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Was war noch einmal eine "netzgekoppelte Photovoltaikanlage"? Im Netzparallelbetrieb speisen Sie den gewonnen Solarstrom in das öffentliche Stromnetz ein und erhalten dafür eine Einspeisevergütung.

So gut wie alle Solaranlagen, die Sie auf Häusern und Scheunen sehen, sind netzgekoppelt, weil nicht selbst verbrauchter Solarstrom eingespeist und vergütet wird!

Bestandteile der Solaranlage:
Solargenerator, Generatoranschlusskasten, Wechselrichter, Einspeisezähler

1. Wie groß wird die Solaranlage?

Die Antwort auf diese Frage wird bestimmt von der nutzbaren Fläche und Ihrem Finanzplan.

Beispielrechnung netzgekoppelte Photovoltaik:

Sie haben ausreichend Dachfläche zur Verfügung und planen mit ca. 10.000 EUR. Rechnet man mit Kosten von 1.430 EUR pro kWp ergibt sich folgendes:
10.000 EUR / 1.430 EUR pro kWp =  ~7 kWp

Das folgende Bild zeigt ein mögliches Anlagenkonzept zur Netzeinspeisung von Solarstrom. So wie hier die einzelnen Bestandteile geschaltet werden, ist es jedoch nicht immer am sinnvollsten. Unter Umständen sollte für jeden String ein Wechselrichter benutzt werden.

Das Anschlusskonzept ist von Anlage zu Anlage verschieden. Überlassen Sie die Planung einfach Ihrem Solarteur.
Wir möchten Ihnen dennoch kurz erklären, was es mit den einzelnen Teilen auf sich hat:

netzgekoppelt-teile

2. Der Generatoranschlusskasten zum Einspeisen vom Solarstrom

Wie Sie auf der Grafik erkennen, werden im Generatoranschlusskasten einzelne Modulstränge (Strings) der Solaranlage zusammengeführt beziehungsweise parallel geschaltet und auf eine Hauptleitung umgelegt.

2.1. AC/DC oder was macht der Wechselrichter?

Der Wechselrichter sorgt dafür, dass aus Gleichstrom Wechselstrom wird. Das ist nötig, da das öffentliche Netz mit Wechselstrom funktioniert. Der Wechselrichter darf etwas kleiner gewählt werden, als die Maximalleistung der Solaranlage, da diese nur sehr selten im Jahr erreicht wird (perfekter Sonnenstand, Tageszeit, Jahreszeit und wolkenloser Himmel). Sollte die Maximalleistung dann doch erreicht werden, ist das auch kein Problem, da der Wechselrichter die Leistung etwas herunterregeln kann.

2.2. Einspeisezähler

Zur Netzeinspeisung von Solarstrom benötigen Sie außerdem einen zusätzlichen Einspeisezähler. So wie Ihr Stromzähler anzeigt, was Sie verbrauchen, so zeigt dieser Zähler an, wieviel Solarstrom Sie einspeisen und damit vergütet bekommen. Was bei der Einspeisung zu beachten ist hängt von dem jeweiligen Netzbetreiber ab und ist den technischen Anschlussbestimmungen zu entnehmen (TAB). Auch hier weiß natürlich Ihr Planer Bescheid, was zu beachten ist.

Wie Ihr Auto oder Ihre Heizungsanlage braucht auch Ihre Photovoltaik-Anlage eine regelmäßige Wartung. Schließlich soll sie mehr als 20 Jahre lang Solarstrom mit hohen Erträgen ins Netz speisen. Gegenüber dem Heizkessel ist der Wartungsaufwand aber gering. PV-Anlagen arbeiten in der Regel über mehrere Jahre fehlerfrei. Wenn Sie als Betreiber mit Sicht- und Ertragskontrolle Ihre Anlage beobachten und kontrollieren, ist ein großer Teil der Wartung schon erledigt. Zusätzlich empfehlen Experten eine jährliche Wartung durch einen Fachhandwerker. Dieser kontrolliert z. B. auch das Montagesystem und die Elektroinstallation. Viele Hersteller der Solarmodule und Wechselrichter geben nur eine Garantie, wenn die Solaranlage regelmäßig von einem Profi gewartet wird. Wenn Ihr Installateur Ihnen nach dem Einbau der Anlage einen Wartungsvertrag anbietet, sollten Sie darauf eingehen. Achten Sie auf die vereinbarten Wartungsfristen und dass Sie jederzeit den Wartungsvertrag kündigen können, wenn Sie mit dem Preis-Leistungs-Verhältnis nicht zufrieden sind. Der günstigste Zeitpunkt für die jährliche Wartung sind die ertragsstarken Monate Mai und Juni.

