Photovoltaik und Dachneigung
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Welche Dachneigung liefert die besten Erträge
Theoretisch kann die Sonnenenergie dann bestmöglich genutzt werden, wenn die Sonne im rechten Winkel auf die Photovoltaikmodule trifft. In der Praxis spielen jedoch noch weitere Faktoren eine wichtige Rolle dabei, wie effektiv Ihre Anlage arbeitet und wie viel Strom produziert wird:
- Standort: Je näher ein Standort am Äquator liegt, umso höher ist der Sonnenstand. Die Unterschiede machen sich bereits innerhalb Deutschlands bemerkbar. Deshalb sind für den Norden des Landes steilere Dachneigungen, für den Süden flachere optimal.
- Jahreszeit: Der Einstrahlungswinkel der Sonne ist mit 60 Grad im Sommer deutlich steiler als im Winter (20 Grad). Da 75 % der Erträge in den Sommermonaten erzielt werden, wird der optimale Neigungswinkel der Solarmodule danach berechnet.
- Ausrichtung: Als ideal gilt eine Ausrichtung der Solarmodule direkt nach Süden. Allerdings hat sich mittlerweile in der Praxis erwiesen, dass auch größere Abweichungen von der Südausrichtung den Ertrag nur in geringem Ausmaß reduzieren.
Mit moderner Photovoltaik-Technologie kann heute für fast jedes Dach die richtige Anlage mit guten Erträgen konzipiert werden.
Die optimale Dachneigung
In Deutschland ist eine Dachneigung von 30 bis 35 Grad optimal für wirtschaftliche Erträge Ihrer Photovoltaik-Anlage. Ist die Anlage direkt nach Süden ausgerichtet, wirken sich auch größere Abweichungen vom idealen Neigungswinkel nur geringfügig aus, die Verluste bewegen sich im mittleren einstelligen Prozentbereich. Je weiter die Ausrichtung von der Südrichtung abweicht, umso gravierender wirkt sich eine zu steile Dachneigung aus. Das bedeutet: Je mehr Ihre Anlage nach Osten oder Westen ausgerichtet ist, umso flacher sollte die Neigung sein.
Süddächer haben meistens die optimale Ausrichtung
Die meisten Schrägdächer eignen sich bei weitgehender Ausrichtung nach Süden auch für Photovoltaikanlagen. Je stärker die Ausrichtung vom Süden abweicht, umso größer sind die Effekte unpassender Neigungswinkel.
Neigung durch Aufständerung optimieren für Photovoltaik
Bei der Installation einer Photovoltaikanlage ist nicht allein die Dachneigung wichtig, sondern vielmehr die Neigung der Solarmodule. Bei Schrägdächern sind beide Neigungswinkel erst einmal gleich, weil die Module meistens parallel zum Dach montiert werden. Durch eine entsprechende Aufständerung kann eine zu flache Neigung des Daches ausgeglichen werden. Dabei richtet die Metallkonstruktion die Module entsprechend der optimalen Neigung auf. Bei Flachdächern werden die Module grundsätzlich durch ein Metallgestell auf den optimalen Neigungswinkel aufgestellt, um die fehlende Neigung des Daches auszugleichen.
Aufständerung auf Schrägdächern
Als Alternative zur parallelen Montage der Solarmodule zum Schrägdach gibt es zwei Möglichkeiten der Aufständerung:
- Müssen nur kleine Differenzen im Bereich von 5 bis 7 % ausgeglichen werden, können die Solarmodule mit Trapezblechen aufgeständert werden. Die Befestigung der Module erfolgt über Trapezblechschellen.
- Größere Neigungswinkel lassen sich über Dreieckstützen realisieren. Für die nötige Stabilität werden die Stützen durch querverlaufende Montageträger verstärkt.
Aufständerung auf Flachdächern
Auf das Flachdach werden Stützensysteme im gewünschten Winkel montiert, die die Solarmodule aufnehmen. Ist eine hohe Windlast zu erwarten, kommen Aufständerungen mit Rückwandverkleidung zum Einsatz.
