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Photovoltaikanlage planen: Sorgfalt geht vor Niedrigpreis


ÖKO-TEST Spezial Umwelt & Energie - epaper ⋅ Ausgabe 10/2016 vom 06.10.2016

Akzeptable Renditen wird es mit Photovoltaikanlagen an sonnenreichen Standorten weiter geben. Doch in schlechten Lagen oder bei Qualitätsmängeln sind auch Verluste möglich. Umso mehr kommt es auf gute Standards bei Technik und Montage an.


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Bildquelle: ÖKO-TEST Spezial Umwelt & Energie, Ausgabe 10/2016

Eine Photovoltaikanlage ist eine langfristige Investition. Damit sich die Ausgabe auch wirklich lohnt, sollten zukünftige Betreiber nicht einfach „ein Stück Solaranlage“ bestellen. Mindestens 20 Jahre lang soll und muss eine Photovoltaikanlage zuverlässig und ohne größere Reparaturen funktionieren. Nur dann spielt sie die oft fünfstellige Investition und den erwarteten ...

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... Gewinn ein. Eine konservative Kalkulation, die Wartungskosten und einen Puffer für Schäden enthält, sowie ein wachsames Auge auf die Qualität der Komponenten und der Montage lohnen sich deshalb.

Zu geringe Förderung: Hausbesitzer passen

Da Freilandanlagen von festen Einspeisetarifen auf Ausschreibungen umgeschrieben wurden und Bürgergenossenschaften so nur noch schwer zum Zuge kommen, ist ein geeignetes Dach für Privatleute die wichtigste Voraussetzung für den Bau einer Sonnenstromanlage. Anlagen bis 10 Kilowatt Leistung erhalten auch weiterhin die höchste Vergütung. Daher dürfte diese Anlagengröße für den normalen Hausbesitzer wie bisher die attraktivste sein. Etwa sieben bis acht Quadratmeter Fläche werden pro Kilowatt Leistung Peak (kWp) benötigt. Unterhalb von drei kWp ergibt eine Sonnenstromanlage heute wirtschaftlich meist wenig Sinn, da die Grundkosten für Planung und Montage ähnlich hoch wie bei größeren Anlagen sind. Attraktivere Renditen versprechen Anlagen ab circa fünf kWp, die immerhin rund 40 Quadratmeter Dachfläche benötigen. Vorausgesetzt, es steht genügend Fläche auf dem Dach zur Verfügung, dürfte im Privatbereich der Trend zu Anlagen nahe zehn kWp gehen, da Fixund Montagekosten so pro Kilowatt am niedrigsten gehalten werden.

Da die Einspeisevergütung für Solarstrom jedoch stark sinkt, verzichten immer mehr Hausbesitzer darauf, die Sonnenenergie direkt ins öffentliche Netz einzuspeisen, sondern nutzen möglichst viel davon direkt im Haus. Das ist in vielen Fällen wirtschaftlicher, da sich Solarstrom hierzulande bereits für rund zwölf Cent pro Kilowattstunde erzeugen lässt, während Standardstrom aus der Steckdose derzeit 22 Cent netto kostet. Viele Unternehmen bieten inzwischen spezielle Solarsysteme zur Eigenversorgung an. Sie bestehen aus herkömmlichen Solarmodulen, intelligenten Wechselrichtern, die den Strom vom Dach bei Bedarf dem Haushalt zur Verfügung stellen oder ihn ansonsten ins Netz leiten, und sogenannten Energiemanagern. Diese Überwachungsgeräte zeigen auf einem Bildschirm, wie viel Strom die Module produzieren und wie groß der Stromverbrauch des Haushalts im Vergleich dazu ist. Die Technik ermöglicht Hausbesitzern, ein Drittel ihres Stroms vom Dach direkt selbst nutzen. Die Eigenverbrauchsquote lässt sich mit einem zusätzlichen Speicher sogar auf 60 bis 80 Prozent steigern, denn er stellt Strom auch abends oder nachts bereit, wenn die Sonne nicht scheint. Nachteil der Speicher: Die Technik steht erst am Anfang der Entwicklung und ist noch relativ teuer. Zu einer klassischen privaten Solaranlage mit fünf Kilowatt Leistung passende Lithium-Ionen-Speicher kosten derzeit teilweise noch über 10.000 Euro und machen sich trotz spezieller Speicherförderung oft nicht bezahlt. Kunden müssen deshalb genau nachrechnen, ob sich eine zusätzliche Batterie heute schon für sie lohnt. Klassische Bleiakkus können eine Alternative zur teuren Lithium-Ionen-Technik sein. Sie sind günstiger, können jedoch nicht so oft be- und entladen werden und halten deshalb nicht so lange.

