Solarenergie - Strom und Wärme - ein kleiner Leitfaden

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Warum dieser kleine Ratgeber?

Bereits seit 2002 planen und realisieren wir Anlagen zur Stromgewinnung und Heizungsmodernisierung. Dabei treffen wir bei unseren Kunden und Menschen, die sich für erneuerbare Energien interessieren, häufig auf ähnliche Fragen, Probleme oder gar Vorurteile. Von daher ist es uns ein Anliegen, in diesem Ratgeber über grundlegende Dinge rund um die Solarenergie aufzuklären. Unser Antrieb fußt auf den konsequenten Glauben an eine sichere Zukunft mit erneuerbaren Energien. Wir hoffen Ihnen mit diesen kurzen Text einen kleinen Leitfaden rund um die Solarenergie mitgeben zu können.

Was versteht man eigentlich unter Solarenergie?

Unter Solarenergie versteht man die von der Sonne durch Kernfusion erzeugte Energie, die in Teilen als elektromagnetische Strahlung zur Erde gelangt. Die Solarenergie bietet somit die Möglichkeit, die Sonneneinstrahlung zur sauberen und umweltschonenden Energiegewinnung zu nutzen. Es gibt verschieden Arten, Solarenergie zu nutzen. Die bekanntesten sind Solarthermie (Erzeugung von Wärme) und Photovoltaik (Erzeugung von Strom).

Die Vorteile der Stromgewinnung durch Photovoltaik liegen auf der Hand:
  • Solarstrom steht prinzipiell jedem überall zur Verfügung
  • Solarstrom ist unerschöpflich
  • Solarstrom ist regenerativ, passiv, geräuschlos und emmissionsfrei
  • Solarstrom macht unabhängig von steigenden Energiepreisen.
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Aus welchen Komponenten besteht eine Photovoltaikanlage?

Eine Photovoltaikanlage besteht aus verschiedenen Komponenten. Zunächst wird ein Halterungssystem auf dem Dach installiert, das eine stabile Verankerung der Photovoltaikanlage gewährleistet. Auf diese Halterungen werden Photovoltaikmodule, in denen die eigentliche Stromerzeugung stattfindet, montiert. Über Verbindungskabel wird der in den Solarmodulen erzeugte Gleichstrom zu Wechselrichtern transportiert. Diese wandeln Gleichstrom in Wechselstrom um, so dass dieser für das allgemeine Stromnetz verbrauchsfähig zur Verfügung gestellt werden kann. Um den Eigenverbrauch zu erhöhen, kann unverbrauchte Energie in ein Batterie(Speicher-)system gespeichert werden.
Der Strom steht dann wieder zur Verfügung, wenn die Photovoltaikanlage zu wenig Strom für die Verbraucher wie z.B. den Kühlschrank oder die Waschmaschine liefert. Darüber hinaus stehen Ihnen Überwachungssysteme zur Verfügung, die es Ihnen ermöglichen, die Leistungsfähigkeit Ihrer Photovoltaikanlage genauestens zu analysieren.
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Wie lange ist eine Photovoltaikanlage haltbar?

Eine Photovoltaikanlage besteht aus hochwertigen und witterungsbeständigen Materialien wie Aluminium, Glas und Silizium. Eine Photovoltaikanlage ist wartungsarm und hat aus heutiger Sicht eine Lebenserwartung von 30 Jahren. Mit der Installation einer Photovoltaikanlage verpflichtet sich Ihr Netzbetreiber dazu, den von Ihnen produzierten Strom abzunehmen und in das öffentliche Stromnetz einzuspeisen – über einen Zeitraum von 20 Jahren.

Im Anschluss daran können Sie wählen, ob Sie weiterhin den erzeugten Strom ins Stromnetz einspeisen oder diesen zum eigenen Verbrauch verwenden möchten. Oder Sie entscheiden sich dafür Ihre Photovoltaikmodule einem kostenlosen und umweltverträglichen Recycling zuzuführen, damit die wertvollen Materialien in einer neuen Photovoltaikanlage zum Einsatz kommen.

