SOLARANLAGEN
FUNKTIONSWEISE
Eine Solaranlage wandelt die Energie der Sonne in elektrische Energie um, die dann zur Stromversorgung genutzt werden kann. Die Funktionsweise von Solaranlagen beruht auf dem sogenannten photovoltaischen Effekt.
Die Solarzellen, die auf den Solarpaneelen montiert sind, bestehen aus Halbleitermaterialien wie Silizium. Wenn Sonnenlicht auf die Solarzellen trifft, werden die Elektronen im Halbleitermaterial angeregt und können dadurch aus ihrer Bindung an das Atom gelöst werden. Durch ein elektrisches Feld innerhalb der Solarzelle werden diese freien Elektronen in eine bestimmte Richtung gedrängt, was zu einem Stromfluss führt.
Dieser Gleichstrom, der von den Solarzellen erzeugt wird, wird dann in einem Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt, der dann in das Stromnetz eingespeist oder zur Versorgung von elektrischen Geräten verwendet werden kann.
Die Leistung einer Solaranlage hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie der Größe der Solarzellen, der Anzahl der Solarpaneele und der Intensität der Sonneneinstrahlung. Um eine höhere Energieeffizienz zu erreichen, können Solaranlagen auch mit Batterien kombiniert werden, die die gespeicherte Energie speichern und bei Bedarf abgeben können.
Insgesamt sind Solaranlagen eine umweltfreundliche und nachhaltige Art der Energieerzeugung, da sie auf einer unerschöpflichen und erneuerbaren Energiequelle, der Sonne, basieren.
VORAUSSETZUNG
Eine Photovoltaikanlage kann prinzipiell an jedem Standort mit ausreichender Sonneneinstrahlung errichtet werden. In der Schweiz werden Solaranlagen auf Dächern, an Fassaden und als freistehende Anlagen installiert. Um einen maximalen Stromertrag der Solaranlage zu erzielen, müssen bereits bei der Planung Standort, Ausrichtung und Dachneigung berücksichtigt werden. Optimal sind eine nach Süden orientierte Fläche und eine Dachneigung von 30 Grad. Aufgrund des hohen Wirkungsgrads moderner Solartechnik lassen sich mit Photovoltaikanlagen auch in Ost-West-Ausrichtung und flachen Dächern gute Erträge erzielen. Neben dem Standort der Solaranlage spielen bei der Planung der Zustand der Gebäudehülle und der Dachtyp eine entscheidende Rolle. Ist das Dach neu und noch gut für die nächsten 25 bis 30 Jahre oder bereits sanierungsbedürftig? Solche Faktoren sind mitentscheidend für die Wahl der Solaranlage, die es als Indach-, Aufdach- oder Flachdach-Lösung gibt.
SOLARANLAGEN
Realisieren Sie einen Neubau oder wird das Dach saniert, so lohnt sich ein Blick auf die ästhetisch ansprechende und ressourcenschonende Indach-Variante.
Vorteile einer Indach-Photovoltaikanlage:
- Die Kosten für die Dacheindeckung wie Ziegel oder Ähnliches entfallen.
- Den Witterungsschutz des Dachs übernehmen die Solarmodule.
- Die Anlage lässt sich unauffällig in die Gebäudearchitektur integrieren und verleiht dem Gebäude einen nachhaltigen Mehrwert
Ist die Substanz des Dachs für die Lebensdauer der Solaranlage von 25 bis 30 Jahren ausreichend oder das Dach einfach sanierbar, ist die Aufdachanlage die wirtschaftliche Variante.
Vorteil einer Aufdach-Photovoltaikanlage:
- Die Installation einer Aufdachanlage ist wegen fehlenden Detaillösungen einfacher und preiswerter als die Indach-Variante.
- Die Photovoltaikmodule werden optimal hinterlüftet, Leistungseinbussen durch Temperaturstau werden vermieden.
- Die Anlage ist für allfällige Wartungs- und Servicearbeiten leicht zugänglich.
Die Montagearten für Aufdach-Solaranlagen unterscheiden sich je nach Dachkonstruktion:
Ziegel
Die PV-Unterkonstruktion wird via Dachhaken direkt an der Dachunterkonstruktion befestigt. Für die Montage der Dachhaken wird der Ziegel demontiert und nach der Montage an gleicher Stelle wieder eingelegt. Das Montagesystem wird zweilagig im Kreuzverbund installiert. Durch den Kreuzverbund entstehen eine sehr hohe Stabilität und eine plane Photovoltaikfläche.
Welleternit
Mittels Stockschrauben wird die PV-Unterkonstruktion direkt in das Tragwerk Ihres Daches geschraubt. Das Montagesystem wird einlagig oder zweilagig im Kreuzverbund verlegt und erreicht durch diese Montageart eine sehr hohe Stabilität. Es entsteht eine plane Photovoltaikfläche, die Dachunebenheiten ausgleicht.
Trapezblech
Erlaubt eine schnelle und kostengünstigste Montage einer Solaranlage:
Durch den Einsatz eines Schnellmontagesystems wird weniger Schienenmaterial für die Unterkonstruktion benötigt.