Speicher sind in der Anschaffung noch zu teuer

Entscheidet sich ein Solarinvestor dazu, sämtlichen Strom auf herkömmliche Art und Weise ins Netz einzuspeisen, sollte seine Anlage auf einen möglichst hohen Ertrag ausgerichtet sein. Hierfür ist eine Dachfläche Richtung Süden mit einer Neigung von etwa 35 Grad ideal. Im Süden der Republik kann es auch einige Grade flacher sein, im Norden steiler. Bei relativ niedrigen Anlagenpreisen lohnt sich die Installation auch auf Dächern, die nicht direkt nach Süden weisen. Eine Abweichung bis zu 30 Grad nach Ost oder West bringt meist noch eine gute Rendite. Die Dachneigung sollte dann mehr als 35 Grad betragen, da die Sonne morgens und abends flacher steht. Bei Eigenstromanlagen, deren Strom zum Teil direkt im Haus verbraucht wird, kann sogar ein Ost- oder Westdach geeignet sein. Mit ihnen lässt sich die Hauptproduktionsphase der Module in Richtung der verbrauchsintensiven Zeiten verschieben. Eine Festlegung der optimalen Ausrichtung und des Ertrags ist mit Simulationsprogrammen möglich, über die Solarinstallateure verfügen. Der Installateur sollte den Nachweis führen, dass die Anlage und das damit bestückte Dach den örtlichen Schnee- und Windlasten standhalten. Das Dach muss kein eigenes sein, man kann auch Dächer mieten oder pachten und gibt dann einen vorher ausgehandelten Preis an den Dachbesitzer ab. Allerdings ist die Standardlösung auf dem eigenen Dach erheblich einfacher und unbürokratischer zu realisieren.

Verantwortungsvoller Job: Bei der Installation einer Solaranlage sollten Installateure Vorsicht walten lassen, sonst sind Fehler und Minderertäge programmiert.


Foto: GlobalStock/iStock

Wird die Anlage auf einem Flachdach installiert, bestehen größere Optimierungsmöglichkeiten zur Ausrichtung der Module als auf einem Schrägdach. Wegen der notwendigen Halterungen aus Stahl, Aluminium oder als Kunststoffwanne sind die Montagekosten aber ein ganzes Stück höher als an einem Steildach. Tragfähig sollte die Basis für die Sonnenstromanlage auch sein, Flachdächer zumindest teilweise begehbar.

Der Installateur ist wichtigster Ansprechpartner

Eine wichtige Rolle spielt die Verschattung durch Dachaufbauten, Bäume, Strommasten oder Antennen, denn schon ein kleiner Lichtmangel wirkt wie ein Knick in einem Gartenschlauch und kann so einen Teil oder die komplette Anlage zeitweise lahmlegen. Ein Ausschlusskriterium ist das aber nicht. Mit einer intelligenten Verschaltung der Module und etwas Abstand zu Dachgauben und Antennen lässt sich auch unter diesen Umständen Strom ernten. Voraussetzung ist, dass der Installateur die technische und elektrische Auslegung sowie die Montage der Anlage an den jeweiligen Standort anpasst. Das gilt nicht zuletzt für den Wechselrichter. Nur wenn er zur Anlage passt, wandelt er den gewonnenen Sonnenstrom (Gleichstrom) effizient in Netzstrom (Wechselstrom) um. Der Installateur sollte die Kombination mit einem Simulationsprogramm überprüfen, denn Fertigpakete sind meist nur per Zufall optimal zusammengestellt. Preislich relevant ist auch der Zugang zum Dach. Muss der Installateur umständlich klettern oder Umwege gehen, oder ist wegen der großen Höhe ein besonderes Gerüst nötig, verteuert sich die Montage.

