jedes Panel besteht aus Schichten für Schutz und Energieumwandlung: eine obere Glas- und Kunststoffschicht schützt vor Wetter, darunter liegende Solarzellen fangen mit einer speziellen Beschichtung effektiv Sonnenlicht ein. Weitere Schichten verwandeln das Licht in Strom, geschützt durch eine untere Schicht aus Kunststoff oder Glas. Ein Aluminiumrahmen erleichtert die Montage und bietet zusätzlichen Schutz.

Wechselrichter: Das Herzstück der Energieumwandlung

Der Solarwechselrichter bildet das zentrale Element in der Verbindung zwischen den Solarmodulen und dem elektrischen Netz. Seine Hauptaufgabe ist es, den von den Solarzellen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umzuformen, der dann in das Stromnetz eingespeist werden kann. Im Falle einer autarken Stromversorgung übernimmt ein Batteriewechselrichter die Rolle, ein separates Netz für alle Geräte, die mit Wechselstrom laufen, zu schaffen.

In dieses Netz können je nach Modell auch andere Wechselrichter integriert werden, was auch bei einigen Notstromsystemen der Fall ist. Doch die Funktionen des Solarwechselrichters beschränken sich nicht nur auf die Umwandlung von Strom.

Montagesysteme: Die Grundlage der Installation

Photovoltaikanlagen können unterschiedlich montiert werden: Auf Schrägdächern ist die Aufdach-Montage üblich, wobei die Module auf einem Trägersystem befestigt werden. Alternativ gibt es die Indachmontage, bei der Module die Dachziegel ersetzen und die neuere Variante der Solardachziegel, bei denen Solarzellen direkt in Dachziegeln integriert sind, was eine ästhetische Integration ins Dach ermöglicht, aber kostenintensiver ist.

Für Flachdächer werden Module aufgeständert, um optimale Erträge zu erzielen. Dabei erfolgt die Ausrichtung heutzutage in der Regel als Ost-West-System, um so die Stromproduktion dem typischen Verbrauch von Haushalten anzupassen und um eine möglichst hohe Anzahl an Modulen verbauen zu können.

Die Montagesysteme variieren je nach Dachtyp, wobei spezielle Befestigungselemente wie Dachhaken, Montageschienen und Modulklemmen für eine sichere Installation sorgen. Bei Blechdächern kommen statt Dachhaken oft Stockschrauben zum Einsatz. Die Auswahl des Montagesystems hängt von der Dachart und der gewünschten Ästhetik ab.

Speichersysteme: Für eine unabhängige Energieversorgung

Die Investition in eine Solaranlage mit Speicher ist besonders dann vorteilhaft, wenn Sie die aus der PV-Anlage gewonnene Energie auch während lichtarmer Zeiten, wie bei bewölktem Wetter oder in der Nacht, verwenden möchten. Solche Speichersysteme werden häufig als Teil eines Gesamtpakets mit der Photovoltaikanlage angeboten, können jedoch auch separat erworben werden.

Aktuell stehen im Haushaltsbereich hauptsächlich zwei ausgereifte Batterietechnologien zur Verfügung: Lithium-Ionen und Natrium-Ionen Batterien. Lithium-Ionen Batterien, besonders in den Formen Lithium-Nickel-Mangan-Cobalt (NMC) und Lithium-Eisen-Phosphat (LFP), sind weit verbreitet. Sie überzeugen durch ihre Fähigkeit zu zahlreichen Ladezyklen, hohe Energiedichte und Effizienz. Moderne Ladesysteme minimieren zudem das Risiko einer Überhitzung. Die Lebensdauer dieser Batterien hängt von den Ladezyklen ab, mit durchschnittlich 5.000 bis 7.000 Vollzyklen.

Natrium-Ionen Batterien nutzen Natrium anstelle von Lithium und bieten trotz einer um etwa 30 Prozent geringeren Energiedichte die Möglichkeit zu höheren Lade- und Entladeströmen. Ihr Vorteil liegt in der besseren Verfügbarkeit von Natrium und einer umweltfreundlicheren sowie einfacheren Recyclingfähigkeit.

