Photovoltaik – Nachhaltige Energie

Mit durchschnittlichen jährlichen Wachstumsraten von rund 40% spielt die Photovoltaik seit Jahren eine zentrale Rolle unter den nachhaltigen Technologien zur Stromgewinnung. Ständige Weiterentwicklungen, die verstärkte Netzanbindung photovoltaischer Anlagen sowie ein erhöhtes Qualitätsbewusstsein der Kunden stellen Fachkräfte vor neue Herausforderungen in der Planung und Ausführung der Systeme.

Lösungen für nachhaltige Energien arbeiten effizient und kostengünstig

Die Rezepte für eine Änderung in Bezug auf die Energiegewinnung liegen seit Jahren auf dem Tisch und sind bereits langjährig erprobt. Und auch in Bezug auf die Kosten für die Energiegewinnung ist mittlerweile ein Punkt erreicht, bei dem sich nachhaltige Energien nicht mehr hinter Lösungen auf Basis fossiler Brennstoffe anstellen müssen. Mit der Windenergie steht dabei eine Lösung zur Verfügung, die effizient arbeitet und in großem Umfang Strom erzeugen kann. Gleichzeitig ist diese Lösung aber mit hohen Investitionskosten verbunden. Für Privatpersonen ist die Investition in Anlagen dieser Art eher keine Alternative. Wer aber als Hauseigentümer auf nachhaltige Energie setzen will, der findet mit der Photovoltaik eine besonders geeignete Alternative.

Photovoltaik ist seit Jahrzehnten im Einsatz

Die Stromerzeugung aus Sonnenlicht ist seit Jahrzehnten effektiv möglich. Und gerade durch eine intensive Förderung durch das Land und die einzelnen Bundesländer, lohnt sich die Errichtung einer solchen Anlage umso mehr. Aber was sind die Herausforderungen, die es im Zusammenhang mit dem Bau und dem Betrieb gibt? Und letztendlich sollte auch die Frage beantwortet werden, wie Strom zur Verfügung stehen kann, auch ohne dass die Sonne scheint. Beruhigend ist, dass es auf alle Fragen eine zufriedenstellende aus langjähriger Erfahrung bestätigte Antwort gibt.

Die Einflussfaktoren für eine effektive Photovoltaik-Anlage

Photovoltaik erzeugt aus Sonnenlicht Strom. Dies gelingt bei schönem Wetter und wolkenlosem Himmel deutlich besser, aber auch bei diffusem Lichteinfall kann eine Anlage Strom produzieren. Um die Ausbeute zu verbessern, sollte zunächst geprüft werden, ob das Dach oder der Standort, der für die Anlage ausgesucht wurde, Schattenwurf unterliegt. Dabei ist zu beachten, dass partieller Schattenwurf auf einzelne Elemente die Gesamtleistung der Anlage beeinflussen kann. Allerdings muss das kein unbedingtes K.O.-Kriterium sein. In den Fällen, in denen die Anlage nur in den Morgen- oder Abendstunden beschattet wird, hat das kaum Auswirkungen auf die Effizienz. Gleiches gilt für eine Beschattung in den weniger sonnenreichen Monaten.

Ebenfalls von Bedeutung ist die Ausrichtung der Module. Steht das Dach genau Richtung Süden und weist gleichzeitig eine Dachneigung von ca. 35 % auf, dann liegen nahezu optimale Parameter vor. Eine Verschiebung nach Ost oder West, beziehungsweise eine veränderte Neigung hat zwar Einfluss, aber wird den Ertrag ebenfalls nicht drastisch verändern. Mit Planung einer Anlage lässt sich im Vorfeld aber genau der zu erwartende Ertrag für die Dachparameter ermitteln.

Stromspeicher

Die Solarförderung in Österreich geht zunächst von einer Eigennutzung des selbstproduzierten Stroms aus. Erst die darüberhinausgehende Menge – beispielsweise während der Mittagszeit – wird dann in das öffentliche Netz eingespeist. Im umgekehrten Fall benötigt das Haus nachts oder in der dunklen Jahreszeit Unterstützung. Zu diesem Zweck empfiehlt sich der Einbau eines angepassten Batteriespeichers.

