Unter Photovoltaik versteht man die direkte Umwandlung von Sonnenenergie in elektrische Energie mittels Solarzellen.  Seit 1958 ist sie zur Energieversorgung der meisten Raumflugkörper im Einsatz. Inzwischen wird sie auch auf der Erde zur Stromerzeugung eingesetzt und findet Anwendung auf Dachflächen, bei Parkscheinautomaten, in Taschenrechnern, an Schallschutzwänden und auf Freiflächen. Der Name setzt sich aus den Bestandteilen Photos (Genitiv von altgr.φϖς phos ‚Licht‘) und Volta (von Volt als Einheit der elektrischen Spannung – nach Alessandro Volta) zusammen. Die Energiewandlung findet mit Hilfe von Solarzellen, die zu so genannten Solarmodulen verbunden werden, in Photovoltaikanlagen statt.

Die erzeugte Elektrizität kann entweder vor Ort genutzt, in Akkumulatorengespeichert oder in Stromnetze eingespeist werden. Bei Einspeisung der Energie in das öffentliche Stromnetz wird die von den Solarzellen erzeugte Gleichspannungvon einem Wechselrichter in Wechselspannung umgewandelt. Mitunter wird eine alleinige Energieversorgung mittels Photovoltaik in Inselsystemen realisiert. Um hier kontinuierlich Energie zur Verfügung zu stellen, muss die Energie gespeichert werden. Ein bekanntes Beispiel für akkumulatorgepufferte Inselsysteme sind Parkscheinautomaten.

Grundsätzlich lohnt sich eine Solarstromanlage auf fast jedem schattenfreien Dach. Jeder Haus- bzw. Hallenbesitzer, der ökonomisch oder/ und ökologisch etwas bewirken möchte, sollte sich eine kostenfreie Planung für sein Objekt rechnen lassen.
Bei steigenden Energiekosten macht es immer Sinn, sich darüber zu informieren, wie man sich unabhängiger von diesen Energiekosten macht. Lange Zeit hieß es, dass sich lediglich die Dachausrichtungen zwischen Südost und Südwest rechnen würden. Aufgrund der gesunkenen Investitionskosten und der momentanen Finanzierungszinsen zahlt sich jedoch sogar die PV-Anlage auf einem schattenfreien Ost-/ Westdach von selbst. Dies gilt natürlich auch für Flachdächer – da die Module nach Süden aufgeständert werden können. Hier gilt es lediglich, die statischen Voraussetzungen zu erfüllen.

Die Strahlungsintensität in Deutschland ist in allen Regionen des Landes groß genug, um Photovoltaikanlagen sinnvoll zu betreiben.

Grundsätzlich können Photovoltaikanlagen überall dort installiert werden, wo ausreichend Licht hinfällt. Einen optimalen Ertrag bietet eine südorientierte Fläche mit etwa 30° Neigung. Eine Abweichung nach Südwest/Südost oder Neigungen zwischen 25° und 60° verringern den Energieertrag nur geringfügig. Verschattungen durch Bäume, Nachbarhäuser, Giebel, Antennen u.ä. sollten vermieden werden, da sie den Stromertrag deutlich reduzieren.Grundsätzlich sind PV-Dachanlagen genehmigungsfrei.
Ein anderer Punkt ist der Denkmalschutz. Dieser bezieht sich auf denkmalgeschützte Gebäude. Bei diesen ist grundsätzlich eine Genehmigung der Denkmalschutzbehörde einzuholen, was sich in der Realität oftmals als schwierig erweist, obgleich es inzwischen schon gelungene Beispiele der Integration von Modulen und Kollektoren auf Gebäuden gibt. Hier regeln Einzelentscheidungen der Behördern die Möglichkeit des Einbaus einer Solaranlage. Berücksichtigt werden sollte in der Diskussion mit der Behörde auf jeden Fall, dass der Klimaschutz auch bei schützenswerten Denkmälern ein wichtiger Faktor ist, da auch Umweltverschmutzungen den Gebäuden zu schaffen machen. Da wäre es fragwürdig, ob die Solaranlagen dann nur auf nicht denkmalgeschützten Gebäuden errichtet werden sollen. Andererseits soll im Denkmalschutz das Erscheinungsbild des Gebäudes oder eines Ensembels erhalten bleiben. Eine Solaranlage wird von seitens des Denkmalschutzes jedoch häufig als eine Beeinträchtigung des Erscheinungsbildes gesehen, so dass beim Einbau besonders auf eine architektonisch ansprechende Integration geachtet werden sollte. Auch ist es oftmals einfacher, eine Solaranlage auf der Südseite eines denkmalgeschützten Gebäudes genehmigt zu bekommen, die nicht von der Straße aus einzusehen ist.