3. Was passiert bei der Wartung einer Photovoltaikanlage?

Der Handwerker prüft die Funktion des Wechselrichters und die Sicherheitseinrichtungen. Er misst den Stromfluss in den einzelnen Modulsträngen, falls vorher die ermittelten Sonnenerträge zu niedrig ausfielen. Er nimmt auf dem Dach eine Sichtprüfung des Solargenerators und der sichtbar verlegten Leitungen vor. Dabei prüft die Wartungsfirma, ob alle Verbindungen des Montagesystems noch fest sitzen und ob die Solarkabel unbeschädigt sind. Zudem untersucht der Wartungsfachmann Ihre Anlage auf Glasbruch oder Bruchschäden an der Dachdeckung. Diese entstehen oft an Stellen, an denen die Dachhaken auf dem Dach aufliegen und für den Laien schwer einsehbar sind. Außerdem wird eine Überprüfung der elektrischen Bauteile, des Blitzschutzes der Photovoltaik-Anlage und des Netzanschlusses durchgeführt.

Unser Tipp: Alle drei Jahre nachmessen lassen
Wechselrichter ohne eingebautes ENS mit dreiphasiger Spannungs-Überwachung müssen alle drei Jahre von einer Elektro-Fachkraft überprüft werden. Diese Prüfung muss der Handwerker schriftlich protokollieren. Bei dieser Gelegenheit sollten Sie den Monteur die Messungen aus dem Inbetriebnahme- Protokoll wiederholen lassen.

3.1. Hilfe bei häufigen Photovoltaikanlagen-Störungen

Im Normalfall dürfte Ihre Solaranlage problemlos arbeiten. Trotzdem kann es bei Solaranlagen, wie bei jeder anderen Technik auch, zu Betriebsausfällen kommen. Schatten, Schmutz oder Montagefehler können zur Ertragsminderung führen. Bei vielen Problemen können Sie selbst Abhilfe schaffen. Bei größeren Ausfällen behebt der Fachbetrieb die Störung.

3.1.1. 1. Störung des Wechselrichters

Der Ausfall oder eine Störung des Wechselrichters ist eine häufige Fehlerquelle bei einer Photovoltaikanlage. Dieses Gerät reagiert sensibel auf Hitze, Staub oder Feuchtigkeit ebenso wie auf Spannungs- oder Stromschwankungen aus dem eigenen Haushalt oder anderen Störungsquellen wie zum Beispiel nahe gelegene Starkstromanlagen. Liegt eine Störung vor, dann zeigt das Display des Wechselrichters einen Fehlercode an. Welche Störung sich hinter dem Code verbirgt, verrät die Bedienungsanleitung. Sollten häufig Abschaltungen protokolliert werden, sollten Sie einen Installateur hinzuziehen. Experten empfehlen, von Zeit zu Zeit den Betriebsbeginn der Anlage morgens zu prüfen. Beginnt die Netzeinspeisung erst eine Stunde nach Sonnenaufgang, dann könnte der Wechselrichter falsch ausgelegt oder falsch eingestellt sein.

3.1.2. 2. Total- und Teilausfall der Photovoltaikanlage

Einen Totalausfall Ihrer Anlage erkennen Sie daran, dass der Wechselrichter bei Sonnenschein außer Betrieb ist. Entweder ist dann Ihre Anlage gestört oder es gab im öffentlichen Stromnetz einen Stromausfall. Denn auch bei diesem ärgerlichen Ereignis geht Ihr Wechselrichter sofort auf Störung und unterbricht das Einspeisen. Alles, was mit der Elektroinstallation Ihrer Anlage zu tun hat, überlassen sie dem Fachhandwerker, der das Problem für Sie löst. Wesentlich schwerer vom Laien zu bemerken, sind Teilausfälle von einzelnen Generatorsträngen bzw. einzelnen Modulen, da der Wechselrichter trotzdem arbeitet. Diesem Fehler kommen Sie nur mit dem Vergleichen der Ertragsdaten mit Prognose-Erträgen bzw. von anderen PV-Anlagen in Ihrer Nähe auf die Spur.

3.1.3. 3. Vermeiden von Hotspots

Hotspots (aus dem engl. „heiße Punkte“) sind die Bereiche einer Solarzelle, die in der Reihenschaltung eines Photovoltaikmoduls, bei teilweiser Verschattung auf dem Dach entstehen können. Die verschatteten Zellen wirken als Widerstand und erwärmen sich so sehr, dass sie beschädigt werden. Ein bräunlicher Fleck auf dem Modul zeigt den Hotspot an. Vermieden wird diese Beschädigung des Moduls, dass Sie darauf achten, dass keine nachwachsenden Äste oder die neu gebaute Antenne Ihres Nachbars einen Schatten auf Ihre Solaranlage werfen.