Sind Solarmodule recyclebar?

Alte oder kaputte Solarmodule können recycelt werden. Die Materialien lassen sich erneut verwenden. Wertvolle Grundstoffe wie Glas, Aluminium und Halbleitermaterialien bleiben somit erhalten. Dies trägt zu einer positiven Umweltbilanz bei, indem Abfall vermieden und zugleich bei der Produktion von Modulen Energie eingespart wird. Eine komplett recycelte Anlage kann eine Wiederverwertung von 95 Prozent der eingesetzten Materialien erbringen.
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Wie "grün" ist eine Solaranlage tatsächlich?

Es wird immer wieder behauptet, dass die Produktion von Solarstromanlagen mehr Energie verbraucht, als damit je wieder erzeugt werden kann. Unabhängige Forschungsergebnisse, z. B. vom Institut für Energiesysteme der ETH Zürich belegen: Moderne Solaranlagen produzieren im Durchschnitt bereits nach rund zwei Jahren mehr Energie, als zu ihrer Herstellung und ihrem Recycling nötig wäre. Alles, was nach dieser Zeit an Energie produziert wird, ist reiner Energiegewinn.

Wie berechnet man die CO2-Ersparnis einer Anlage?

Im Zusammenhang mit erneuerbaren Energien stößt man immer wieder auf Angaben zur CO2-Ersparnis. Damit wird ein Vergleichswert zur Stromerstellung mit herkömmlichen Mitteln (also fossilen Energieträgern) hergestellt. Die CO2-Einsparung einer Solaranlage mit 5 kWp rechnet sich folgendermaßen:
  • Pro kWh werden 0,6kg CO2 eingespart.
  • Jährlich werden ca. 4.500 kWh pro Jahr in das Netz eingespeist.
  • 0,6 kg/a x 4.500 kWh/a = 2.700 kg CO2-Minderung per anno
Eine 1000-Watt-PV-Anlage erspart der Umwelt jährlich ca. 500 kg Kohlendioxid.
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"Grid Parity" & "Merit Order Effekt" Was bedeutet das?

Unter dem Begriff „Grid Parity“ versteht man die Kostenschwelle, an der der durch Photovoltaikanlagen produzierte Strom, günstiger hergestellt werden kann als der Strom, der aus konventionellen Kraftwerken verkauft wird.

Das EEG, mit dem Ziel einer nachhaltigen und sauberen Energieerzeugung, sieht vor, dass Strom der aus Erneuerbaren Energien erzeugt wird, bevorzugt ins Stromnetz eingespeist wird. Unter „Order Merit Effekt“ versteht man die daraus resultierende Folge, dass teuere und Umwelt belastende konventionelle Kraftwerke früher abgeschaltet und vom Netz genommen werden können. Dies schont die Umwelt – und Ihren Geldbeutel.

Aber: Kann ich meinen Solarstrom auch nur für mich alleine nutzen, statt ihn in das öffentliche Netz einzuspeisen?

Ja.
Das EEG sieht vor, dass auch der selbst verbrauchte Strom vergütet wird. Die Menge, die Sie nicht selbst verbrauchen können, speisen Sie einfach in das öffentliche Stromnetz ein und erhalten auch hierfür eine Vergütung. Da sich bereits heute Strompreise und Vergütungssätze stark annähern, wird es in Zukunft günstiger sein, den produzierten Strom selbst zu verbrauchen statt ihn „teuer“ einzukaufen.
Dank immer besseren Speichermöglichkeiten ist es inzwischen auch gut möglich den erzeugten Solarstrom auch dann zu nutzen, wenn keine oder nicht genug Sonne scheint. Auch damit erhöhen Sie Ihren Eigenverbrauch. Außerdem gibt es Systeme, welche es ermöglichen, sich einen Überblick über Ihren Verbrauch und die aktuelle Solarstromerzeugung zu verschaffen. So können Sie gezielt große Verbraucher (wie z.B. Ihre Waschmaschine) einschalten, sobald ein Solarstromüberschuss besteht.
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Reicht die Sonneneinstrahlung in Deutschland aus, um Solarstrom zu produzieren?