Die günstigen Vergütungsbedingungen machen es empfehlenswert, die Größe der Solaranlage nicht zwangsläufig nach dem eigenen Stromverbrauch zu bemessen, sondern nach der Größe der geeigneten Dachfläche und dem vorhandenen Geldbeutel.
Eine Photovoltaikanlage mit einer Nennleistung von 1.000 Watt (1 kWp) benötigt etwa ca.6 qm Dachfläche. Eine erste grobe Planung von Ertrag und Größe Ihrer Solaranlage ermöglicht unser interaktiver Einnahmen-/ Ausgabenvergleich.

Es ist Zeit, umzudenken. Die Sonne liefert viel mehr Energie, als wir verbrauchen können. Selbst bei unserem heutigen Energiehunger liefert die Sonne fast 3.000-mal so viel Energie, wie die gesamte Menschheit derzeit verbraucht. Mit einer Lebensdauer von mehreren Milliarden Jahren ist sie darüber hinaus die langlebigste Energiequelle, die wir uns wünschen können.

Auch in Mitteleuropa ist die Sonne ein Faktor, mit dem man rechnen kann. Um heute den gesamten Weltstrombedarf mit Solarstrom decken zu können, wäre selbst mit europäischen Einstrahlbedingungen eine Modulfläche von 200.000 km2 ausreichend. Dies entspricht einem Quadrat mit einer Kantenlänge von 450 km – etwas mehr als der Fläche Deutschlands (357.000 km2) oder lediglich 1,9 der Landfläche Europas (10,5 Mio. km2).

Mit dieser groben Abschätzung sollte lediglich gezeigt werden, dass auch in unserer Region genügend Fläche zur Verfügung steht, um substanzielle Mengen an Solarstrom zu erzeugen. Diese Abschätzung berücksichtigt nicht, dass neben der Photovoltaik natürlich auch die anderen erneuerbaren Energien zur Stromerzeugung genutzt werden.

Viele erneuerbare Energien haben ihren Ursprung direkt oder indirekt in der Sonne. Was liegt also näher, als die Energie der Sonne direkt und ohne Umwandlungsverluste zu nutzen?

Physikalisch nutzen Sie den durch Ihre PV-Anlage produzierten Strom selbst, wenn im gleichen Moment Verbraucher im Gebäude eingeschaltet sind.

Der durch die PV-Anlage produzierte und im gleichen Moment selbst verbrauchte Strom kann durch eine andere Zählerkonfiguration gemessen und muss vom Kunden nicht mehr bezahlt werden. Man spart demzufolge den aktuellen Strompreis (z.Zt. ca. 30 ct / kWh. Diese interessante Regelung soll den Anreiz schaffen, den mit der Photovoltaikanlage erzeugten Solarstrom selbst zu verbrauchen. Bei weiter steigenden Strompreisen wird diese Regelung weiter an Attraktivität gewinnen.

