Installation von Photovoltaikanlagen

Theoretisch können Sie bei entsprechendem handwerklichen Geschick und mit einer guten Anleitung die Einzelkomponenten Ihrer Photovoltaikanlage auch selbst auf dem Dach montieren und damit einiges an Handwerkerkosten einsparen. Allerdings gibt es hier Verschiedenes zu bedenken: So können Fehler sich später auf die Leistung wie auch die Betriebssicherheit der kompletten Anlage auswirken. Hinzu kommt, dass bei Eigenleistungen häufig Garantie- und Gewährleistungsansprüche durch den Hersteller erlöschen. Weist die Anlage später Mängel auf, müssen Sie dafür entstehende Kosten selbst tragen. Deshalb empfiehlt es sich in der Regel, die komplette Montage und Installation einer PV-Anlage durch einen Fachbetrieb durchführen zu lassen.

Da mittlerweile häufig auch branchenfremde Betriebe die PV-Anlagen-Montage anbieten, kommt es zum Teil zu Fehlern, die sowohl die Montage der Anlagenkomponenten als auch den elektrischen Anschluss betreffen. Folgende Fehler kommen besonders häufig vor:

• Mangelhaft an der Unterkonstruktion montierte Dachhaken, durch die Spannungen am Ziegel entstehen.
• Fehlerhafte Montage der Unterkonstruktion, vor allem bei älteren, unebenen Dächern. Werden die Unebenheiten nicht ausgeglichen, können Spannungen in der Anlage sowie ungewollte Verschattungen entstehen.
• Schlaufen in der Verlegung der Solarkabel, wodurch diese am Dach schleifen und störende Geräusche entwickeln. Durch die Reibung kommt es zur Zerstörung der Kabel, der Entstehung von Lichtbögen und im schlimmsten Fall zum Brand.
• Mangelhafte Baustellen- und Gerüstsicherung, was zu Verletzungsrisiken und Schäden am Material sowie am Werkzeug führen kann.

Nach der Montage der Photovoltaikanlage und der einzelnen Komponenten wird die Elektrik installiert. Laut Niederspannungsverordnung müssen die Arbeiten durch einen qualifizierten Elektriker vorgenommen werden, der in das Installateurverzeichnis des Stromnetzbetreibers eingetragen ist. Dies gilt insbesondere dann, wenn es um den Anschluss an das öffentliche elektrische Versorgungsnetz geht.

Für den elektrischen Anschluss der PV-Anlage wird folgendermaßen vorgegangen: Zunächst werden die einzelnen Solarmodule elektrisch miteinander verbunden. Einige Montagesysteme verwenden Steckverbindungen, andernfalls wird die Modulanschlussdose geöffnet, um die Anschlüsse miteinander zu verdrahten. Die Kabel werden in den Profilschienen des Befestigungssystems verlegt. Durch einen sogenannten Lüftungsziegel, der anstelle eines normalen Ziegels unterhalb der Photovoltaikanlage verwendet wird, gelangen sie ins Innere des Hauses und werden von dort zum Netzeinspeisegerät (NEG) geführt.

Es gibt mehrere Methoden, eine Photovoltaikanlage zu konzipieren. Die einzelnen Solarmodule werden auf verschiedene Art und Weise miteinander verschaltet. Die Reihenschaltung koppelt einzelne Module mit möglichst ähnlichen Leistungsbedingungen miteinander.

Das schwächste Modul in einer Reihe bestimmt die Gesamtleistung der Reihe. Werden drei Module zusammengeschaltet und eines der Module erreicht durch Verschattung eine Leistung von 80 Watt und die beiden anderen erreichen ihre volle beispielhafte Leistung von 100W, so beträgt die Gesamtleistung 3 * 80Watt. Bei größeren Photovoltaikanlagen benutzt man möglichst zusätzlich die Parallelschaltung.

Bei der Parallelschaltung ist die Modulspannung bei allen angeschlossenen Modulen gleich. Bei größeren Photovoltaikanlagen werden nicht einfach alle Solarmodule in Reihe geschaltet, denn bei der Reihenschaltung bestimmt das schwächste Modul über die Leistung aller anderen Module in der jeweiligen Reihe.