Ja.
In Leipzig beispielsweise beträgt die Menge der jährlichen Sonneneinstrahlung mehr als 1000 Kilowatt Stunden pro m². Damit lässt sich schon bei kleineren Anlagen eine wirtschaftliche und umweltschonende Stromerzeugung bewerkstelligen. Die jährliche Sonneneinstrahlung in Deutschland beträgt im Schnitt 1100 kWh.

Sollten Sie sich für den Kauf einer Anlage entscheiden, achten Sie darauf, dass für Sie vor Ort eine individuelle Berechnung der Sonneneinstrahlung durchgeführt wird.  Zusammen mit der Leistungsfähigkeit passender Module wird so Effizienz und Ertrag Ihrer Anlage bestimmt.
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Wie ist die Erzeugung von Solarstrom gesetzlich geregelt?

Der Gesetzgeber hat sich bereits im Jahr 2000 klar zum Ausbau der Erneuerbaren Energien bekannt – und damit zu einer nachhaltigen, sauberen und umweltschonenden Energieerzeugung. Zu diesem Zweck wurde das Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien (Erneuerbare-Energien-Gesetz, kurz EEG) geschaffen. Dieses regelt unter anderem die Produktion und Vergütung des Solarstroms, sowie die Einspeisung in das öffentliche Stromnetz. Das EEG ist wie jedes Gesetz Aktualisierungen und Änderungen, sogenannten Novellen, unterworfen. Deswegen empfehlen wir bei diesen Punkt sich immer genau über die aktuelle Gesetzeslage zu informieren!
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Ist mein Haus für eine Solaranlage geeignet?

Egal, ob Photovoltaik- Solarthermie, beinahe jedes Gebäude ist für die Nutzung einer Solaranlage geeignet.

Bei den vielen Möglichkeiten eine Solaranlage zu installieren, findet sich auch für Ihr Haus die richtige Variante. Einen Teil der notwendigen Investionskosten können Sie dabei über die entsprechenden Förderprogramme abdecken.
Solaranlagen lassen sich je nach vorhandenen baulichen Voraussetzungen ganz unterschiedlich installieren. Neben Solaranlagen, die direkt in ein vorhandenes Gebäude integriert werden, gibt es auch Systeme, die unabhängig von Gebäuden errichtet werden können.

Es wird unterschieden zwischen:

Aufdachmontage:
  • Montage der Kollektoren auf Montagegestellen oberhalb der vorhandenen Dacheindeckung
Indachmontage:
  • Montage der Kollektoren an Stelle der Dacheindeckung
Flachdachmontage:
  • Montage der Kollektoren auf Flachdachmontagegestellen
Aufständerung im Freigelände

Fassadenintegration

festes oder nachgeführtes System auf einem Mast

Wichtig ist, dass die vorgesehene Fläche weitgehend beschattungsfrei ist. Außerdem muss die Dachstatik die zusätzliche Belastung aufnehmen können und der optische Gesamteindruck sollte unter den Veränderungsmaßnahmen nicht leiden.
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Kann ich meinen Warmwasserbedarf durch Solarenergie abdecken?

Die vollständige Deckung des Warmwasserbedarfs ist von Mai bis September bei einer üblichen Auslegung der Anlage kein Problem.

Um eine vollständige solare Warmwasserversorgung auch im Winter zu erreichen, müsste man die Kollektorfläche um ein Vielfaches vergrößern. Angesichts der Kosten ist dies meistens nicht sinnvoll. Im Winter dient die Solaranlage deshalb oft nur der Vorerwärmung des Kaltwassers. Die restliche Energie kommt von der konventionellen Heizung. Eine gut geplante Solaranlage kann in unseren Breiten über das Jahr gesehen 60 Prozent des Wassers zum Duschen und Waschen erwärmen. Für eine genaue Planung der Anlage sollte ein Fachbetrieb angesprochen werden.
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Kann ich mit einer Solarwärmeanlage auch heizen?