Wer gleich auf das erstbeste Angebot eingeht, ohne auf nähere Angaben zu bestehen, ist selbst schuld, wenn Fehler auftreten. Mindestens drei Vergleichsangebote sollte man einholen. Doch für den Laien ist eine Prüfung des mit Fachchinesisch gespickten Papiers sehr aufwendig. Am einfachsten machen es sich Käufer, wenn sie Standards nach dem Gütezeichen Solar RAL GZ 966 vereinbaren. Hier sind von der Angebotserstellung bis zur Einweisung Schritt für Schritt ausführliche, verbraucherfreundliche Regelungen enthalten:www.ralsolar.de.

Im schriftlichen Angebot sollte neben einer genauen Auflistung aller Bauteile und deren Spezifikation eine Rentabilitätsberechnung dabei sein, die auf den durchschnittlichen, zehnjährigen Solarstrahlungsdaten des Deutschen Wetterdiensts für den genauen Standort beruht. Einfach die einfallende Sonnenenergie für die Region oder die nächste Großstadt zu wählen ist unlauter. Die Leistungsangaben für Module sind oft das Papier nicht wert, auf dem sie gedruckt sind. Zwar verwenden sorgfältige Installateure computergestützte Simulationsprogramme, um die Position und die Auslegung der Anlage zu optimieren. Aber auch die meist mittelständischen Handwerker wissen nicht immer, welche Qualität die Solarmodule haben, die die Hersteller liefern. Technisch bedingt weicht die Leistung eines Moduls nicht selten von dem angegebenen Wert nach oben oder unten ab.

Wer wissen will, wie gut seine Module arbeiten, sollte sich die Datenblätter der gelieferten Module (Flasherproto kolle) anschauen. Darin dokumentiert der Hersteller die in einem Solarsimulator direkt nach der Produktion gemessene Leistung. Doch Vorsicht: Ein unlauterer Trick ist es, die Leistung der kompletten Anlage schönzurechnen, indem von einzelnen guten Modulen auf die ganze Lieferung hochgerechnet wird. Deshalb sollten alle Module geprüft worden und eine Flasherliste bei Lieferung dabei sein. Manche Anbieter werben mit plus-sortierten Modulen, die alle besser als bei der Nennleistung angegeben arbeiten. Einen Vergleich mit anderen Angeboten ersetzt ein solches Versprechen aber nicht.

Foto: obs/E.ON Energie Deutschland GmbH

Foto: obs/E.ON Energie Deutschland GmbH

Solarproduktion im Blick: Wie viel Strom erzeugen die Module auf dem Dach, wie viel wird gespeichert? Mithilfe von Apps können Solarbetreiber den aktuellen Stand abrufen.

Im Gegenzug sollte die Wirtschaftlichkeitsberechnung auch den Leistungsverlust der Anlage einkalkulieren. Denn bei Solarzellen vermindert sich mit der Zeit der Wirkungsgrad. Das heißt, sie wandeln das Sonnenlicht von Jahr zu Jahr in weniger elektrischen Strom um. Dieser Degradation genannte Effekt tritt bei kristallinen Modulen ein, sobald sie der Sonne ausgesetzt werden. Die Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie hat einen Mittelwert für diese Anfangsdegradation von 1,1 Prozent herausgefunden. Bei Dünnschichtmodulen, deren Degradation langsamer verläuft, aber deutlich stärker ist, geben die Hersteller von vornherein eine Nennleistung an, die diesen Effekt berücksichtigt. Als Kunde sollte man in diesem Punkt genau nachfragen, um nicht nach Jahren mit einer leistungsschwachen Anlage dazustehen.

Regelmäßige Prüfungen der Anlage sind Pflicht

Auch bei Photovoltaikanlagen kostet Qualität mehr als ein No-Name-Produkt. Vor allem aus China drängen auch unbekannte Marken auf den deutschen Markt. Außer den sehr günstigen Preisen erhält man jedoch nur wenige Informationen über die Qualität; manche Module sind nicht mal nach dem Mindeststandard zertifiziert. Das bedeutet nicht, dass Module aus China generell schlechter sind als deutsche, europäische oder japanische Ware. Schließlich sind unter den zehn größten Modulherstellern etliche chinesische, und diese großen Qualitätshersteller halten sowohl in Fragen der Qualität als auch im Leistungsvermögen mittlerweile mit der europäischen Konkurrenz gut mit.