Wie lässt sich nachhaltig Strom gewinnen und verbrauchen

Die Effizienz einer Photovoltaik-Anlage steht und fällt mit dem möglichen selbstproduzierten Verbrauch. So ergibt es Sinn, die Waschmaschine und/oder Spülmaschine während der Mittagszeit in Betrieb zu nehmen. Zu diesem Zeitpunkt wird in der Regel die meiste Energie gewonnen und der verbleibende Überschuss in das öffentliche Netz zu einem geringen Betrag eingespeist. Ist zusätzlich noch ein Batteriespeicher installiert, dann sollte dieser wegen der begrenzten Ladekapazität nicht in der Nacht zum Einsatz kommen. Insgesamt lohnt sich aber der Einbau eines Batteriespeichers aus Nachhaltigkeitsaspekten, weil er den Eigenverbrauch deutlich erhöht.

Wärmepumpe steigert die Effizienz zusätzlich

Mit dem Einbau einer Wärmepumpe lässt sich der Wirkungsgrad noch einmal steigern. Hintergrund ist, dass eine Wärmepumpe zum Betrieb Strom benötigt. Wird dieser über Photovoltaik produziert, ergibt sich automatisch ein Geschäftsmodell für den Betreiber. Dabei sollte aber berücksichtigt werden, dass der Stromverbrauch einer Wärmepumpe hoch ist. Dies erfordert bei der Planung der Anlage gegebenenfalls eine größere Dimensionierung.

Planung der Anlage ist das A und O

Bei der Anlagenplanung ist im Vorfeld zu entscheiden, welche Stromquellen betrieben werden sollen. Wird die Anlage zu groß dimensioniert, dann wird zu viel Strom zu einem vergleichsweise geringen Preis eingespeist. Dies hat gravierende Auswirkungen auf die Amortisationsdauer, da der Preis für die Module pro Kilowattpeak identisch bleibt. Umgekehrt sollte die Anlage größer dimensioniert werden, wenn wie oben aufgeführt eine Wärmepumpe und oder ein zusätzlicher Batteriespeicher installiert wird.

Gibt es einen jährlichen Wartungsaufwand?

Da die Module einer Photovoltaik-Anlage keinerlei mechanischem Aufwand unterliegen, müssen diese nicht regelmäßig gewartet werden. Im Netz findet man nicht selten Angebote für die Reinigung der Dachmodule von Vogelkot oder anderen Rückständen. Im Großen und Ganzen werden diese Rückstände aber durch den nächsten Starkregen wieder abgewaschen. Auch die im Keller installierten Wechselrichter benötigen keine Wartung. Allerdings zeigt die Erfahrung, dass die Geräte nach einer Laufzeit von zwischen 10 und 15 Jahren einmal getauscht werden müssen. Dabei wird der alte Wechselrichter gegen ein instandgesetztes Gerät ausgetauscht.

Die Haltbarkeit der Module

Die Modulhersteller geben in der Regel eine Garantie, dass nach 20 Jahren noch eine Effizienz von 80 % gewährleistet ist. Tatsächlich werden die Module nach 20 Jahren und darüber hinaus nicht unbrauchbar. Es ist also davon auszugehen, dass die aktuellen Modelle eine Haltbarkeit von 30 Jahren oder mehr aufweisen und somit langfristig Strom erzeugen können.

Photovoltaik-Anlage nur mit einem Fachmann planen

Wer sich für die Installation einer Anlage entscheidet, der sollte diese unbedingt mit einem dazu qualifizierten Fachbetrieb planen. Zum einen kann der Fachbetrieb die Anlage effizient planen, zum anderen garantiert er auch eine zuverlässige Installation. Schlussendlich können Fachleute auch über aktuelle Förderprogramme aufklären und den Anlagenbetreiber bei der Beantragung unterschiedlicher Fördertöpfe beraten. Mit der Entscheidung für einen qualifizierten Fachbetrieb ist dann langfristig eine nachhaltige Energiegewinnung möglich.

Diese Fachleute werden auch am WIFI Kärnten ausgebildet. Hier geht’s zum Kurs für zertifizierte Photovoltaiktechniker/-planer.

Titelbild: diyanadimitrova/stock.adobe.com