Deshalb gruppiert man verschiedene Parzellen mit ähnlichen Leistungswerten miteinander (innerhalb einer Parzelle herrscht wiederum eine Reihenschaltung vor). Es arbeiten also mehrere Parzellen mit Solarmodulen unter ähnlichen Leistungsbedingungen parallel zueinander. Durch die Parallelschaltung beeinflussen sich die verschiedenen Felder also nicht gegenseitig. Diese Schaltung ist zum Beispiel vorteilhaft, wenn einzelne Parzelle im Tagesverlauf partiell verschattet sind. So entfaltet ein Feld weiterhin seine volle Leistung.

Die Kabel werden anschließend mithilfe eines so genannten "Elektroinstallationsrohrs" oder "Elektroinstallationsschlauchs" durch die Wärmedämmung des Hauses gelegt, damit diese nicht beschädigt wird.

Die Solarkabel, die von den Solarmodulen aus ins Haus verlegt wurden, sollten auf einem möglichst kurzen Weg zum Gleichstromhauptschalter führen. Falls die Photovoltaik Anlage einen eigenen Generatoranschlusskasten (GAK) besitzt, werden sie dorthin verlegt. Die Verkabelung kann durch schon bestehende Leitungsschächte geleitet werden. Am Hauptschalter werden die Strangleitungen angeklemmt. Dabei muss auf die richtige Polung geachtet werden. Informationen bezüglich der Anschlussklemmen sind in der Montageanleitung des Herstellers zu finden.

Solarkabel sind hierbei besonderen Belastungen ausgesetzt. Sie müssen sehr gut isoliert, witterungsbeständig sowie halogen- und säurefrei sein. Ein wichtiger Punkt in der Wahl eines Solarkabels ist die Dimensionierung, denn die Kabeleigenschaften wirken sich auf die Effizienz einer Solaranlage aus. Kleine Kabelquerschnitte leiten nur vergleichsweise schlecht, während größere Querschnitte dem Strom weniger Widerstand entgegensetzen. Allerdings erhöhen sich auch die Kosten für ein Solarkabel bei zunehmender Dicke deutlich und die Installation und Kabelführung könnte sich schwieriger gestalten.

Kabelverluste bezeichnen hierbei die Leistungsverluste in Solarkabeln. Diese entstehen durch den elektrischen Widerstand des Leitermaterials. Einfluss auf Kabelverluste haben neben dem Leitermaterial auch der Querschnitt und die Länge eines Solarkabels, weshalb kurze Leitungswege zwischen Photovoltaikmodulen, Wechselrichtern und Einspeisepunkt gewählt werden. Durch den Widerstand des Kabels entsteht ein leichter Spannungsabfall.

Außerdem müssen bei der Installation von Photovoltaik Wechselrichter und Gleichstromhauptschalter miteinander verkabelt werden. Auf dieser Strecke werden Gleichstromkabel benötigt. Da diese verhältnismäßig teuer sind, sollten Wechselrichter und Hauptschalter möglichst nah beieinander liegen.

Eine Notabschaltung für Photovoltaikanlagen soll gewährleisten, dass eine PV-Anlage bei Wartungsarbeiten oder Notfällen, beispielsweise im Brandfall, abgeschaltet werden kann. Durch die konstante elektrische Spannung besteht möglicherweise Gefahr für Hilfs- und Rettungskräfte. Verschiedene Unternehmen bieten bereits Lösungen zur Notabschaltung an, die nachträglich installiert werden können. In neueren Anlagen sind stellenweise bereits Notabschaltungen in die Anlagenpakete mit integriert. Diese arbeiten zum Beispiel mit manuellen Notschaltern oder mit in die Brandmelder integrierten automatischen Systemen.

Um eine lange Betriebsdauer der Geräte nach der Installation zu ermöglichen, sollte auf gute äußere Bedingungen geachtet werden wie ideale Umgebungstemperatur, Luftfeuchtigkeit und eine gute Wärmeabfuhr. Es muss außerdem beachtet werden, dass der Wechselrichter im Betrieb etwas laut ist.

Zuletzt wird die Anlage an das öffentliche Stromnetz angeschlossen. Den Netzanschluss der Photovoltaikanlage muss ein Elektriker installieren. Er montiert den Einspeisezähler, misst die technischen Eigenschaften und hält dies im Inbetriebnahmeprotokoll der Photovoltaikanlage fest. Damit sind die Montage und Installation der Photovoltaikanlage abgeschlossen.

Um den richtigen Installateur zu finden ist es wichtig, Angebote zu vergleichen. In unserer umfangreichen Datenbank können Sie über die Postleitzahlensuche alle Fachbetriebe in Ihrer Region finden und dort Angebote anfordern.