Unterscheidung zwischen netzgebundenen und netzunabhängigen Systemen

Beim Vergleich von Solarenergiesystemen stösst man häufig auf zwei Typen: netzgebundene und netzunabhängige Systeme. Netzgebundene Systeme sind mit dem lokalen Stromnetz verbunden und ermöglichen es, Solarstrom ins Netz einzuspeisen und bei Bedarf Strom daraus zu beziehen. Sie sind kosteneffizient, da die Einbindung von Batterien optional ist, in der Regel in der Haustechnik keine umfangreichen Zusatzarbeiten erforderlich sind und sie garantieren eine lückenlose Stromversorgung, auch wenn die PV-Strom-Erzeugung allein nicht ausreicht.

Netzunabhängige Systeme, auch als Inselsysteme bekannt, funktionieren unabhängig vom Stromnetz und speichern den erzeugten Strom in Batterien. Die Systeme laufen unabhängig vom Netz, was sie ideal für abgelegene Orte macht. Auch bei Netzausfällen bleibt die Stromversorgung erhalten und führen damit zu einer höheren Zuverlässigkeit.

Bei der Wahl zwischen einem netzgebundenen und einem netzunabhängigen System wird man sich in der Regel für eine netzgebundene Anlage entscheiden, um die volle Flexibilität zu erhalten. Nur für abgelegene Standorte ohne Netzanschluss stellen netzunabhängige Systeme eine interessante Lösung dar.

Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie

Die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie erfolgt in Solaranlagen durch Photovoltaikzellen, die den photovoltaischen Effekt nutzen: Bei Einstrahlung von Sonnenlicht auf die Zellen lösen die Lichtpartikel (Photonen) Elektronen aus dem Material der Zellen (meist Silizium) heraus.

Die freigesetzten Elektronen erzeugen Gleichstrom. Die Effizienz dieser Umwandlung hängt von der Materialqualität der Zellen und der Intensität des Sonnenlichts ab. In den Solarmodulen sind mehrere Photovoltaikzellen zusammengefasst, um die Umwandlungseffizienz zu maximieren und so die Energieerzeugung der Anlage zu optimieren.

Einspeisung und Nutzung von Solarstrom

Der in Solaranlagen erzeugte Gleichstrom bietet vielseitige Nutzungsmöglichkeiten: So kann er direkt zur Versorgung von Geräten verwendet werden, die Gleichstrom benötigen, wie bestimmte Arten von Beleuchtungssystemen, Sensoren und kleineren elektronischen Geräten, die in Wohnungen, Büros oder Industrieanlagen zum Einsatz kommen. Diese direkte Nutzung von Solarstrom maximiert die Effizienz, da Energieverluste, die bei der Umwandlung von Gleich- in Wechselstrom entstehen können, vermieden werden, stellt aber nur einen Sonderfall der Nutzung dar. In der Regel wird der Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt und kann dann vor Ort von einer Vielzahl von unterschiedlichen Geräten genutzt werden.

Zweitens kann der erzeugte Strom in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden, was eine wichtige Rolle für die Energiewirtschaft spielt: Denn durch die Einspeisung des Solarstroms ins Netz können Solaranlagenbesitzer Überschüsse verkaufen und zugleich zur Stabilisierung des lokalen Stromnetzes und zur Förderung der nachhaltigen Energieversorgung beitragen.

Funktion des Wechselrichters und der Stromversorgung im Haus

Ein hochwertiger Wechselrichter gewährleistet neben der Umwandlung von Gleich- in Wechselstrom, auch die Effizienz des gesamten Systems: Er passt sich dynamisch an die Intensität der Sonneneinstrahlung an und maximiert so die Menge des umgewandelten Stroms. Ausserdem trägt er zur Reduzierung von Energieverlusten bei, die während des Umwandlungsprozesses auftreten können.

