Die wichtigsten häufig gestellte
Fragen (FAQ)
1. Was ist der Unterschied zwischen einem Solarmodul und
einem Sonnenkollektor?
In einem Sonnenkollektor wird Wasser mit Hilfe von Sonnenlicht erwärmt
und für den täglichen Warmwasser- bzw. Heizenergiebedarf
bereitgestellt. In einem Solarmodul (auch PV-Modul oder Solargenerator
genannt) wird das Licht direkt in elektrischen Strom umgewandelt.
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2. Was bedeutet PV?
PV ist die internationale Abkürzung für photovoltaische
Umwandlung und meint den physikalischen Vorgang, bei dem Sonnenlicht über
eine Solarzelle in Elektrizität umgewandelt wird.
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3. Was ist Photovoltaik? Photovoltaik bezeichnet
die direkte Gewinnung von elektrischem Strom aus Sonnenlicht (auch
photovoltaischer Effekt). Im Jahr 1839 wurde das den Solarzellen
zugrundeliegende Phänomen, der sogenannte Photoeffekt, von dem
französischen Physiker Alexandre Edmond Becquerel entdeckt.
Die photovoltaische Zelle wurde jedoch erst um 1950 entwickelt.
Seitdem werden Solarzellen beispielsweise für die Raumfahrt,
für Taschenrechner, Uhren und Notrufsäulen verwendet – die
dominierende Anwendung ist mittlerweile jedoch die Einspeisung in
das öffentliche Netz.
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4. Was bedeutet kWp?
Kilowatt peak (kWp) gibt die Leistung eines PV- oder Solarmoduls
an und beschreibt die Leistung unter genormten Testbedingungen, dem
STC (1.000 W/qm Einstrahlung, 25 °C Modultemperatur, Lichtspektrum
„AM1,5“).
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5. Was bedeutet Wp?
Die Abkürzung Wp steht für Watt-Peakleistung [Wp (1.000
Wp = 1 kWp)] . Dies ist die Nennleistung, also die Leistung, die
unter bestimmten Prüfbedingungen (s. kWp) erreicht wird. Wp
bezeichnet also nicht etwa die regelmäßige Leistungsabgabe,
sondern vielmehr die Höchstleistung eines Moduls unter optimalen
Bedingungen.
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6. Was bedeutet kWh?
kWh ist die Abkürzung für Kilowattstunde.
Die kWh ist die Einheit für die produzierte Energie. 1 kWh entspricht
einer über eine Stunde kontinuierlich erzeugten Leistung von
1.000 W. In der gleichen Einheit rechnet der Energieversorger Ihren
Strombezug ab.
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7. Was ist Solarenergie?
Solarenergie ist die Energie, die aus der Sonneneinstrahlung gewonnen
wird. Die Sonne ist die größte und ergiebigste Energiequelle,
die der Menschheit zur Verfügung steht. Selbst in der Entfernung,
in der die Erde um die Sonne kreist (150 Mio. km), liefert sie ohne
Unterlass enorme Energiemengen in Form von Strahlungsenergie: Pro
Tag ca. die 15.000-fache Menge des täglichen Primärenergie-Bedarfs
der gesamten Erdbevölkerung. Das bedeutet: Mit Solarkraftwerken
auf einer Fläche von nur 3 % der Sahara ließe sich der
Energiebedarf Europas und Afrikas decken.Die Solarenergie gehört
zu der Gruppe der Erneuerbaren Energien. Mit diesem
Begriff bezeichnet man alle Energieformen, die innerhalb eines überschaubaren
Zyklus, i.d.R. einer Generation, durch Sonnenenergie wiederhergestellt
werden können. Solarenergie ist eine direkte Nutzungsform, Wind
eine indirekte. Biomasse wie Holz, Gräser oder Biogas ist gespeicherte
Sonnenenergie. Alle diese Energieformen zusammen bilden die Basis
für eine nachhaltige Energiewirtschaft.
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8. Wie funktioniert eine PV-Anlage?
