Das erwartet Sie in diesem Artikel:
Viele Hausbesitzer*innen überlegen, wie sie ihre Dachflächen optimal zur Stromerzeugung nutzen können. Dieser Artikel hilft Ihnen dabei, die für Sie passende Photovoltaikanlage (PV-Anlage) zu finden, und gibt einen Überblick über technische Anforderungen, die optimale Dachausrichtung und verschiedene Anlagentypen.
Wie funktioniert eine Photovoltaik-Anlage?
Eine PV-Anlage erzeugt Strom, indem sie das Sonnenlicht über Solarzellen in den Modulen in Gleichstrom umwandelt. Dieser Gleichstrom wird dann durch einen Wechselrichter in nutzbaren Wechselstrom umgewandelt, der direkt im Haushalt verbraucht, in einem Speicher zwischengespeichert oder ins öffentliche Netz eingespeist werden kann. Die wichtigsten Komponenten einer PV-Anlage sind:
- Solarmodule: Die Module, meist auf dem Dach, wandeln Sonnenlicht in Strom um.
- Wechselrichter: Wandelt den produzierten Gleichstrom in nutzbaren Wechselstrom.
- Speicher (optional): Speichert überschüssigen Strom, um ihn zu einem späteren Zeitpunkt zu nutzen.
Dachanforderungen und Standortfaktoren
Ausrichtung und Neigung des Dachs
Für eine PV-Anlage war früher eine Südausrichtung ideal, da so die Module am meisten direkte Sonneneinstrahlung erhalten. Heute gelten jedoch auch Dächer mit Ost- und Westausrichtung als rentabel, vor allem, wenn der Strom zur Eigenversorgung genutzt wird. Die Ausrichtung beeinflusst, wann der meiste Strom erzeugt wird:
- Süd-Ausrichtung: Höchster Ertrag, besonders gut, wenn der Strombedarf tagsüber hoch ist.
- Ost-West-Ausrichtung: Diese Anlagen produzieren morgens und nachmittags mehr Strom und sind ideal, wenn der Eigenverbrauch über den Tag verteilt ist.
Optimale Dachneigung
Der Neigungswinkel beeinflusst, wie viel Sonnenlicht die Module aufnehmen. Eine Neigung von etwa 30-35 Grad ist optimal für Süddächer, während eine Neigung von etwa 25 Grad für Ost-West-Dächer geeignet ist. Dächer mit steileren Winkeln, beispielsweise 45 Grad, eignen sich ebenfalls, da Regen und Schnee leichter abrutschen, was die Reinigung und Erhaltung des Modulertrags erleichtert.
Geeignete Dachformen und Material
Photovoltaik lässt sich auf fast allen Dachformen und Materialien montieren:
- Schrägdächer (Ziegeldach, Metalldach): Standarddachformen, die einfach für PV geeignet sind.
- Flachdächer: Hier wird eine Unterkonstruktion verwendet, um die Module zu neigen.
- Sonderkonstruktionen (Carports, Terrassenüberdachungen): Auch diese Flächen können mit PV-Modulen ausgestattet werden und sind ideal für zusätzliche Stromproduktion.
Verschattungen vermeiden
Auch kleine Verschattungen (etwa durch Schornsteine oder Bäume) können den Ertrag deutlich mindern. Teilverschattungen lassen sich mit sogenannten Moduloptimierern abfedern. Wenn die Verschattung jedoch umfassend ist, sollte die Anlage eventuell anders platziert werden.
Anlagen-Typen und Leistungsoptionen
Es gibt verschiedene PV-Systeme, die an Ihre Bedürfnisse und Gegebenheiten angepasst werden können:
- Standard-PV-Systeme ohne Speicher: Diese Anlagen sind für Haushalte geeignet, die den Strom tagsüber verbrauchen oder ins Netz einspeisen möchten.
- PV-Systeme mit Speicher: Eine Lösung für Haushalte mit hohem Eigenverbrauch, auch abends oder nachts. Der Speicher erhöht die Unabhängigkeit vom Stromnetz.
- Hybrid-PV-Systeme: Kombiniert PV und Speicher mit einer alternativen Energiequelle, wie etwa einem kleinen Windrad, um jederzeit möglichst viel Strom bereitzustellen.
Wattpeak und erwartete Stromproduktion
Die Größe einer PV-Anlage wird in Kilowattpeak (kWp) angegeben, einer Einheit für die maximale Leistung unter optimalen Bedingungen. Die für Sie optimale Dimensionierung hängt von Ihrem Jahresstromverbrauch und der verfügbaren Dachfläche ab.
Leistungsabschätzung je nach Dachgröße
Ein Modul benötigt ca. 1,6 m² Fläche und erzeugt etwa 300 Watt. Für einen Haushalt, der jährlich 4.000 kWh benötigt, wäre eine PV-Anlage mit etwa 5 kWp geeignet, was rund 20 m² Dachfläche entspricht. Mithilfe einer Faustformel lässt sich die maximal mögliche Leistung Ihrer PV-Anlage abschätzen: Teilen Sie die nutzbare Dachfläche in Quadratmetern durch zehn, um die Anlagenleistung in kWp zu berechnen.
Tipp: Mit steigenden Energiepreisen lohnt es sich zunehmend, das gesamte Dach mit Modulen zu belegen – dies steigert den Eigenverbrauch und verbessert die Wirtschaftlichkeit der Anlage.
Tipp: Auch wenn Ihre PV-Anlage einen Großteil Ihres Strombedarfs deckt, benötigen Sie meist noch Reststrom aus dem Netz – insbesondere nachts oder an bewölkten Tagen. Ein Strompreisvergleich auf unser Website unter Strompreisvergleich hilft Ihnen, den günstigsten Anbieter für diesen Reststrom zu finden. Damit können Sie zusätzliche Einsparungen erzielen, da der Netzstrom oft rund 30 bis 40 Cent pro kWh kostet. Durch den Wechsel zu einem günstigeren Tarif lassen sich je nach Verbrauch oft mehrere Hundert Euro pro Jahr einsparen, was die Wirtschaftlichkeit Ihrer PV-Anlage weiter steigert.
Langlebigkeit und Wartung
PV-Anlagen sind langlebig und benötigen wenig Wartung. Solarmodule haben eine Lebensdauer von 25-30 Jahren und verlieren nur geringfügig an Leistung. In den ersten Jahren sinkt die Leistung meist um weniger als 1 % pro Jahr. Die wichtigsten Punkte für eine lange und problemlose Betriebszeit sind:
- Reinigung und Pflege: Meist reicht der Regen aus, um Schmutz zu entfernen. Bei stärkerer Verschmutzung kann eine Reinigung helfen.
- Regelmäßige Kontrolle: Der Wechselrichter und eventuelle Speicher sollten regelmäßig überprüft werden.
- Schnee- und Windlasten: Planen Sie die Anlage so, dass sie auch im Winter und bei starken Winden sicher bleibt. Besonders auf Flachdächern muss die Tragfähigkeit des Dachs geprüft werden.
Optimale Lösungen für Mieter und Balkon-Photovoltaik
Selbst Mieter*innen können PV-Strom produzieren. Sogenannte Balkon-Photovoltaikanlagen, auch „Stecker-Solaranlagen“, bieten eine kompakte und kostengünstige Lösung. Sie werden einfach in die Steckdose eingesteckt und liefern bis zu 600 Watt Strom, ideal für kleine Haushalte. Diese Anlagen kosten etwa 400 bis 900 Euro und können etwa 10-20 % des Strombedarfs decken.
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