Moderne Wechselrichter bieten zusätzliche Funktionen, die über die blosse Umwandlung von Strom hinausgehen. Sie sind oft mit intelligenten Technologien ausgestattet, die eine Echtzeit-Überwachung und -Steuerung der Energieproduktion und des Verbrauchs ermöglichen. Durch integrierte Kommunikationsschnittstellen können Betreiber von Solaranlagen den Betrieb ihrer Anlagen überwachen, steuern und optimieren, beispielsweise durch Anpassungen an Veränderungen in der Stromnachfrage oder an variierende Wetterbedingungen. Immer mehr Modelle bieten, oftmals im Zusammenspiel mit Smart Home Managern, sogar die Möglichkeit, die Speicherung von überschüssig produziertem Strom in Batterien zu managen, wodurch eine noch effizientere Nutzung der Solarenergie ermöglicht wird.

Solarmodule werden von der Sonne angeschienen. (Foto: GrumpyBeere /Pixabay)
Es gibt verschiedene Arten von Solaranlagen. (Foto: GrumpyBeere /Pixabay)

Arten von Solaranlagen

Die Nutzung der Sonnenenergie hat in den letzten Jahren zunehmend an Bedeutung gewonnen. Hierbei unterscheidet man hauptsächlich zwischen zwei Arten von Solaranlagen: Photovoltaikanlagen und solarthermischen Anlagen. Jede dieser Technologien hat spezifische Anwendungen und Vorteile.

Photovoltaikanlagen

Photovoltaikanlagen wandeln Sonnenlicht direkt in elektrische Energie um. Sie bestehen aus Solarzellen, die das Licht absorbieren und durch den photovoltaischen Effekt in Strom umwandeln. PV-Anlagen können vielfältig eingesetzt werden:

  • Aufdach- und Freiflächenanlagen: Dabei handelt es sich um die häufigsten Installationsarten von PV-Systemen. Aufdachanlagen werden direkt auf den Dächern von Wohnhäusern, Gewerbe- und Industriegebäuden installiert, um den dort verfügbaren Platz optimal zu nutzen. Freiflächenanlagen hingegen werden auf ungenutzten Flächen wie Feldern oder Brachland errichtet und ermöglichen so eine grossflächige Stromproduktion.
  • Integrierte PV-Systeme: Diese Systeme sind nicht nur funktional, sondern auch gestalterisch ansprechend. Sie werden direkt in die Gebäudehülle integriert, zum Beispiel als Bestandteil von Fassaden, Fenstern oder Dächern. Integrierte Systeme bieten eine ästhetische Lösung, die die Architektur des Gebäudes ergänzt und gleichzeitig Sonnenenergie nutzt.

Solarthermische Anlagen

Neben der Photovoltaik, gibt es auch noch eine andere Form von Solarenergie: die Solarthermie. Eine Solarthermieanlage nutzt die Sonnenenergie, um Wasser oder Luft zu erwärmen. Diese Wärme kann dann für verschiedene Zwecke verwendet werden, wie zum Beispiel:

  • Warmwasserbereitung: Eine der effizientesten Anwendungen von Solarthermieanlagen ist die Bereitstellung von Warmwasser für Haushalte und Betriebe. Solche Anlagen bestehen aus Solarkollektoren oder Sonnenkollektoren, die die Sonnenenergie absorbieren und an ein Übertragungsmedium (oft Wasser) abgeben, das die Wärme zum Warmwasserspeicher transportiert und so das Wasser auf die gewünschte Temperatur erhitzt.
  • Heizungsunterstützung: Neben der Warmwasserbereitung können solarthermische Anlagen auch zur Unterstützung der Raumheizung eingesetzt werden. Durch die Erwärmung von Wasser oder Luft, die dann in das Heizsystem eingespeist wird, können sie helfen, den Energieverbrauch und damit die Heizkosten zu senken, während gleichzeitig der Wohnkomfort durch eine umweltfreundliche Wärmequelle erhöht wird.

Egal, ob Photovoltaik oder Solarthermie: Solarkraftwerke bieten einige Techniken, wie Sie Ihren Energiebedarf nachhaltig decken, Emissionen reduzieren und langfristig Energiekosten sparen können. Die beste Wahl hängt dabei von Ihren spezifischen Bedürfnissen, örtlichen Gegebenheiten und persönlichen Präferenzen ab. In diesem Artikel gehen wir nicht ausschliesslich, aber hauptsächlich auf PV-Anlagen ein.