Immer mehr Deutsche nutzen solare Wärme auch für die Heizung der eigenen vier Wände.

Kombinierte Solaranlagen zur Brauchwassererwärmung und Heizungsunterstützung können im Frühjahr und Herbst das Haus mit Wärme versorgen und im Winter den Heizkessel unterstützen.

Solarwärmeanlagen zur Heizungsunterstützung haben eine größere Kollektorfläche als Anlagen, die nur der Warmwasserbereitung dienen. Sie verfügen zudem über einen speziellen Speicher.

Besonders effizient arbeiten Solaranlagen zur Heizungsunterstützung in Häusern, die mit modernen Heizungsanlagen und einer guten Wärmedämmung ausgestattet sind.
Geringe Amortisationszeiten bei Solaranlagen
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Geringe Amortisationszeiten bei Solaranlagen

Wann macht sich eine Solaranlage bezahlt?

In der Solartechnik gibt es zwei Amortisationszeiten, die energetische und die finanzielle. Die energetische Amortisation einer Solaranlage gibt die Zeit an, in der die Anlage die Energiemenge erzeugt, die zu ihrer eigenen Herstellung benötigt wurde.

Solaranlagen zur Brauchwassererwärmung amortisieren sich energetisch etwa nach 1,5 bis 2,5 Jahren, Anlagen zur Stromerzeugung nach etwa 7 bis 8  Jahren.

Die finanzielle Amortisation, also die Zeit, in der sich eine solarthermische Anlage rechnet, ist von den Techniken für die Warmwassererzeugung und dem Preisniveau für Öl und Gas abhängig sowie von den Zuschüssen, die man für den Einbau einer Solaranlage erhält.
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Wann sollte eine Solarwärmeanlage eingebaut werden?

Beim Neubau eines Hauses ist der Zeitpunkt zur Installation besonders günstig. In der Regel können etwa 20 Prozent der Kosten gegenüber einem späteren Einbau eingespart werden.

Wem hier der finanzielle Spielraum fehlt, der sollte auf jeden Fall durch richtiges Verlegen von Rohren und den Einbau eines geeigneten Warmwasserspeichers eine spätere kostengünstige Nachrüstung ermöglichen.

Eine Nachrüstung von Gebäuden ist grundsätzlich immer möglich. Bei bestehenden Gebäuden bieten sich eine anstehende Heizungsmodernisierung oder eine Dachsanierung als günstiger Zeitpunkt an. Wer eine Heizungsmodernisierung oder Maßnahmen zur Wärmedämmung mit dem Einbau einer Solaranlage kombiniert, dem stehen zusätzliche Fördergelder zur Verfügung.

Wie lang ist die Lebensdauer einer Solaranlage?

Qualitativ hochwertige Solaranlagen können noch nach über 30 Jahren Wärme produzieren. Auf die Funktionsfähigkeit der einzelnen Komponenten einer Solaranlage geben viele Hersteller eine mehrjährige Garantie.

Wie hoch ist der Wartungsaufwand einer Solarwärme-Anlage?

Der Betriebs- und Wartungsaufwand für Solaranlagen ist vergleichsweise gering. Wie alle technischen Anlagen sollten jedoch auch Solaranlagen aller Art regelmäßig überprüft und gewartet werden.

Bei Solarwärmeanlagen kann dies kostengünstig mit der jährlichen Wartung des Heizkessels verbunden werden.

So genannte Wärmemengenzähler gewährleisten ohne hohe Mehrkosten eine genaue Erfassung der Wärmemenge. Dadurch kann geprüft werden, ob die Leistung der Anlage den Erwartungen entspricht und ob unter Umständen ein Problem vorliegt.
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Wir hoffen, dass wir Ihnen zumindest einen kleinen Überblick rund um das Thema Solarenergie geben konnten! Für die Zukunft planen wir Ihnen weitere Ratgeber zu bestimmten Themen zu liefern. Wir freuen uns über jede Rückmeldung!

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