Grundsätzlich besteht die Möglichkeit,  Photovoltaikanlagen über  die KfW (Kreditanstalt für Wiederaufbau) oder die Hausbank zu finanzieren. Die KfW ihre Programme neu strukturiert und das Programm „Solarstrom erzeugen“ in das KfW-Programm Erneuerbare Energien „Standard“ überführt. Die KfW verfolgt das Hausbank-Prinzip  und vergibt ihre Kredite nicht direkt sondern über die jeweilige Hausbank, die als durch leitende Bank auch der Ansprechpartner für den Kreditnehmer ist. Darüber hinaus bieten viele Banken inzwischen ihren „eigenen Solarkredit“ an, der ebenfalls zinsgünstige Konditionen und lange Festschreibungszeiten bietet.

Genau hier unterstützt Sie plan E bei der Finanzierungsbeschaffung. Wir haben durch das hohe Finanzierungsvolumen gute Kontakte zu den regionalen Bankpartnern und nehmen Ihnen auf Wunsch die administrative Abwicklung ab. Für die Investition bis 50.000,- € auf dem privaten Einfamilienhaus verzichten unsere Bankpartner sogar auf die Eintragung einer Grundschuld. Dies sollte Ihnen zeigen, wie sicher diese Investition sogar von den meisten Banken gesehen wird. 

Der Einsatz von Eigenkapital lohnt sich immer – ist aber nicht zwingend erforderlich. Eigenkapital verkürzt die Finanzierungslaufzeit und rechnet sich mit einem hochinteressanten Ertrag. Wenn in heutiger Zeit  für eine Investition von z.B. 10.000,- € je nach Ort und Dachausrichtung  zwischen 1.000,- und 1.100,- € pro Jahr vom Energieversorger bezahlt werden, entspricht dies einem Ertrag von ca.8% bis über 10% vor Steuer.  Viele unserer Kunden betrachten dies  als sichere „Solarrente“. Vor diesem Hintergrund investieren inzwischen viele  Kunden einen Teil ihrer angesparten Gelder (auch ausgezahlte Lebensversicherungen) in ihre eigene Solarrente – gleichzeitig mit dem guten Gewissen, etwas für die Umwelt getan zu haben.

Photovoltaische Stromerzeugung ist robust, fehlertolerant und extrem wartungsarm. Sie basiert auf dem physikalischen Effekt der Umwandlung von Licht in Strom – dieser Effekt kommt also ohne bewegte Teile aus. Während der Stromproduktion wird in den Solarzellen nichts verbraucht, so dass keine Stoffströme stattfinden. Betriebsbedingte Abnutzungen durch bewegte Teile oder Stoffe können somit in der Solarzelle ausgeschlossen werden.

Nun besteht eine Solarstromanlage natürlich aus mehr Komponenten als der Solarzelle. Beschränken wir uns auf die wichtigsten Komponenten Module und Wechselrichter.

Modul: 
Die praktische Erfahrung zeigt, dass es einen Leistungsnachlass bei den Modulen in erster Linie wegen der Glasscheibe gibt, die über die Jahre hinweg etwas „lichtundurchlässiger“ wird. Dieser Leistungsnachlass war in den vergangenen 20 Jahren in der Größenordnung von 8 – 10% gemessen worden – also verhältnismäßig gering ausgefallen. Die Tatsache, dass Modulhersteller allerdings in der Regel 25 Jahre Leistungsgarantie auf mindestens 80% der ursprünglichen Leistung geben zeigt, dass bei einem qualitativ gut produzierten Modul diese Werte auch erfüllt werden – „sonst würden die Garantien nicht so ausgestellt werden“. Bei mechanischer Zerstörung z.B. durch Sturm, Hagel oder Vandalismus sollte eine entsprechende Allgefahrenversicherung abgeschlossen werden, die solche Schäden dann bezahlt.