Ganz genau prüfen sollte man die Garantieversprechen der Hersteller. Der erste Eindruck, dass der finanzielle Verlust durch den qualitätsbedingten Ausfall eines Moduls eins zu eins ersetzt wird, täuscht häufig. Nicht selten scheitert der Garantieanspruch schon an der Frage, wer feststellen darf, dass die Module zu wenig Strom liefern. Völlig unterschiedlich regeln zudem die Hersteller, wie sie den Anlagenbesitzer entschädigen.

Die besten Komponenten nützen wenig, wenn bei der Installation geschludert wird. Aus Kostengründen werden schon mal zu dünne Kabel und zu schwache Schrauben verwendet. Auch ein lose verlegtes und dann durch Wind- und Wettereinfluss durchgescheuertes Kabel kann die ganze Anlage lahmlegen. Ausführliche Qualitätsrichtlinien für die Montage von Sonnenstromanlagen hat deshalb die Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie mit ihrem Gütezeichen entwickelt.

Wichtig ist eine gute Hinterlüftung der Module: Je heißer eine Solarzelle wird, umso weniger Strom liefert sie. 70 Grad Celsius zu erreichen, ist bei voller Sonneneinstrahlung keine Seltenheit; die Stromausbeute sinkt dadurch um bis zu 10, maximal 15 Prozent. Über der Dachoberfläche montierte oder frei aufgestellte Anlagen sind gegenüber im Dach montierten Solarmodulen hier etwas im Vorteil, da sie besser gekühlt sind. Fünf Zentimeter Abstand zwischen Dachdeckung und Solarmodulen gelten als guter Richtwert. Einheitlich montierte Anlagen haben einen höheren Ertrag als in vielen Einzelteilen montierte Solargeneratoren, bei denen sich die Anlagenteile unterschiedlich stark erwärmen und sich dadurch negativ beeinflussen. Gleichmäßige Dünnschichtzellen halten Hitze meist besser aus als mono- oder polykristalline Zellen. Ausschlaggebend ist der sogenannte Temperaturkoeffizient: Je näher er bei null liegt, umso besser.

Nicht nur wer selbst bei der Montage mit anpackt, sollte darauf achten, dass ein geeignetes Gerüst mit Absturzsicherung zur Verfügung steht. Als Privatmann handelt man bei der Eigenleistung zwar auf eigenes Risiko; sobald aber bezahlte Helfer mit dabei sind, ist die Einhaltung der betreffenden technischen Regeln für Betriebssicherheit vorgeschrieben. Diese sollte natürlich auch der Installateur kennen und danach handeln, weil gerade auf steilen Dächern die Absturzgefahr groß ist. Maßgeblich sind die Vor-schriften TRBS 2121-1 bis 3, die kostenlos von der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (www.baua.de ) veröffentlicht werden. Arbeitssicherheit ist nicht umsonst zu haben, zeichnet aber qualitätsorientierte Anbieter aus.

Schwierige Frage: Dünnschicht oder kristallin?

Auch für Laien leicht umzusetzen ist eine Sortierung der Module nach ihrer Leistung. Der Sinn der Fleißarbeit, die sich bei Anlagen mit mehr als einem String – einer Reihe hintereinandergeschalteter Module – lohnt: Je gleichmäßiger die in einer Reihe zusammengeschalteten Module arbeiten, umso höher ist die Leistung des Anlagenteils, da diese vom schwächsten Modul in der Reihe bestimmt wird. Notwendig dafür ist die sogenannte Flasherliste. Mit dem Flasher simuliert der Hersteller bei der Qualitätskontrolle die Sonneneinstrahlung und erhält Auskunft über die Leistung des Moduls. Auf der Flasherliste stehen die Leistungsdaten aller Module einer Lieferung inklusive deren Seriennummer. Liegt die Liste elektronisch als Tabelle vor, ist die Sortierung mit wenigen Mausklicks erledigt; ansonsten muss mit Stift und Zettel gearbeitet werden. Anschließend werden die Module mit ähnlichen Leistungen anhand der Liste sortiert, analog zur Zahl der Strings in Gruppen eingeteilt und entsprechend auf dem Dach montiert und angeschlossen. Manche Hersteller bieten vorsortierte Module ab Werk an.