Vorteile einer Solaranlage

Die Installation einer Solaranlage bietet zahlreiche Vorteile, die sowohl die Umwelt als auch den Einzelnen betreffen. Von der Reduzierung der CO2-Emissionen bis hin zu erheblichen Kosteneinsparungen bieten Solaranlagen eine zukunftssichere Investition. Hier sind die Hauptvorteile im Detail:

Umweltfreundlichkeit und Nachhaltigkeit

Solaranlagen nutzen die Sonnenenergie, eine unerschöpfliche, saubere Energiequelle, die keine Schadstoffe oder Treibhausgase produziert. Im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen, deren Verbrennung erhebliche Mengen an CO2 und anderen schädlichen Emissionen in die Atmosphäre freisetzt, bietet die Solarenergie eine umweltfreundliche Alternative. Durch die Nutzung von Solaranlagen kann der ökologische Fussabdruck eines Haushalts oder Unternehmens deutlich reduziert und ein Beitrag zum Umweltschutz und zur Bekämpfung des Klimawandels geleistet werden.

Einsparungen bei Energiekosten

Ein weiterer wesentlicher Vorteil von Solaranlagen ist die Möglichkeit, langfristig erhebliche Energiekosten einzusparen. Nach der anfänglichen Investition in die Installation der Anlage können Eigentümer von den kostenlosen Energiequellen profitieren, die das Sonnenlicht bietet. Mit der Zeit amortisieren sich die Kosten für die Solaranlage durch die Einsparungen bei den Stromrechnungen. Steigen zudem noch die Energiepreise im Allgemeinen, macht es die Investition in eine Solaranlage noch attraktiver.

Unabhängigkeit von Energieversorgern

Die Installation einer PV-Anlage erhöht die Unabhängigkeit von herkömmlichen Energieversorgern. Anstatt vollständig von den schwankenden Preisen und der Verfügbarkeit fossiler Brennstoffe abhängig zu sein, ermöglichen Photovoltaikanlagen eine selbstbestimmte Energieproduktion. Besonders in Kombination mit Energiespeichersystemen können Haushalte und Unternehmen ihren Eigenverbrauch optimieren und bei Einrichtung von Ersatzstromsystemen weniger anfällig für Stromausfälle oder Energieengpässe werden.

Fördermöglichkeiten und finanzielle Anreize

So wie in vielen Ländern gibt es auch in der Schweiz Förderprogramme und finanzielle Anreize für die Installation von Solaranlagen. Diese können in Form von Zuschüssen, steuerlichen Vergünstigungen, oder Einspeisevergütungen vorliegen. Solche Anreize sollen die Anfangsinvestitionen reduzieren und den Übergang zu erneuerbaren Energien beschleunigen. Durch die Inanspruchnahme dieser Angebote können Eigentümer die Kosten für die Installation eines Solarkollektoren weiter senken und die Rentabilität ihrer Investition verbessern.

Solaranlagen bieten also eine nachhaltige und zugleich wirtschaftlich vorteilhafte Möglichkeit, Energie zu erzeugen. Sie fördern die Umweltverträglichkeit, ermöglichen signifikante Einsparungen bei den Energiekosten, erhöhen die Unabhängigkeit von herkömmlichen Energiequellen und werden durch eine Vielzahl von Fördermöglichkeiten unterstützt.

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Vor der Installation einer Solaranlage müssen einige wichtige Entscheidungen getroffen werden. (Foto: Como una Reina / Pixabay)

Überlegungen vor der Installation einer Solaranlage

Die Entscheidung, eine Solaranlage zu installieren, ist ein wichtiger Schritt hin zu nachhaltiger Energieversorgung und Unabhängigkeit. Doch bevor Sie diesen Schritt gehen, gibt es mehrere wichtige Überlegungen, die in die Planung einfliessen sollten. Hier ein Überblick über die wichtigsten Aspekte:

Standortanalyse und Ausrichtung: Maximierung der Energiegewinnung

Eine sorgfältige Bewertung des Standorts ist ein entscheidender Schritt bei der Entwicklung und Implementierung von Solarprojekten. Eine ausführliche Analyse ist unerlässlich, um festzustellen, ob ein Standort für die Montage von Solarmodulen geeignet ist und ob die Sonnenstrahlung ausreichend genutzt wird, um die Effektivität und finanzielle Rentabilität der Anlage zu gewährleisten.