Einzelne Solarzellen werden zu sogenannten Solarmodulen (auch PV-Module
oder Solargeneratoren genannt) verschaltet, die Sonnenlicht in elektrischen
Strom umwandeln: Sobald (Sonnen-) Licht auf ein PV-Modul einstrahlt,
wird die Energie der Strahlung in Gleichstrom umgewandelt. Anschließend
wird der produzierte Gleichstrom mit Hilfe eines Wechselrichters
in netztauglichen Wechselstrom transformiert. Der Wechselrichter
wird an einer geeigneten Stelle zwischen Solarmodulen und Zählerkasten
angebracht. Ein PV-Modul nutzt also das Licht der Sonne und liefert
selbst dann noch Strom, wenn der Himmel bewölkt oder gar bedeckt
ist. Selbst bei Kunstlicht ist das PV-Modul funktionstauglich. Natürlich
hängt der Ertrag von der Lichtmenge ab.
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9. Was sind monokristalline, polykristalline und Dünnschicht-Zellen?
Je nach Kristallart unterscheidet man drei Zelltypen: monokristallin,
polykristallin und amorph. Zur Herstellung von monokristallinen
Siliziumzellen verwendet man hochreines Halbleitermaterial:
Aus einer Siliziumschmelze werden einkristalline Stäbe gezogen
und anschließend in dünne Scheiben gesägt. Dieses
Herstellungsverfahren garantiert relativ hohe Zellwirkungsgrade,
sagt aber nichts direkt über die Effizienz eines Moduls aus.
Monokristallines Material stammte ursprünglich ausschließlich
aus der Chipproduktion. Kostengünstiger ist die Herstellung
von polykristallinen Zellen . Dabei wird flüssiges
Silizium in Blöcke gegossen, die anschließend in Scheiben
gesägt werden. Bei der Erstarrung des Materials bilden sich
unterschiedlich große Kristallstrukturen aus, an deren Grenzen
Defekte auftreten. Diese Kristalldefekte haben einen geringeren Wirkungsgrad
der Solarzelle zur Folge, die im Modul aber oft kompensiert werden,
da im Unterschied zu monokristallinem Material rechteckige Zellen
und damit eine bessere Flächenausnutzung möglich wird.
Wird auf Glas oder anderes Substratmaterial eine photovoltaisch aktive
Schicht abgeschieden, spricht man von Dünnschichtzellen .
Die Schichtdicken betragen weniger als 1 µm (Dicke eines menschlichen
Haares: 50-100 µm), so dass die Produktionskosten allein wegen
der geringeren Materialkosten niedriger sind. Die Wirkungsgrade von
Dünnschichtzellen liegen allerdings noch weit unter denen der
kristallinen Zelltypen. Es gibt eine Vielzahl von Dünnschichttechnologien
mit unterschiedlichen Eigenschaften. Ihre Bedeutung wird in Zukunft
noch zunehmen, bisher werden sie hauptsächlich im Kleinleistungsbereich
(Uhren, Taschenrechner) oder als Fassadenelemente eingesetzt.
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10. Was bedeutet Wirkungsgrad bzw. Leistung einer Solar
Zelle?
Die Leistung (Produkt aus Strom und Spannung) einer Solarzelle ist
temperaturabhängig. Höhere Zelltemperaturen führen
zu niedrigeren Leistungen und damit zu einem schlechteren Wirkungsgrad
(höhere Temperatur=höherer elektrischer Widerstand). Der
Wirkungsgrad an sich (auch Zellwirkungsgrad genannt) gibt an, wieviel
von der eingestrahlten Lichtmenge in nutzbare elektrische Energie
umgewandelt wird. Je höher der Wirkungsgrad einer Zelle, desto
besser ist ihre Fähigkeit, Lichteinstrahlung in Strom umzuwandeln.
Und je höher der Wirkungsgrad, umso mehr Leistung generiert
eine bestimmte Solarfläche. So erzeugt ein Solarmodul mit einem
Wirkungsgrad von 12,5 % eine Leistung von 125 Wattpeak pro Quadratmeter,
bei einem Wirkungsgrad von 10 % eine Leistung von 100 Wattpeak (bei
Standardtest-Bedingungen mit 1000 Watt Lichteinstrahlung pro Quadratmeter).