Solarmodule sind zwar robust, Wind und Sturm, aber auch ein Marder, können jedoch einzelne Komponenten beschädigen und den Stromertrag bis zur Entdeckung zunichtemachen. Deshalb sollte man die Anlage alle paar Wochen in Augenschein nehmen und wenigstens alle paar Tage den Stromertrag kontrollieren. Das geht mit den Anzeigemodulen, die viele Anbieter im Programm haben, auch bequem vom Wohnzimmer aus. Viele Wechselrichter haben mittlerweile eine Fernanzeige- oder Fernwartungsmöglichkeit. Damit kann der Benutzer über das Internet oder per Mobilfunk die Leistungsdaten und den Betriebszustand der Anlage abfragen und Fehlermeldungen empfangen. Eine komfortable Variante: Gute Installations- und Servicebetriebe übernehmen diese Aufgabe im Rahmen eines Wartungsauftrags.

Eine spezielle Reinigung der Module ist meist nicht notwendig. Der Regen wäscht auch größere Schmutzpartikel wieder ab. Eigenmächtig auf dem Dach oder gar auf der Anlage herumzuklettern kann lebensgefährlich sein! Ähnliches gilt für Schneefall. Allenfalls vom Erdboden aus kann man versuchen, Schnee zum Abrutschen zu bewegen. Steil geneigte Anlagen ohne Kanten und Ecken haben hier ihre natürlichen Vorteile.

PV-Förderung
Photovoltaikbetreibern wird 20 Jahre lang eine feste Vergütung für den eingespeisten Strom garantiert. Die Höhe richtet sich nach dem Zeitpunkt der Inbetriebnahme der Anlage. So hat der Gesetzgeber die Möglichkeit, den Solarausbau zu steuern. Die Entwicklung der Einspeisevergütung wird von der Bundesnetzagentur anhand des Zubaus neuer Anlagen berechnet. Grundsätzlich ist seit dem 1. August 2014 eine konstante monatliche Absenkung der Vergütungssätze um jeweils 0,5 Prozent vorgesehen. Die Einspeisevergütung wird zusätzlich abgesenkt, wenn sich der Zubau oberhalb des im Erneuerbare-Energien-Gesetz festgelegten Zubaukorridors von 2.500 Megawatt pro Jahr bewegt. Die Absenkung erfolgt dabei stufenweise je nach Höhe der Überschreitung. Eine Unterschreitung des Zubaukorridors führt dagegen zu einer geringeren Absenkung beziehungsweise Beibehaltung der Vergütung. Die neue Einspeisevergütung wird von der Bundesnetzagentur jeweils am Ende eines Quartals für das jeweilige Folgequartal bekannt gegeben. Da der Zubau in Deutschland deutlich hinter dem politisch definierten Ziel zurückliegt – im ersten Halbjahr 2016 gingen hierzulande nur rund 500 Megawatt ans Netz –, wurde die Vergütung letztmalig im September 2015 von 12,34 auf 12,31 Cent pro eingespeiste Kilowattstunde abgesenkt. Seitdem verharrt sie auf diesem Niveau.

Foto: MarianVejcik/iStock/Thinkstock

PV-Anlagenpass
Der Bundesverband Solarwirtschaft (BSW) hat zusammen mit dem Zentralverband der Deutschen Elektro- und Informationstechnischen Handwerke einen Photovoltaik(PV)-Anlagenpass entwickelt. Warum? Eine steigende Anzahl von Schadensfällen hat gezeigt, dass es bei PV-Anlagen Defizite durch eine fehlerhafte Planung und Installation gibt. Diese sollen mithilfe des PV-Anlagenpasses bei der Übergabe der Anlage an den Kunden vermieden werden. Im Pass dokumentieren die Installateure bestimmte Kennzeichen der Anlage wie installierte Leistung, Hersteller und Typ der Module und Gewährleistungszeiten. Weitere Informatio nen unterwww.photovoltaik-anlagenpass.de


Foto: imago/imagebroker