Die Intensität der Sonnenstrahlung ist ausschlaggebend für die Energieproduktion von Solaranlagen. Sie kann jedoch standortabhängig variieren und durch Elemente wie Schattenwurf von Gebäuden oder Vegetation beeinflusst werden. Durch eine umfassende Standortbewertung lässt sich der optimal geeignete Ort für die Installation identifizieren, was wiederum garantiert, dass die Solarmodule ideal positioniert werden, um den bestmöglichen Energieertrag zu erzielen.

Durch eine gründliche Standortbewertung können potenzielle Risiken frühzeitig identifiziert und vermieden werden, was die Auswahl von Standorten mit problematischen Bedingungen, wie starker Verschattung oder schlechten Bodenverhältnissen, verhindert und somit das Risiko einer schlechten Investition minimiert.

Zu berücksichtigende Faktoren bei der Standortbewertung

Bei der Bewertung eines Standorts für Solaranlagen sind diverse Faktoren ausschlaggebend, die die Leistung und Wirtschaftlichkeit der Anlage beeinflussen. Nachstehend finden Sie einige der wichtigsten Aspekte:

  • Sonneneinstrahlung: Die Stärke der Sonneneinstrahlung, die je nach Standort und möglichen Schattenquellen variiert, ist entscheidend für die Energieerzeugung.
  • Ausrichtung und Neigung der Solarpanels: Die Positionierung und der Winkel der Solarpanels sind massgeblich für die Effizienz der Anlage. Ein idealer Winkel liegt in der Schweiz meist zwischen 20 und 40 Grad.
  • Verschattung: Schatten durch umliegende Gebäude oder Vegetation kann die Leistung der Solarmodule erheblich verringern und muss bei der Bewertung berücksichtigt werden.
  • Klimatische Bedingungen: Das lokale Klima kann ebenfalls die Effizienz der Solaranlage beeinflussen und sollte daher in die Bewertung einfliessen.

Ermittlung der optimalen Ausrichtung für Photovoltaikanlagen

Um den höchsten Ertrag aus einer PV-Anlage zu erzielen, sollte diese so positioniert werden, dass die Sonnenstrahlen möglichst senkrecht auf die Panels treffen. Da die Sonne jedoch im Tages- und Jahresverlauf ihre Position verändert, muss eine Ausrichtung gefunden werden, die überwiegend den maximalen Ertrag ermöglicht. Wichtige Faktoren sind dabei der Standort des Gebäudes, die Ausrichtung des Daches zur Himmelsrichtung und der Neigungswinkel der Panels.

Bei Neubauten bietet es sich an, die Planung so anzupassen, dass die Dachausrichtung von vornherein die Nutzung von Solarenergie begünstigt. Geringe Abweichungen von der Idealposition haben meist nur minimale Auswirkungen auf die Energieausbeute. Wie jedoch bereits erwähnt können Verschattungen durch umliegende Objekte den Ertrag merklich mindern.

Dachbeschaffenheit und Tragfähigkeit

Nicht jedes Dach eignet sich gleichermassen für die Installation einer Solaranlage: Die Beschaffenheit des Daches, inklusive Material, Zustand und Tragfähigkeit, muss im Vorfeld geprüft werden. Einige Dächer benötigen möglicherweise Verstärkungen, um das zusätzliche Gewicht der Solarpanels tragen zu können. Ausserdem sollten eventuelle Renovierungsbedürfnisse vor der Installation berücksichtigt werden, um spätere Mehrkosten zu vermeiden.

Kalkulation des Energiebedarfs: Eine grundlegende Planung

Eine sorgfältige Kalkulation des aktuellen und zukünftigen Energiebedarfs ist essenziell, um die Grösse und Kapazität der Solaranlage entsprechend zu planen. Hierbei sollten alle Verbraucher im Haushalt oder Unternehmen berücksichtigt werden. Eine Über- oder Unterdimensionierung der Anlage kann zu unnötigen Kosten führen oder dazu, dass nicht genügend Energie produziert wird, um den Bedarf zu decken.