3.1.4. 4. Glasbruch der Solarmodule

Trotz Sicherheitsglas ist ein Glasbruch bei den Solarmodulen nicht völlig ausgeschlossen. Bei eindringender Feuchtigkeit verfärben sich die Module vor allem im Randbereich. Glasbruch bei den Modulen kann durch Verspannen der Module ausgelöst werden, wenn bei der Montage gepfuscht wurde. Meist tritt dieser Fehler im zweiten Lebensjahr einer Solaranlage auf. Eine Kreuzschienenmontage hilft bei großer Modulfläche , diesem Phänomen vorzubeugen.

3.2. Photovoltaik-Reinigung

fotolia_32107816_xsStaub auf den Solarmodulen auf einem Einfamilienhaus spült normalerweise der Regen vom Dach. Problematischer sind festhaftende Verschmutzung wie Vogelkot oder festgeklebtes Laub. Durch die dadurch ausgelöste Verschattung könnten die gefürchteten Hotspots entstehen. Deshalb sollten solche Verunreinigungen möglichst schnell entfernt werden. Das professionelle Reinigen der Photovoltaik-Anlage sollte möglichst immer ein Fachmann übernehmen, weil Dacharbeiten für Laien gefährlich sind. Auch bei besonders flach geneigten Dächern unter 10 Grad Neigung sollten die Module sorgfältig mit einem Wasserschlauch gespült werden. Für größere Modulflächen wie auf Scheunen, die in der Umgebung eines landwirtschaftlichen Betriebes auch schneller verschmutzen können, gibt es professionelle und automatische Reinigungssysteme. Die Investition in so ein System lohnt sich nur für Großanlagen. Hierbei sollte darauf geachtet werden, dass die mechanischen Bürsten nicht die Oberfläche der Module zerkratzen.

 

3.3. Solarmodule schneefrei räumen

In den letzten Wintern gab es nicht nur in den Bergregionen Deutschlands viel Schnee, was die Frage bei Solaranlagenbesitzern aufwirft, ob der Schneebelag auf den Modulen zu Ertragseinbußen führt. Zum Glück fallen die Schneeflocken in den ertragsschwachen Monaten auf das Dach und der Schnee rutscht bei Sonnenstrahlung schnell vom Dach. Länger liegen bleibt die weiße Pracht nur auf sehr flach geneigten Modulen. Würde Ihre Einfamilienhaus-Anlage in den Wintermonaten von Dezember bis Januar eingeschneit bleiben, was im Flachland relativ unwahrscheinlich ist, würden sich der Ertrag nur um 10 % mindern. Einige Firmen bieten Schneeberäumungstechnik für PV-Dächer an bzw. bieten den Service einer professionellen Dachräumung. Das lohnt sich aber nur für Großanlagen, bei denen sich Ertragsverluste schneller summieren. In schneereichen Regionen können durch regelmäßiges Abräumen der Module Ertragseinbußen und die Überlastung des Montagegestelles vermieden werden. Hilfestellung dabei kann ein mit installiertes Snow-Away-System geben. Über der obersten Modulreihe wird eine Alu-Führungsschiene über die gesamte Dachlänge eingebaut. Über ein Seilsystem führt eine Wartungsperson am Boden den Schneeschieber übers Solardach..

Unser Tipp: Extreme Winter und Schneelast
Sollte in einem Winter extrem viel Schnee auf dem Dach liegen bleiben, kann nicht nur das Verschatten Probleme bereiten, auch die zulässige Norm-Schneelast für die Statik Ihres Montagesystems könnte überschritten werden. Es wird empfohlen extremen Schneefall auf den Modulen zu dokumentieren, falls sie eventuelle Schäden an der Photovoltaikanlage reklamieren wollen. Messen Sie die Schneehöhe auf den Modulen und fotografieren Sie, am besten die Schneeschicht zusammen mit einem Zollstock, um die Extrembedingungen beweisen zu können. Wird die zulässige Schneelast nicht überschritten und es kommt trotzdem zu Schäden, muss der ausführende Betrieb dafür aufkommen bzw. nachbessern.

3.4. Zum Schluss: Solarmodul-Recycling

Mit Ihrer eigenen Solaranlage können Sie sorgenfrei in Zukunft blicken. In den geschätzten 25 Jahren Lebensdauer haben Sie ordentlich Gewinn durch die Einspeisevergütung nach dem EEG gemacht. Sie können jederzeit Ihre Photovoltaikanlage, die nur einspeist auch zum Eigenverbrauch umrüsten lassen, wenn die Strompreise aus Atom- und Kohlestrom nicht mehr erschwinglich sind. Auch um das umweltfreundliche Verschrotten Ihrer alten Module brauchen Sie sich keine Sorgen zu machen, wenn die Photovoltaikanlage in die Rente geschickt wird. 85 % der heutigen Modulhersteller in Europa haben sich freiwillig verpflichtet, PV-Abfälle kostenfrei zurückzunehmen und zu entsorgen. Durch automatisierte Recycling-Prozesse lassen sich über 95% des Photovoltaik-Schrotts für neue PV-Technik verwenden.