Also produziert das 1. Modul bei gleicher Anlagengröße
25 % mehr Solarstrom im Jahr.
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11. Was ist eine netzgekoppelte PV-Anlage?
Ein netzgekoppeltes PV-System ist an die öffentliche Stromversorgung
angeschlossen. In Deutschland wird der von einer solchen Anlage produzierte
Strom direkt ins Stromnetz eingespeist und mit einer gesetzlich garantierten
Mindestvergütung (von z.B. 46,7 Eurocents pro kWh bei Anlagen
bis 30 kWp ab 2008) vergütet. Das Stromnetz funktioniert wie
ein großer See, der aus den unterschiedlichsten Quellen gespeist
wird und an einer Vielzahl von Zapfstellen (Haushalte, Gewerbe, Industrie)
Wasser abströmen lässt. Je mehr Solarstrom ins Netz fließt,
desto sauberer wird der Stromsee.
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12. Was ist eine autonome bzw. netzautarke PV-Anlage (auch
Insel-Anlage)?
Autonome Systeme findet man dort, wo keine Netzanbindung vorhanden
ist oder eine solche Anbindung im Vergleich zum geringen Elektrizitätsbedarf
zu kostspielig wäre. Einige Beispiele sind die Leuchtbojen auf
See, Straßenlaternen auf abgelegenen Grundstücken, die
Beleuchtung von Autobahnschildern und Ähnliches. Während
sie in Mitteleuropa eher eine Nischenanwendung darstellen und nur
dort eingesetzt werden, wo ein Anschluss an das öffentliche
Netz unwirtschaftlich wäre, sind sie für viele Regionen
der Welt die einzige Möglichkeit, Elektrizität ökologisch
und ökonomisch sinnvoll bereitzustellen. Damit erschließt
sich durch PV für Milliarden von Menschen die Möglichkeit,
auch nach Sonnenuntergang noch Tätigkeiten zu verrichten, ohne
dabei auf teure Brennstoffe angewiesen zu sein oder sich mit den
Abgasen von billigem Brennstoff zu vergiften.Solche Systeme arbeiten
i.d.R. mit Gleichstrom und einem Batteriepuffer.
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13. Kann ich das Solarmodul anfassen, ohne einen Stromschlag
zu bekommen?
Selbstverständlich fließt an dem Solarmodul selbst kein
Strom. Trotzdem fallen durch eine Serienverschaltung der Module im
System gefährliche Spannungen an. Durch hohe Schutzanforderungen
an unsere Module sind sie aber ebenso sicher, wie andere elektrische
Geräte im Haus. Bei Paralellverschaltung ist diese Gefahr nicht
gegeben.
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14. Wie hoch ist die Lebensdauer einer Solarstromanlage?
Ein PV-Modul hat eine durchschnittliche Lebensdauer von über
30-40 Jahren. Die Standzeit des Wechselrichters ist grundsätzlich
auf mehr als 20 Jahre ausgelegt, was aber nicht immer erreicht wird
– bei Bedarf ist ein Ersatz bzw. der Austausch bestimmter Teile
im Wechselrichter jedoch zu vertretbaren Kosten problemlos möglich.
Für das Gesamtsystem ist es auf Basis öffentlich verfügbarer
Einstrahlungsdaten zumindest auf jährlicher Basis möglich,
etwaige Effizienzverluste zu erkennen. Unsere Fachleute können
die Ursache ggf. zügig analysieren und auf Wunsch beheben.
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15. Muss ich die Anlage wöchentlich putzen?
Die PV-Anlage ist absolut pflegeleicht: Der Regen sorgt dafür,
dass die Module sauber bleiben. Vorausgesetzt, der Neigungswinkel
beträgt mindestens 10 bis 15 Grad. Falls notwendig, können
die Module natürlich mit einem Tuch geputzt werden, zum Beispiel
bei der Reinigung der Dachrinnen.
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16. Muss ich die Anlage gegen Schnee schützen?