Tipp: Bei begrünten Flachdächern werden Stützen mit erhöhter Bodenfreiheit verwendet, um ausreichend Distanz zwischen Solarmodul und Bewuchs zu gewährleisten.
Aufständerung auf Garagen oder Carports
Für diese Dächer sind einzelne Module mit integriertem, ausklappbarem oder starrem Dreiecksrahmen erhältlich. Um eine optimale Neigung zu erzielen, sollten die Rahmen flexibel anpassbar sein.
Nachführsysteme für Photovoltaikanlagen
Mit einem Nachführsystem lässt sich der optimale Neigungswinkel wie auch die Ausrichtung der Solarmodule an die Jahreszeit anpassen. Die Systeme sorgen dafür, dass sich die Solarmodule in ihrer Ausrichtung über das Jahr hinweg der Sonnenbahn angepasst. Ein entsprechendes Nachführsystem kann ein- oder zweiachsig sein und so die Module vertikal und/ oder horizontal drehen.
Nachführsysteme bestehen aus beweglichen Gestellen, die über Motoren die Solarmodule optimal ausrichten. Dies geschieht über eine Steuerung. Man unterscheidet dabei astronomische Steuerungen, die den errechneten Sonnenstand der Jahres- und Tageszeit am Standort zugrunde legen und die Sensorsteuerung, bei der ein Einstrahlungssensor nach der optimalen Strahlung sucht und Module entsprechend bewegt. Besonders in Regionen mit sehr wechselhaften Witterungsbedingungen liefern sensorgesteuerte Nachführsysteme die besten Ergebnisse.
- Einachsige Nachführsysteme sind in einer Richtung beweglich – also entweder horizontal zur Optimierung der Ausrichtung oder vertikal zur Optimierung der Dachneigung.
- Zweiachsige Nachführsysteme passen die Solarmodule sowohl in Ihrer Neigung als auch in Ihrer Ausrichtung an den Sonnenstand an und stellen damit bei jedem Wetter und zu jeder Jahreszeit optimale Stromerträge sicher.
Mit einem Nachführsystem kann der Ertrag Ihrer Photovoltaikanlage um bis zu 40 % Prozent verbessert werden. Allerdings sind diese Systeme teuer und aufwendig zu warten, eine Photovoltaikanlage mit Nachführsystem kostet bis zu 35 % mehr. Im Vergleich zu den hohen Kosten für Photovoltaik ist ein solches System nicht in jedem Fall lohnenswert. Deshalb sollten Sie genau prüfen, ob sich diese Investition für Ihre PV-Anlage lohnt. In Deutschland und ganz Mitteleuropa gibt es außerdem einen hohen Anteil an diffuser Sonneneinstrahlung, sodass auch bei nicht immer optimaler Dachneigung und Ausrichtung ein guter Stromertrag erzielt wird. Der Einfluss von Verschattung auf den optimalen Ertrag ist grundsätzlich höher einzuschätzen als der Einfluss der Dachneigung.
Eine optimale Installation sollten Sie immer einem Fachbetrieb überlassen. Dieser berät Sie auch über die Notwenigkeit und Wirtschaftlichkeit eines Nachführsystems. Weitere Informationen zum Einfluss der Himmelsrichtung finden Sie im Beitrag über Photovoltaik und Dachausrichtung.
Wie kann ich die Neigung meines Dachs berechnen?
Lohnt sich ein Nachführsystem für meine private Photovoltaikanlage?
Was ist die diffuse Sonneneinstrahlung?
Auf welchen Neigungswinkel beziehen sich die Ertragsangaben der PV-Anlagenhersteller?