Wechselrichter: 
Hier zeigt die Praxis, dass die Wechselrichter in einem Zeitraum von 20 Jahren 1 mal gewechselt werden müssen. In diesen Fällen müssen die Wechselrichter bei plan E jedoch nicht neu gekauft werden . Sie nutzen entweder den Austauschservice zu deutlich geringeren Kosten oder haben eine Vollgarantie über 10 – 20 Jahre abgeschlossen.

Solarstrom wird übrigens bereits seit über 50 Jahren auf Dächern produziert – Photovoltaikmodule „fliegen“ seit 1958 zur Stromproduktion für Satelliten durch das Weltall. Interessant ist die Aussage von Anlagenbetreibern, die bereits seit über 30 Jahren eine Photovoltaikanlage auf ihrem Dach nutzen. Sie behaupten, sie produzieren heute noch die gleiche Strommenge wie vor 30 Jahren. Wie kann das sein – gab es hier keinen Leistungsverlust? Mit Sicherheit gab es diesen – der Grund für diese Aussage ist die Klimaveränderung, die dazu geführt hat, dass der Leistungsnachlass der Module durch die Klimaveränderung aufgefangen wurde.

Ja, denn sie ist gesetzlich verankert. Für die Höhe und Dauer der Vergütung ist die Rechtslage bei Inbetriebnahme der PV-Anlage entscheidend. Das EEG in seiner aktuellen Fassung schreibt vor, dass Solarstrom – genauer: Strom aus solarer Strahlungsenergie – 20 Jahre plus das Jahr der Inbetriebnahme abgenommen und vergütet werden muss. Sollte das EEG zu einem späteren Zeitpunkt geändert oder abgeschafft werden, betrifft dies nur zukünftige Solarstromanlagen, die zu diesem Zeitpunkt noch nicht rechtskräftig in Betrieb genommen und an das öffentliche Stromnetz angeschlossen waren. Rückwirkende Änderungen des EEG, die dem grundgesetzlich garantierten Rechtsgrundsatz des Bestandsschutzes und dem Rückwirkungsverbot widersprechen, sind nur mit einer Zweidrittelmehrheit des Bundestages möglich und somit unwahrscheinlich. Außerdem hätte eine rückwirkende Gesetzesänderung vor dem Bundesverfassungsgericht vermutlich kaum Bestand.

Normalerweise nein. Die gesetzlich garantierten Gewährleistungsansprüche von 2 Jahren werden für PV-Anlagen nicht an eine Wartung geknüpft. Photovoltaische Stromerzeugung ist robust, fehlertolerant und extrem wartungsarm. Auch temporäre Verschmutzung der Module wird in unseren Breitengraden durch den regelmäßigen Regen wieder gereinigt.

Natürlich gibt es spezielles Mikroklima, das zu erhöhter Verschmutzung (z.B. durch Vogelkot, besondere Verstaubung …) führen kann, was einer zusätzlichen Reinigung bedarf oder im Extremfall zum Abraten einer PV-Anlage führt.

Wer beim Wetter in Deutschland an verregnete Sommer und dunkle Wintermonate denkt, lässt sich von seinen subjektiven Eindrücken täuschen. Die Sonne in Deutschland ist eine konstante und bedeutende Energiequelle, mit der man gut rechnen kann. Langjährige Wetteraufzeichnungen beweisen, dass die maximale Abweichung vom langjährigen Mittel kaum mehr als ± 10 % beträgt. Die Abweichungen einzelner Monate können zwar höher ausfallen, gleichen sich aber im Normalfall bis zum Jahresende wieder aus.

Die energetische Rücklaufzeit einer Solarstromanlage liegt weit unter ihrer prognostizierten Betriebsdauer von mehr als 25 Jahren. Wussten Sie, dass einige Solarstromanlagen schon seit über 50 Jahren Strom auf Dächern produzieren? Mit heutiger Technik haben Solarstromanlagen bereits nach 1,5 bis 4 Jahren mehr saubere Energie produziert, als für ihre Herstellung benötigt wurde.