Jede Sunnylight-Anlage wird so befestigt, dass sie auch extremen
Wetterbedingungen widersteht. Außerdem wird für die Module
gehärtetes Sicherheitsglas verwendet: Sturm, Schnee und strenger
Frost sind damit kein Problem. Auch Hagel widerstehen die Module
unter allgemeinen Bedingungen. Gegen Wetterextreme empfiehlt sich
eine Versicherung, die nach Erfahrung der Versicherungswirtschaft
allerdings nur äußerst selten zur Auszahlung kommt.
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17. Ist die Gefahr eines Blitzschlags größer,
wenn ich eine PV-Anlage auf dem Dach installiere?
Untersuchungen haben ergeben, dass die Gefahr eines Blitzschlags
nicht größer wird, wenn man eine PV-Anlage auf dem Dach
installiert. Allerdings ist die Elektronik, vor allem der Wechselrichter,
sehr empfindlich. Das bedeutet, dass die PV-Anlage bei einem Blitzschlag
in der näheren Umgebung Gefahr läuft, beschädigt zu
werden. In einem solchen Fall spricht man von indirektem Blitzeinschlag.
Die Gefahr von Induktionsschäden ist äußerst gering,
doch wenn es dazu kommt, ist der Schaden groß: Ein Kurzschluss
als Folge von Blitzschlag kann zahlreiche Geräte zerstören.
Allerdings sind Induktionsschäden in manchen Fällen von
der Hausratversicherung gedeckt – die Solargeneratoren sind
also mit versichert.
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18. Produziert meine Anlage Strom, wenn die Sonne nicht
scheint?
Es kann passieren, dass an einem leicht bewölkten Tag im Mai
ein höherer Ertrag gemessen wird als an einem strahlenden, warmen
Tag im August (wer über ein Ertragsanzeigegerät verfügt,
kann dies selbst beobachten). Das liegt u.a. daran, dass der Wirkungsgrad
des Solarmoduls, also die Effizienz, mit der das Sonnenlicht in Strom
umgewandelt wird, abnimmt, wenn sich das Modul erwärmt.
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19. Was ist das Erneuerbare Energie Gesetz (EEG)?
Der Strom aus einer PV-Anlage ist, legt man die Anschaffungskosten
von Modul und Zubehör zu Grunde, immer noch wesentlich teurer
als der von den Energieversorgungsunternehmen angebotene Strom. Durch
die Entwicklung zu einem Massenmarkt aber kann Solarstrom in den
kommenden Jahrzehnten wettbewerbsfähig werden. Dies ist erklärtes
politisches Ziel, weil es nicht nur der Wirtschaft einen riesigen
Zukunftsmarkt eröffnet, sondern zugleich die Entwicklung einer
Technologie sicherstellt, die für eine nachhaltige Energieversorgung
zukünftiger Generationen sorgt. Damit sich die Investition schon
heute rechnet, garantiert das Erneuerbare-Energien-Gesetz den
Betreibern von Solaranlagen seit dem 1. April 2000 zwanzig Jahre
lang eine feste Mindestvergütung für jede produzierte und
ins Netz eingespeiste Kilowattstunde (kWh) Strom. Seit dem 1. 8.
2004 gilt eine für die PV in vielen Details verbesserte Fassung.
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20. Wie hoch ist die Einspeisevergütung?
Weil das zusätzliche 100.000 Dächer Förderprogramm
im Sommer 2003 ausgelaufen ist, wurde die Mindestvergütung für
Dachanlagen bis 30 kWp (Kilowatt peak) ab Januar 2004 von 45,7 auf
57,4 Eurocents pro Kilowattstunde (netto) erhöht. Der örtliche
Energieversorger ist verpflichtet, den Solarstrom unverzüglich
abzunehmen und zwanzig Jahre lang mit der entsprechenden Mindestvergütung
zu bezahlen. Im jedem weiteren Jahr sinkt die Mindestvergütung
jährlich um 5%, für das Jahr 2005 galt also 54,5 Cent/kW
usw., für nächstes Jahr (2008) also 46,7 Cent/kW, jeweils
immer 20 Jahre lang.
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21. Was zahlt mein Energieversorger an mich?