Bei der Planung einer Photovoltaikanlage für den Eigenbedarf sind verschiedene Aspekte zu berücksichtigen, die massgeblich die erforderliche Grösse der Anlage bestimmen. Eine Rolle spielt unter anderem die Anzahl der Personen, die im Haushalt leben.

Ein weiterer wichtiger Faktor bei der Planung ist die Frage, ob ein Batteriespeicher in das System eingebunden werden soll. Soll ein Batteriespeicher integriert werden, ist es für einen durchschnittlichen Haushalt mit drei bis vier Personen in einem Einfamilienhaus ratsam, einen Batteriespeicher mit einer Kapazität von mindestens fünf bis sieben kWh pro Ladevorgang einzuplanen, um den Energiebedarf in der Zeit, in der kein PV-Strom produziert werden kann, decken zu können. Je nach Verbrauchsmuster kann es ratsam sein, den Speicher deutlich größer zu dimensionieren.

So trägt bspw. die Nutzung von einem E-Auto und/oder einer Wärmepumpe ebenfalls erheblich zum Gesamtstromverbrauch bei und muss bei der Dimensionierung der Photovoltaikanlage und ggf. des Batteriespeichers berücksichtigt werden. Darüber hinaus spielt die Dachfläche und insbesondere die Ausrichtung der Solarpanels eine entscheidende Rolle für die Effizienz der Energiegewinnung. Panels, die nach Osten und Westen ausgerichtet sind, können den Vorteil bieten, dass sie den Energieertrag vor allem in den Morgen- und Abendstunden optimieren, wenn die Sonneneinstrahlung weniger intensiv ist als zur Mittagszeit.

Um den Eigenverbrauch optimal zu nutzen, ist es ideal, wenn die Photovoltaikanlage mehr Energie produziert, als der Haushalt verbraucht. Dadurch kann mittels Batteriespeicher und effizienten Wechselrichtern der überschüssig erzeugte Strom gespeichert und zu Zeiten verbraucht werden, wenn die Anlage selbst keine Energie produziert. Dies trägt zu einer höheren Unabhängigkeit vom öffentlichen Stromnetz bei und macht sich auch finanziell bezahlt, da grössere Solaranlagen im Verhältnis oft günstiger sind und somit die Investitionskosten pro installiertem Kilowattpeak deutlich reduzieren können.

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Die Planung einer Solaranlage erfordert detailierte finanzielle Planung. (Foto: Tung Lam / Pixabay)

Finanzielle Aspekte und Budgetplanung

Die Installation einer Solaranlage ist mit anfänglichen Investitionskosten verbunden. Deshalb ist es wichtig, eine detaillierte Budgetplanung durchzuführen, die nicht nur die Kosten für die Anlage selbst, sondern auch für Installation, Wartung und mögliche Reparaturen umfasst. Zudem sollten verfügbare Fördermittel, Steuerauswirkungen und Finanzierungsmöglichkeiten in die Planung einbezogen werden. Eine langfristige Kalkulation hilft dabei, die Wirtschaftlichkeit der Investition zu bewerten und sicherzustellen, dass die Solaranlage nicht nur ökologisch, sondern auch ökonomisch sinnvoll ist.

Verschiedene Elemente tragen zur Preisgestaltung von Photovoltaikanlagen bei. Diese umfassen:

  • Anlagengrösse: Die Dimension der installierten Solarpanel-Fläche ist ein direkter Faktor für die Initialkosten. Eine umfangreichere Installation erfordert mehr Panels, was die Investition erhöht, allerdings auch die Möglichkeit bietet, grössere Mengen an Strom zu niedrigeren Kosten / kWh zu generieren.
  • Effizienz der Panels: Die Leistungsfähigkeit einzelner Solarpanels variiert. Panels mit höherer Effizienz können auf gleicher Fläche mehr elektrische Energie erzeugen.
  • Installationsart: Die Installationsmethode – ob auf einem Flach- oder Schrägdach oder als Bodeninstallation – beeinflusst die Installationskosten. Komplexe Montagestrukturen können die Kosten zusätzlich steigern.
  • Lokalität: Die Position und die lokalen Gegebenheiten des Installationsorts (beispielsweise die Sonneneinstrahlung, die Neigung und die Ausrichtung des Daches) spielen eine Rolle bei den zu erwartenden Erträgen und beeinflussen dadurch die Zeit bis zur Amortisation der Investition.

