Solaranlage

Was ist eine Solaranlage? 

Eine Solaranlage hat die Aufgabe, die Energie der Sonne für uns nutzbar zu machen. Das passiert üblicherweise auf zwei unterschiedliche Arten. Wird die Sonnenstrahlung beispielsweise direkt in Wärmeenergie umgewandelt, dann spricht man von einer Solarthermieanlage.  

Wenn aus Sonnenlicht elektrische Energie wird, dann hat man es mit einer Photovoltaikanlage zu tun. 

Wie ist eine Solaranlage aufgebaut? 

Da es hier um das Thema „Solarstrom“ gehen soll, beschäftigt sich dieser Artikel ausschließlich mit dem Prinzip der Photovoltaik bzw. mit den entsprechenden PV-Anlagen. Wenn Sie mehr über Solarthermie erfahren möchten, finden Sie einen passenden Beitrag bei uns im Blog bei unserem Artikel: „Solarthermie – Was ist das und wie funktioniert sie?“ 

Die typische Photovoltaikanlage besteht aus folgenden Komponenten: 

• Solarmodul(e) 
• Solarstromkabel 
• Wechselrichter 
• Stromzähler 
• Solarstromspeicher (optional) 

Welche Aufgaben die unterschiedlichen Bauteile in einem funktionierenden System übernehmen, erfahren Sie nachfolgend. 

Solarmodul(e) 

In diesem Bauteil passiert die Umwandlung von Sonnenergie in elektrischen Strom. Das Sonnenlicht trifft auf die in den Modulen befindlichen Solarzellen und setzt dort eine Elektronen-Wanderung in Gang. Durch diese Bewegung entsteht elektrische Energie. 

Solarmodule waren bisher hauptsächlich in drei unterschiedlichen Ausführungen erhältlich: monokristallin, polykristallin und in der flexiblen Dünnschicht-Variante. Seit Kurzem kommen außerdem immer mehr Module mit organischen Solarzellen auf den Markt. Als Faustregel gilt: Mehr Fläche = Mehr Solarmodule = Mehr Leistung. 

Solarstromkabel 

Bevor der in den Modulen erzeugte Solarstrom genutzt werden kann, muss er an den Wechselrichter weitergeleitet werden. Das funktioniert über spezielle Photovoltaikkabel, die sich in einigen Punkten von normalen Stromkabeln unterscheiden und genau für ihren Zweck gebaut wurden. Besonders wichtig sind eine gute UV-Beständigkeit sowie eine Abriebfestigkeit. Zudem sind sie dafür ausgelegt, bestens mit Säuren, Laugen, Ammoniak und hoher Ozonkonzentration zurechtzukommen. Eine flammwidrige Ummantelung ist ohnehin Standard. Was den Querschnitt betrifft, sind 4 und 6 mm² die gängigsten Varianten. 

Wechselrichter 

Mit dem in der Solaranlage produzierten Strom können wir im Haushalt zunächst nichts anfangen, denn: Es handelt sich um Gleichstrom. Elektrische Geräte benötigen allerdings Wechselstrom. Die notwendige Umwandlung übernimmt der sogenannte Wechselrichter. Nach dieser Transformation kann die elektrische Energie nicht nur im Haushalt genutzt werden. Es besteht – abhängig von der Art der Solaranlage – zudem die Möglichkeit, den erzeugten und umgewandelten Strom ins öffentliche Netz einzuspeisen. Dafür bekommen PV-Anlagenbesitzer eine sogenannte Einspeisevergütung von staatlicher Seite. 

Stromzähler 

Um den Überblick über die produzierten Strommengen bzw. den selbst verbrauchten und den ins öffentliche Netz eingespeisten Anteil zu bewahren, wird ein Stromzähler ins PV-System eingefügt. Dieser überwacht und registriert exakt, wie viel Strom produziert, verbraucht oder eingespeist wird. 

Solarstromspeicher 

Diese Komponente ist zwar für den reibungslosen Betrieb einer Solaranlage nicht zwingend notwendig, sie erweitert allerdings Ihre Optionen als PV-Anlagenbesitzer. Zusätzlich zum Verbrauch direkt vor Ort und der Einspeisung ins öffentliche Netz, bietet der Speicher die Gelegenheit, den erzeugten Strom aufzubewahren.  

Meist ist es ja so, dass tagsüber – wenn die Sonne scheint – weniger Strom benötigt und verbraucht wird. Gegen Abend und in der Nacht steigt der Bedarf klarerweise an. Ein Solarstromspeicher erlaubt es nun, die tagsüber produzierte Energie zu speichern und später am Abend, wenn sie dann auch tatsächlich benötigt wird, wieder darauf zurückzugreifen. 

Wie kann eine Solaranlage montiert werden? 

Wer das Wort „Solaranlage“ hört, hat wohl sofort die klassischen Bilder von PV-Anlagen auf einem Dach vor dem inneren Auge. Und tatsächlich ist dies auch die am weitesten verbreitete Lösung, da diese am ertragreichsten ist. Diese Montagevariante ist allerdings nicht in allen Situationen die beste Option. 

Folgende Montagearten für Solaranlagen sind grundsätzlich möglich: 

• Aufdach-Montage 
• Indach-Montage 
• Flachdach-Montage 
• Fassaden-Montage 
• Freiflächen-Montage (z. B. im Garten) 

Aufdach-Montage 

Die gängigste aller Varianten. Die Solarmodule werden auf einem bestehenden Dach montiert und können auch im Nachhinein noch angebracht werden. Das System besteht aus einer Dachbefestigung (meist Haken), einer Trägerkonstruktion (meist Schienen) und einer Modulbefestigung. Um die Befestigung am Dachstuhl anbringen zu können, wird zunächst vorübergehend die Dachbedeckung angenommen. Auf den Haken werden dann die Träger befestigt, die wiederum als Halterung für die Module dienen. Die gesamte Konstruktion passt sich grundsätzlich an die Neigung des Daches an, lässt sich aber zumindest ein klein wenig nachjustieren. 