Flachdach
Viele Neubauten haben Flachdächer. Diese eignen sich perfekt für die Montage einer Solaranlage. Die Solarmodule werden auf einem Ständerwerk montiert und können für eine maximale Energiegewinnung optimal ausgerichtet werden.
Flachdächer ob begrünt oder bekiest eignen sich hervorragend für sehr ertragsstarke Photovoltaikanlagen. Die Solarmodule werden in Ost-West-Ausrichtung bei rund 10° Neigung auf Schutzmatten oder direkt auf die Begrünung gelegt. Die optimale Ausnutzung der Dachfläche ermöglicht die Maximierung des jährlichen Energieertrags für Ihre PV-Anlage. Zudem minimiert der aerodynamische Aufbau die Windlasten und erlaubt eine schonende Beschwerung mit Hilfe von Kieswannen. Die Dachhaut wird zu keinem Zeitpunkt durchdrungen oder verletzt und garantiert damit fortwährende Dichtheit.
SOLARSTROM
Der Solarstrom wird komplett ins Stromnetz eingespiesen und zum aktuellen Rückliefertarif vergütet. Diese Variante wurde vorwiegend vor 2014 umgesetzt, weil damals der Eigenverbrauch noch nicht im Energiegesetz verankert war.
In erster Linie wird der Solarstrom durch die elektrischen Geräte der Anlagenbetreiberin verbraucht. Ist die Energieproduktion höher als der Verbrauch, wird die überschüssige Energie ins Stromnetz eingespiesen und zum aktuellen Rückliefertarif vergütet. Beim Eigenverbrauch können finanzielle Vorteile erzielt werden, indem die Netzkosten sowie öffentliche Abgaben im Vergleich zum herkömmlichen Netzstrom eingespart werden.
Der Eigenverbrauch von Solarstrom wird vom Energiegesetz seit 2018 für mehrere Endverbraucher wie Mieter und/oder Stockwerk- bzw. Grundeigentümer vorgesehen, damit der Solarstrom wirtschaftlich noch attraktiver wird. Auf unserer Seite über Zusammenschluss zum Eigenverbrauch (ZEV) findest du mehr dazu.
F.A.Q
Welche Arten von Solarzellen gibt es?
Grundsätzlich gibt es drei verschiedene Typen von Solarzellen: monokristalline, polykristalline und Dünnschicht-Solarzellen. Sie unterscheiden sich in der Art ihrer Herstellung, dem Aussehen und Wirkungsgrad. Monokristalline Zellen werden aus reinem Silizium hergestellt. Ihr Wirkungsgrad liegt derzeit bei ca. 18-22%. Polykristalline Zellen sind dagegen etwas einfacher herzustellen und ihr Wirkungsgrad beträgt derzeit ca. 16%. Mono- und polykristalline Module bilden den Hauptteil der derzeitig verwendeten Solarmodulen. Dünnschicht-Zellen bestehen aus Halbleiterwerkstoffen die auf ein Trägermaterial wie z.B. Glas aufgedampft oder aufgespritzt werden. Deren Wirkungsgrade liegen derzeit bei ca. 10%.
Was bedeutet kWp?
Die Anlageleistung einer Photovoltaik-Anlage wird generell in kWp (Kilowattpeak) angegeben (peak steht für Spitzenleistung ählich "PS" beim Auto). Die Spitzenleistung wird unter Standardtestbedingungen (STC, 25° Zellentemperatur, Einstrahlungsleistung 1000W/m2) ermittelt.
Was sagt der Wirkungsgrad eines Solarmoduls aus?
Der Wirkungsgrad sagt aus, welche Fläche benötigt wird, um eine bestimmte Leistung zu installieren, lässt jedoch keine Rückschlüsse über den produzierten Ertrag zu. Deshalb ist ein weiteres, davon unabhängiges Qualitätsmerkmal von Solarmodulen, der spezifische Ertrag, gemessen in Kilowattstunden pro Kilowattpeak. Berechnet wird der Wirkungsgrad=Modulfläche/Modulleistung.
Was ist ein Wechselrichter?
Der Wechselrichter wandelt den von den Solaremodulen erzeugten, oder in Batterien gespeicherten Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) um. Dieser kann im Haus verbraucht bzw. bei netzgekoppelten Anlagen in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden. Die angebotenen Wechselrichter arbeiten mit Wirkungsgraden von über 98% höchst effizient und erzeugen dank trafoloser Technik so gut wie keine Geräusche. Darf die installierte Leistung der Solarmodulen grösser sein als die Wechselrichter-Nennleistung? Ja, der Grund ist, dass die Spitzenleistung (Kilowattpeak nur ganz selten erreicht wird. Die effektive Solaranlage-Leistung wird von vielen Faktoren, wie Einstrahlungsverhältnisse, Ausrichtung und Neigung der Module sowie Solarzellentemperatur beeinflusst. Um eine effiziente Auslastung des Wechselrichters zu gewährleisten, kann die Solaranlage-Leistung etwas grösser gewählt werden als die Wechselrichterleistung.
Kann ich meine Solaranlage mit Batteriespeicher ergänzen?
Ja, eine Batteriespeicherung kann nachgerüstet werden. Er kann dazu beitragen, den Eigenverbrauch des erzeugten Stroms zu erhöhen und die Unabhängigkeit von Stromversorgern zu stärken.