Zusatzkomponenten:

  • Wechselrichter: Die Umwandlung des durch Solarpanels erzeugten Gleichstroms in nutzbaren Wechselstrom für das Stromnetz oder den Eigenbedarf übernimmt der Wechselrichter. Die Kosten variieren je nach dessen Qualität und Kapazität.
  • Speichersysteme: Batteriespeicher ermöglichen es, den tagsüber erzeugten Solarstrom auch nachts zu verwenden. Diese stellen eine zusätzliche Investition dar, können aber den Eigenverbrauch und damit die Rentabilität des Systems verbessern.

Diese Überlegungen sind entscheidend, um eine Solaranlage effektiv zu planen und deren langfristigen Nutzen zu maximieren. Eine gründliche Vorbereitung und Beratung durch Fachleute kann dabei helfen, die beste Entscheidung für Ihre individuelle Situation zu treffen.

Installation und Wartung

Die Installation und Wartung einer Solaranlage sind wesentliche Faktoren, die über die Effizienz und Langlebigkeit des Systems entscheiden. Von der Auswahl des Installateurs bis zur regelmässigen Wartung gibt es verschiedene Aspekte, die berücksichtigt werden müssen, um den reibungslosen Betrieb und die maximale Energieausbeute zu gewährleisten.

Auswahl eines qualifizierten Installateurs: Ein wichtiger Schritt

Die Wahl des richtigen Installateurs ist entscheidend für den Erfolg Ihrer Solaranlage. Ein qualifizierter Installateur verfügt über die notwendigen Zertifizierungen und Erfahrungen, um Ihre Anlage effizient und sicher zu installieren. Es ist empfehlenswert, Angebote und Referenzen verschiedener Anbieter zu vergleichen und sich über deren Qualifikationen und bisherige Projekte zu informieren. Eine fachgerechte Installation stellt die optimale Funktion der PV-Anlage sicher und gewährleistet zugleich die Einhaltung aller Sicherheitsstandards.

Genehmigungen und rechtliche Bestimmungen: Was zu beachten ist

Vor der Installation einer Solaranlage ist es wichtig, sich über lokale Genehmigungsverfahren und rechtliche Vorgaben zu informieren. In vielen Fällen müssen Bau- oder Betriebsgenehmigungen eingeholt werden. Ausserdem gibt es spezifische Vorschriften bezüglich der Installation und des Betriebs von Solaranlagen. Die Kenntnis und Einhaltung dieser Vorschriften ist essentiell, um rechtliche Probleme oder Verzögerungen zu vermeiden. Ein erfahrener Installateur kann Sie bei der Navigation durch diesen Prozess unterstützen und sicherstellen, dass alle notwendigen Genehmigungen eingeholt werden.

Wartungsanforderungen und -tipps: Für eine langfristige Leistung

Regelmässige Wartung ist entscheidend, um die Leistungsfähigkeit und Langlebigkeit einer Solaranlage zu erhalten. Obwohl die Systeme generell wartungsarm sind, sollten bestimmte Wartungsarbeiten nicht vernachlässigt werden. Dazu gehört die regelmässige Reinigung der Solarmodule, um Schmutz und Ablagerungen zu entfernen, die die Effizienz beeinträchtigen können. Ebenfalls wichtig sind Überprüfungen der Verkabelung, der Befestigungselemente und des Wechselrichters, um eventuelle Schäden oder Verschleiss frühzeitig zu erkennen.

Durch die sorgfältige Auswahl eines qualifizierten Installateurs, die Beachtung rechtlicher Bestimmungen und die Durchführung regelmässiger Wartungsarbeiten kann eine Anlage über viele Jahre hinweg zuverlässig und effizient arbeiten. So profitieren Sie in der Regel langfristig von Ihrer Investition.

