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Was ist Photovoltaik?

Unter „Photovoltaik“ (griechisch phos ‚Licht‘ und Volt: Maßeinheit für elektrische Spannung) versteht man die Umwandlung von Solarstrahlung in elektrische Energie. Durch Zufuhr von Licht werden in Solarzellen positive und negative Ladungsträger freigesetzt und es wird Gleichstrom erzeugt. Bei der Stromgewinnung kommen Solarzellen zum Einsatz, die aus verschiedenen Halbleitermaterialien bestehen. Dabei handelt es sich um Stoffe, die durch die Einwirkung von Licht elektrisch leitfähig werden – ein Beispiel ist Silizium, welches aus Sand gewonnen wird. Über 95 % aller auf der Welt produzierten Solarzellen bestehen aus diesem Material.

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Was ist der Unterschied zwischen Photovoltaik und Solarthermie?

Grundsätzlich wird bei der Energiegewinnung aus der Sonne zwischen zwei Verfahren unterschieden: der Photovoltaik und der Solarthermie. Bei der Solarthermie wandeln Kollektoren die Sonneneinstrahlung in nutzbare Wärme um. Diese wird zumeist über Wärmetauscher für die Heizung und die Warmwasserbereitung eingesetzt. Photovoltaik hingegen ist die direkte Umwandlung der Sonnenenergie in elektrischen Strom.

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Was spricht für eine Photovoltaikanlage?

  • Sie leisten als Besitzer einer PV-Anlage einen wichtigen Beitrag zur Energiewende und zur CO2-Vermeidung.
  • PV-Anlagen stehen für aktives Umweltbewusstsein.
  • Sie sparen Stromkosten. Im Idealfall, ohne Eigenkapital investieren zu müssen (Pachtmodell).
  • Durch die durchschnittlich hohe Lebensdauer einer PV-Anlage kann zumeist auch die nächste Generation noch von den Solarstrom-Vorteilen profitieren.
  • PV-Anlagen sind nahezu wartungsfrei und unkompliziert im Betrieb.
  • Image- und Wertsteigerung Ihrer Immobilie.

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Wie hoch ist der Betriebs- und Wartungsaufwand?

Solarstromanlagen gelten als nahezu wartungsfrei – die Betriebs- und Wartungskosten sind dementsprechend relativ gering. Natürlich sollten Wartungen trotz allem regelmäßig durchgeführt werden, um die Leistung der Anlage hoch zu halten und so auch eine stabile Rendite sicherzustellen. Empfohlen werden regelmäßige Wartungsarbeiten im 2-Jahres-Rhythmus. Um gegebenenfalls auftretende Störungen frühzeitig zu erkennen, sollten Sie die Ergebnisse am Wechselrichter sowie am Stromzähler regelmäßig ablesen.

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Wie ist eine Photovoltaikanlage aufgebaut?

Um die Leistung einer Photovoltaikanlage zu optimieren, werden die folgenden einzelnen Komponenten aufeinander abgestimmt und an die baulichen Gegebenheiten des Gebäudes angepasst:

  • Photovoltaikmodule, die aus der Sonnenenergie Gleichstrom erzeugen
  • Wechselrichter, die den Gleichstrom in netzkonformen Wechselstrom (230 V) umwandeln
  • Zweirichtungszähler, die den eingespeisten Strom in das Stromnetz sowie den Bezugsstrom messen
  • Verkabelung und Montagegestell, auf dem die Photovoltaik-Module befestigt sind

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Wie viel Strom erzeugt eine PV-Anlage?

Im langjährigen Mittel der Sonneneinstrahlung in Deutschland kann bei einer optimal ausgerichteten PV-Anlage (Modulneigung von ca. 30° bei Südausrichtung) mit Erträgen zwischen ca. 850 kWh pro kWp und Jahr im Norden Deutschlands und ca. 1.000 kWh pro kWp und Jahr im Süden Deutschlands gerechnet werden. In guten Jahren, wie beispielsweise 2003, erzielten viele Anlagen in Süddeutschland gar über 1.200 kWh/kWp. Je nach Ausrichtung und Neigung des PV-Generators kann sich dieser optimale Jahresertrag reduzieren.

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Ist mein Dach für eine Solaranlage geeignet?

PV-Anlagen können überall dort installiert und betrieben werden, wo es einen ausreichenden Lichteinfall gibt. Den optimalen Photovoltaikertrag ermöglicht eine südorientierte Fläche mit etwa 30° Neigungswinkel. Doch auch Dächer mit Abweichungen nach West oder Ost bzw. anderen Neigungswerten zwischen 10° und 60° sind für die solare Energiegewinnung geeignet. Problematisch sind lediglich Verschattungen durch Bäume, Nachbarhäuser, Dachaufbauten u. ä. – diese sollten vermieden werden. Auf einem Flachdach kann die Anlage meist entsprechend nach Süden ausgerichtet werden.

Als Alternative: Viele Gemeinden verfügen auch über ein „Solarkataster“. In diesem werden in entsprechenden Karten die Dächer gemäß ihrer prinzipiellen Eignung für Photovoltaikanlagen farblich gekennzeichnet. Diese Solarkataster geben eine erste, recht gute Aussage über die Eignung eines Daches für eine Photovoltaikanlage.

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Lohnt sich eine PV-Anlage finanziell?

Ja, denn Sie sparen nicht nur monatlich Stromkosten – die gesetzlich festgeschriebene Vergütung nach dem EEG, die durch den Energieversorger für den überschüssig produzierten Strom gewährt wird, ist immer noch so hoch, dass sich die Errichtung und der Betrieb einer PV-Anlage finanziell lohnt.

Besonders für Unternehmen, die tagsüber einen hohen Strombedarf haben, ist die Investition in eine Photovoltaikanlage sinnvoll. Der Großteil des selbst produzierten Stroms kann direkt verbraucht werden. Die Amortisationszeit einer auf Ihren Verbrauch zugeschnittenen Solaranlage liegt im Schnitt bei ca. 6–10 Jahren.

Aber auch für Eigenheimbesitzer macht die Investition in eine Solaranlage Sinn, da sich oft mindestens ein Drittel des produzierten Stroms direkt nutzen lässt. Der überschüssige Strom wird in das örtliche Stromnetz eingespeist und vom Energieversorger mit einer auf 20 Jahre ausgerichtete Vergütung (EEG-Vergütung) belohnt.

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Muss ich den Strom ins Netz einspeisen oder kann ich ihn auch selbst verbrauchen?

Es ist generell immer möglich und auch zu empfehlen, den selbst erzeugten PV-Strom im eigenen Gebäude zu nutzen und weiterhin nicht benötigte Überschüsse an den Netzbetreiber zu verkaufen, d.h. ins örtliche Netz einzuspeisen (gemäß den gesetzlichen Vorgaben des EEG wird die Einspeisevergütung gewährt).

Der technische Aufwand ist gering. Bei Anlagen bis 10 kWp wird Ihr Bezugszähler durch einen sog. ‚Zweirichtungszähler‘ getauscht, der sowohl den aus dem öffentlichen Netz bezogenen als auch den in das Netz eingespeisten Strom zählt. Bei Anlagen größer 10 kWp muss zusätzlich ein Stromzähler direkt hinter der PV-Anlage installiert werden, um den insgesamt produzierten PV-Strom zu registrieren. Aus den Zählerständen dieses Gesamt-PV-Stromzählers und dem Einspeisezähler lässt sich die selbst genutzte und die eingespeiste Strommenge berechnen.

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