Indach-Montage 

Bei dieser Methode kommt die Solaranlage nicht auf das Dach, sondern wird anstelle der Dachziegel verbaut. Dank ausgeklügeltem Fixierungssystem lässt sich die Neigung, die grundsätzlich jener des Daches entspricht, verändern. Die Indach-Variante macht eine zusätzliche Abdichtung unter den Solarmodulen notwendig. Grundsätzlich empfinden viele PV-Besitzer diese Methode als optisch ansprechender, weil die Module sozusagen im Dach verschwinden und sich ins Gesamtkonzept einfügen. Allerdings ist sie kostenintensiver und sollte nach Möglichkeit bereits beim Bau oder bei einer Sanierung mitbedacht werden. 

Flachdach-Montage 

Flachdächer sind ebenfalls ein sehr beliebter Montageort für Solaranlagen. Hier haben Sie die Möglichkeit, die Module aufgeständert zu montieren und Verschattung zu vermeiden. Wichtig ist dabei natürlich auch die Süd-Ausrichtung. Grundsätzlich muss die Statik des Daches eine PV-Montage überhaupt zulassen.  

Ist dies der Fall, haben Sie zwei Optionen: 

• Fixierung des Trägergerüsts mit Schrauben: Diese Variante hat jedoch den Nachteil, dass die Dachhaut Schaden nimmt, wodurch Abdichtungsarbeiten notwendig werden. 
• Fixierung des Trägergerüsts mit Gewichten: Hier bleibt die Dachhaut intakt, allerdings wird das Dach aufgrund der zusätzlichen Kilos noch stärker belastet.
  

Fassaden-Montage 

Gibt es keine Möglichkeit zur Dach-Montage, ist eine Fassaden-Montage eine mögliche Alternative.  

Diese kann grundsätzlich auf zwei Arten erfolgen: 

• Kaltfassade: Ähnelt der Aufdach-Montage. Die Module werden dabei auf einem Tragegerüst montiert. Wichtig ist hierbei, auf eine ausreichende Hinterlüftung zu achten. 
• Warmfassade: Ähnelt der Indach-Montage, auch als gebäudeintegrierte Photovoltaik bekannt (GIPV). Der Vorteil dieser Methode: Die Module dienen gleichzeitig als Wärmedämmung und Fassadenschutz.
  

Freiflächen-Montage 

Wer die Möglichkeit einer Dach- oder Fassadenmontage nicht hat (schlechte Statik, Denkmalschutz, fehlende Einwilligung des Vermieters etc.), kann die Solaranlage auch auf einer Freifläche (zum Beispiel im Garten) aufstellen. Auch hier kommt eine spezielle Aufständerung zum Einsatz, die frei und somit ideal ausgerichtet werden kann.  

Zu Bedenken ist bei dieser Variante jedoch, dass in Bodennähe platzierte Module öfter einer Verschattung ausgesetzt sind als Anlagen auf dem Dach. 

Solaranlagen Komplettpakete 

Der Kauf einer Solaranlage als Komplettpaket ist eine bequeme und stressfreie Lösung für all diejenigen, die auf erneuerbare Energie umsteigen möchten, aber weder Zeit noch Fachwissen haben, um jedes Einzelteil selbst auszuwählen. Die Solaranlagen-Komplettpakete sind so konzipiert, dass sie eine effiziente, gut abgestimmte Energielösung bieten, die einfach zu installieren und zu betreiben ist. 

Jedes Element in einem Komplettpaket - von den Solarmodulen bis hin zum Wechselrichter - ist sorgfältig ausgewählt und aufeinander abgestimmt, um den optimalen Betrieb sicherzustellen und gleichzeitig das maximale Potenzial der Sonnenenergie zu nutzen. Sie profitieren nicht nur von der Harmonie der Komponenten, sondern auch von einer verbesserten Effizienz, da das System als Ganzes konzipiert ist, um Verluste zu minimieren und die Erzeugung von Solarstrom zu maximieren. 

Ein weiterer wesentlicher Vorteil ist die Zeitersparnis. Sie müssen sich nicht durch die technischen Daten zahlreicher Geräte wühlen oder versuchen, die Qualität verschiedener Marken zu bewerten. Mit einem Komplettpaket haben Sie das volle Vertrauen, dass alle Teile so konzipiert sind, dass sie zusammenarbeiten und optimale Leistung liefern. 

Mit einer Solaranlage als Komplettpaket haben Sie also nicht nur die Sicherheit, dass alle Komponenten perfekt aufeinander abgestimmt sind, sondern auch den Vorteil einer bequemen, effizienten und kostengünstigen Lösung für die Erzeugung von erneuerbarer Energie. 

Solaranlage: Fazit

Um wirklich das Maximum aus der Sonnenergie herauszuholen, ist eine perfekt ausbalancierte Solaranlage nötig. Sie können selbstverständlich selbst alle notwendigen Komponenten suchen und sich so Ihre Wunschanlage zusammenbasteln. Unser Rat als Fachbetrieb mit langjähriger Erfahrung: Entscheiden Sie sich für ein praktisches Komplettpaket. Hier ist nämlich garantiert, dass alle Bestandteile ideal aufeinander abgestimmt sind und die Anlage in der optimalen Konfiguration arbeitet. Bei Fragen stehen Ihnen unsere Experten vom Klimaworld Kundenservice jederzeit ger