Was ist eine Solaranlage? Unser Fazit

Solarenergie hat sich als eine unverzichtbare erneuerbare Energiequelle etabliert: Sie bietet eine nachhaltige Alternative zur herkömmlichen Stromerzeugung, indem sie saubere Energie liefert und zur Reduzierung von CO2-Emissionen beiträgt.

Photovoltaikanlagen konvertieren Sonnenlicht direkt in elektrischen Strom, während Anlagen für Solarthermie die Wärme der Sonne für Heizzwecke oder zur Warmwasserbereitung nutzen. Die Hauptkomponenten einer PV-Anlage umfassen Solarmodule, Wechselrichter und oft Speichersysteme, die eine Energieversorgung auch ausserhalb der Sonnenstunden ermöglichen.

Die Effizienz dieser Systeme hängt von der sorgfältigen Planung der Installation, einschliesslich der Standortbewertung, Ausrichtung und Neigung der Solarpanels sowie der Auswahl geeigneter Komponenten ab. Neben den technischen Aspekten bieten Solaranlagen wirtschaftliche Vorteile durch Energiekosteneinsparungen und Fördermöglichkeiten, was sie zu einer investitionsfreundlichen Option für die Energiewende macht.

Die Zukunft der Solarenergie sieht vielversprechend aus: Die Forschung arbeitet kontinuierlich an der Verbesserung der Effizienz von Solarzellen und der Entwicklung von fortschrittlichen Speichertechnologien, die eine noch breitere Anwendung von Solarenergie ermöglichen werden. Die Politik unterstützt diesen Wandel durch verschiedene Massnahmen und Förderungen, um den Übergang zu erneuerbaren Energien zu beschleunigen.

Ihre Entscheidung, in ein solches System zu investieren oder sich einfach nur weiter solar zu informieren, trägt massgeblich zu einer nachhaltigeren Zukunft bei. Die breite Umsetzung von PV-Anlagen in unseren Gemeinschaften und Unternehmen ist ein kritischer Schritt auf diesem Weg. Sie können durch die Entscheidung für eine PV- oder Solarthermieanlage (oder beides) einen Anteil zum Schutz des Planeten leisten und zugleich Ihre Energiekosten erheblich senken.

Wir hoffen, dass wir mit den Informationen in diesem Beitrag Ihre Frage «Was ist eine Solaranlage?» ausführlich und zufriedenstellend beantworten konnten. Sollten Sie weitere Fragen haben oder eine Offerte für eine PV-Anlage wünschen, zögern Sie nicht, uns zu kontaktieren. Wir freuen uns über Ihren Anruf, Ihre E-Mail oder Ihre Anfrage für eine Offerte über unseren Solarcheck.

Quellen:

https://www.vattenfall.de/infowelt-energie/solar/funktionen-photovoltaik#:~:text=Eine%20Photovoltaikanlage%20wandelt%20Sonnenlicht%20in,Dabei%20entsteht%20elektrischer%20Strom%3A%20Gleichstrom.

https://www.vattenfall.de/glossar/solarthermie

https://www.wegatech.de/ratgeber/photovoltaik/planung-und-installation/montage/

https://pvaustria.at/pv-speicher/#:~:text=Die%20verbreitetsten%20Varianten%20sind%20Lithium,Tiefenentladung%20sowie%20h%C3%B6heren%20Wirkungsgrad%20aufweist

https://solarenergie.de/photovoltaikanlage/aufbau-photovoltaikanlage/standort-und-ausrichtung

https://solarwissen.selfmade-energy.com/standortanalyse-was-ist-das/#:~:text=Eine%20Standortanalyse%20ist%20ein%20wichtiger,Rentabilit%C3%A4t%20der%20Anlage%20zu%20maximieren.

https://www.sma-sunny.com/wie-funktioniert-eigenverbrauch-von-solarstrom/

https://www.schwaebische.de/ratgeber/bauen-und-wohnen/hausbau/energie/photovoltaikanlage-kosten-im-fokus-planung-investition-und-langfristige-ersparnisse-2076132#2

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