Bei einem durchschnittlichen Ertrag von 1.000 kWh pro Jahr für
eine Solaranlage mit einer Spitzenleistung von 1 kWp zahlt der Energieversorgerim
Jahr 2008 rund 468,00 €, in zwanzig Jahren also insgesamt 9.348,--
€. Mit Abgabe der Umsatzsteuervormeldung beim Finanzamt erhält
der Betreiber die Mehrwertsteuer für seine Anlageninvestition
zurück und stellt fortan seinem Energieversorger mit der Einspeisevergütung
auch die Umsatzsteuer von 19 % in Rechnung, die wiederum fortlaufend
ans Finanzamt weitergeleitet werden muss.
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22. Wie lange dauert es, bis sich meine Solaranlage finanziell
amortisiert?
Ab welchem Jahr sich eine Solaranlage finanziell amortisiert, hängt
von den Investitionskosten und damit den Verkaufspreisen ab. In der
Regel gilt jedoch: Je größer die Anlage, desto günstiger
der Preis pro kWp und desto früher amortisiert sich die Anlage.
Das EEG ist so konzipiert, dass es für große Teile Deutschlands
einen wirtschaftlichen Betrieb der Anlagen zulässt.
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23. Inwiefern rechnet sich meine Anlage?
Eine generell gültige Wirtschaftlichkeitsberechnung lässt
sich nicht erstellen. Ob und wie wirtschaftlich eine Anlage ist,
hängt nicht nur von den Anlagenkosten und zu erwartenden Solarerträgen,
sondern auch von der Gesellschaftsform bei gewerblichen Betreibern
und natürlich steuerlichen Einflüssen ab. Doch auch der
Anteil des Eigenkapitals sowie die Höhe der Zinsen für
eine Fremdfinanzierung spielen eine große Rolle. Die über
20jährige Einspeisevergütung und hohe Zuverlässigkeit
der Systeme erlaubt allerdings den Vergleich mit einer festverzinslichen
Geldanlage.
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24. Welchen Beitrag leiste ich für die Umwelt?
Natürlich investiert man mit einer eigenen Solarstromanlage
auch in die Umwelt. So bewirkt eine PV-Anlage mit einer Modulfläche
von z.B. 8,5 Quadratmetern und einer Leistung von 1 kWp bei einem
durchschnittlichen Jahresertrag von 850 kWh beispielsweise eine Reduzierung
des CO2-Ausstoßes in die Atmosphäre von rund 700 kg pro
Jahr, das sind 14 Tonnen in 20 Jahren. Außerdem kann mit einer
Anlage in dieser Größe das eigene Solardach etwas mehr
als ein Viertel des Stromverbrauchs für einen durchschnittlichen
Vier-Personen-Haushalt liefern. Fast wichtiger jedoch ist, dass Sie
mit dieser Kaufentscheidung einen Markt ankurbeln, der Produkte entwickelt,
die mit geringeren Kosten wesentlich mehr CO2 einzusparen helfen.
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25. Was ist eigentlich die Energetische Amortisationsdauer?
Unter Energetischer Armotisationsdauer (Energierücklaufzeit
oder auch Erntefaktor) versteht man die von einer Solaranlage benötigte
Zeitspanne, um die Energiemenge zu erzeugen, die für die Herstellung
der Anlage gebraucht wurde. PV-Anlagen auf der Basis von amorphem
Silizium haben laut einer Studie der TU Berlin eine energetische
Amortisationszeit von 17 bis 41 Monaten, kristalline Module bewegen
sich in einer ähnlichen Größenordnung, wobei monokristalline
Module wegen des aufwändigeren Kristallisationsverfahrens geringfügig
schlechter abschneiden. Kraftwerke hingegen, die mit fossilen Brennstoffen
betrieben werden, können sich nicht energetisch amortisieren,
da ständig weitere Brennstoffe verbraucht werden. Studie:
Ein Solarmodul produziert die eingesetzte Energie innerhalb von drei
Jahren. Eine der Möglichkeiten, Energieerzeugungsverfahren
zu vergleichen, ist neben bekannten Kriterien wie dem Kostenaufwand
und der Beeinflussung der Umwelt der Zeitraum, innerhalb dessen man
die Energie, die für die Herstellung der Anlage verbraucht wurde,
mit dieser Anlage erzeugen kann. Beispiel: Mit fossilen Brennstoffen,
Wasserkraft oder Kernenergie betriebene Großkraftwerke erfordern
erhebliche Mengen an Energie für ihren Bau. In einer neuen Studie
von „Energy and Environment Economics“ wird nachgewiesen,
dass es nur ein bis drei Jahre dauert, bis ein Solargenerator die
für seine Herstellung eingesetzte Energie selbst erzeugt hat.