4. Manuelle Überwachung der Photovoltaikanlage

Die einfachste und preiswerteste Überwachung Ihrer Photovoltaikanlage, ist das regelmäßige Ablesen und Notieren der Zählerstände Ihres Einspeisezählers mit Zettel und Bleistift. Das Erfassen können Sie wöchentlich oder monatlich durchführen. Je öfter, umso mehr sind Sie auf der sicheren Seite. Sie können die abgelesenen Ertragsdaten handschriftlich in eine Tabelle eintragen. Eine andere Möglichkeit ist das Eintragen am PC in eine Tabellen-Software wie zum Beispiel Excel. Im Internet finden Sie in verschiedenen Photovoltaik-Foren gute Excel-Vorlagen für spezielle Ertragstabellen, die Solarfreunde zum kostenfreien Download anbieten. Der Austausch mit anderen privaten Photovoltaikanlagen-Besitzern ist wichtig. Er hilft Ihnen herauszufinden, ob Ihre PV-Anlage optimal Solarstrom erzeugt. Mittlerweile gibt es eine große virtuelle Photovoltaik-Fangemeinde, die sich in verschiedenen Photovoltaik-Foren online trifft, wie zum Beispiel das Forum auf Solaranlagen-Portal.de. Hier können Sie sich mit anderen Anlagenbetreibern aus Ihrer Region über die Solarerträge auszutauschen. Ein Beispiel für eine bundesweite Initiative, welche kostenfreie Ertragsvergleiche im Internet anbietet ist die Internetseiten des Solarfördervereins Aachen e. V (www.pv-ertraege.de).

4.1. Überwachen mit Datenlogger

fotolia_32017716_xsKomfortabler als selbstgeführte Listen, aber auch teurer sind sogenannte Datenlogger. Das sind elektronische Datenspeicher, die permanent und automatisch die Erträge und andere Leistungswerte der PV-Anlage überwachen. Viele Wechselrichter haben heute einen Datenlogger serienmäßig integriert. Sie sind aber auch separat erhältlich. Die Solar-Datenlogger überwachen und protokollieren die Leistung, die jeder einzelne Wechselrichter ins Stromnetz einspeist. Aus den Messwerten erstellt der Datenlogger einen Tagesbericht über den Ertrag Ihrer Photovoltaik-Anlage. Aus den Protokolldaten kann er zusätzlich eine Monats- oder Jahresauswertung generieren. Bei Unregelmäßigkeiten sendet der Datenlogger ein Signal, um den Anlagen-Betreiber darüber zu informieren. Je nach Datenschnittstelle kann der Datenlogger per Kabel oder kabellos (z. B. per Bluetooth) die Anlagendaten per SMS auf Ihr Handy, auf Ihren PC oder ein Internetportal senden. Weitere Möglichkeiten sind kleine Displays, die Funkweckern gleichen, die als Tisch- oder Wandgerät die Anlagendaten zeigen. Bei größeren Anlagen können die Daten auf ein Großdisplay, für jedermann sichtbar übertragen werden. Einige Wechselrichter-Hersteller bieten kostenlose Internetportale, auf denen sämtliche Daten der Solaranlage analysiert, präsentiert und visualisiert werden können. Datenlogger übertragen regelmäßig die Anlagendaten an das Portal. Die Informationsseiten lassen sich frei konfigurieren, auch der automatische Versand von Berichten oder Mitteilungen per E-Mail sind möglich.

4.2. Manuell oder per Datenlogger die Anlage überwachen?

Bei kleinen Solaranlagen bis 5 kWp Leistung sollten Sie sich die Anschaffung einer komfortablen Anlagenüberwachung mit Webanschluss, die um die 500 Euro kostet, im Sinne der Rentabilität genau überlegen. Bei kleiner Photovoltaik-Anlagenleistung schlägt ein mehrtägiger Ausfall der Solaranlage finanziell nicht so zu Buche. Bei größeren PV-Anlagen ab 10 kWp lohnt sich die Anschaffung auf jeden Fall. Was müssen Sie vor der Anschaffung eines Datenloggers beachten? Wenn Sie Ihre Anlagendaten im Netz speichern wollen dann sollten Sie einen DSL-Anschluss, wenn möglich mit Flatrate, besitzen.

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