In der Studie wurde die Herstellung von zwei Arten von Solargeneratoren
in einer Fabrik von Siemens Solar Industrie untersucht. Es wird erwartet,
dass die Module bis zum Ende ihrer Lebensdauer 9- bis 17-mal
so viel Energie erzeugen werden, wie für die Herstellung
benötigt wird.
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26. Welche Folgekosten kommen auf mich zu?
Neben den einmaligen Investitionskosten für den Kauf und Bau
einer Solaranlage fallen keine weiteren Kosten für etwaige Kraftstoffe
an. Lediglich Wartung, Reparaturen und Versicherungen müssen
mit kleinen Beträgen eingeplant werden.
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27. Brauche ich eine Baugenehmigung?
Solaranlagen an oder auf Gebäuden können im allgemeinen
ohne Baugenehmigung installiert werden, sie werden im Baugesetzbuch
nicht erwähnt. Bei Gebäuden, die unter Denkmalschutz stehen,
muss eine Genehmigung beim kommunalen Amt für Denkmalpflege
beantragt werden.
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28. Was versteht man unter Dachneigung?
Auch wenn bei der Planung einer Solaranlage (beispielsweise bei
einer online-Berechnung) nach der Dachneigung gefragt wird, kommt
es nicht auf die Neigung des Daches, sondern auf die Neigung der
Solarmodule an. Durch entsprechende Aufständerung und Halterungen
können Solarmodule auch bei ungünstiger Dachneigung oder
Dachausrichtung in eine geeignete Position gebracht werden.
Damit die Sonnenstrahlung bestmöglich genutzt wird, sollte sie
im rechten Winkel auf das Solarmodul treffen. Der optimale Neigungs-
oder Aufstellwinkel entspricht der geografischen Breite eines Ortes.
(Freiburg z.B. liegt am 48. Breitengrad und Lübeck am 54. Breitengrad.)
Da die Sonne im Sommer höher und im Winter tiefer steht, kommt
es darauf an, in welcher Jahreszeit die Solaranlage vorwiegend genutzt
werden soll. Photovoltaikanlagen z.B. bringen den besten Ertrag an
den langen Tagen des Sommers. Als Faustregel für den Aufstellwinkel
gilt bei Sommernutzung der Breitengrad minus 10°, für die
Winternutzung der Breitengrad plus 10°.
Nicht zu verwechseln mit der Neigung ist die Ausrichtung nach Süden.
In der Praxis bringen kleinere Abweichungen von der optimalen Neigung
oder Ausrichtung nur eine geringfügige Ertragsminderung. Eine
zeitweise Verschattung der Solarmodule beeinträchtigt den Ertrag
mehr.
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29. Was ist die optimale Ausrichtung einer Solaranlage?
Im Idealfall sind Solaranlagen nach Süden ausgerichtet. Eine
Solaranlage sollte nach Süden ausgerichtet sein, muss aber nicht
unbedingt exakt in Südrichtung montiert werden. Auch wenn Sonnenmodule
auf einem Dach montiert werden, das bis zu 40° von der Südausrichtung
abweicht, führt dies nur zu geringen Einbußen. Die Module
können auch im Bereich von 20° bis 60° geneigt sein,
ohne dass dies erheblichen Einfluss haben muss. Kleinere Neigungswinkel
erhöhen die Energieausbeute im Sommer, bei größeren
Neigungswinkeln ist die Ausbeute im Winter höher. Da für
netzgekoppelte Anlagen in erster Linie der Jahresertrag entscheidend
ist, hilft hier unser Fachberater.
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