Erfahrungen & Fragen zum Thema Photovoltaik
Kombination von Nachtspeicherheizung und Solaranlage
Ja, das kann eine sinnvolle Kombination sein - besonders, wenn Sie bei der Elektroheizung bleiben wollen. Sie benötigen auf jeden Fall einen Solarstromspeicher - da Sie den Strom dann tagsüber erzeugen, wenn die Nachtspeicherheizung gerade nicht vorheizt. Generell ist der Eigenverbrauch - dank sinkender Einspeisevergütung - stark in den Fokus gerückt. Da Solarstromspeicher auch aktuell noch von der KfW gefördert werden, würde ich da auf jeden Fall einmal ein Angebot anfragen.
Sie können sich das hier einmal kalkulieren (da ich keine Angaben zur verfügbaren Dachfläche habe): https://www.solaranlagen-portal.com/photovoltaik/kosten
Einphasiger oder dreiphasiger Wechselrichter? Welche Vor- und Nachteile gibt es? Was passt du meiner Anlage?
Es ist nur eine maximale Schieflast von 4,6kW zu gewährleisten.
Wo die PV-Anlage angschlossen ist, ist "relativ egal", da, wie bereits richtig erwähnt die Zähler saldieren.
Auf den gemessenen Eigenverbrauch hat dies keine Auswirkung.
Kann ich zwei Strings mit verschiedener Anzahl von Modulen und unterschiedlicher Dachausrichtung an einen Wechselrichter anschließen?
Wenn Sie einen Wechselrichter mit zwei MPP-Trackern haben, ist das kein Problem.
Der Maximum Power Point (MPP) eines Solarmoduls beziehungsweise eines Strings ist der Punkt der Strom-Spannungs-Kennlinie, an dem das Solarmodul die höchste Leistung erbringt. Der MPP-Tracker hat nun die Aufgabe, den Maximum Power Point zu ermitteln, da dieser von der Sonneneinstrahlung, der Temperatur und individuellen Moduleigenschaften abhängig ist und sich somit ständig ändert.
Ich hoffe, ich konnte Ihnen damit helfen, sonst melden Sie sich einfach.
Photovoltaik Freiflächenanlage: Kosten, Förderung und Rentabilität?
Es werden mehr Daten Benötigt, daß ist das erste. Denn es steht zum Beispiel die Frage im Raum ob das Erdreich welches grad aufgefüllt wird auch verdichtet wird. Und wie sehr es verdichtet wird. Und nun zur Puntuellen Beantwortung Ihrer Fragen.
1) Die Investitionskosten für solch eine Anlage müssen vorab (nach Inaugenscheinnahme des Geländes sowie Geologisches Gutachten (z.B) erst Berechnet werden wenn mehr Details vorliegen würden.
2) Fördermittel gibt es von der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) in dem Maße das es sich, so gesehen um Geldtauscherei handelt.
3) Die Rentabilität einer Anlage von dieser Größe steht ausser Frage. Denn die Energiepreise werden nicht sinken von Jahr zu Jahr sondern eher wird das Gegenteil der Fall sein. Unter Bezugnahme auf das Vorgenannte ergibt sich auch keine Haltbare Aussage über die Dauer der Amortisierung der Anlage.
Nun konnte ich Ihnen leider nicht wirklich weiterhelfen, stelle es Ihnen jedoch anheim mich zu Kontaktieren. Denn die Thematik einer solchen Anlage ist komplexer als das es sich darstellt. Eine reine Angabe der Verfügbaren Fläche ist Dahingehend nicht wirklich Ausreichend.
Viele Grüße
Holger Gerhardt
Neuer Zählerschrank bei Installation einer Photovoltaikanlage?
Es muss nicht generell ein neuer Zählerschrank installiert werden.
Nur wenn der vorhandene Zählerschrank nicht mehr den aktuellen Richtlinien entspricht, oder wenn keine neue Messeinrichtung (z.Bsp. digitaler Stromzähler) mehr eingebaut werden kann, weil eine fachgerechte Nachrüstung (z.Bsp. Zählertafel) nicht mehr möglich ist.
Genaue Auskunft kann man beim zuständigen Netzbetreiber erfragen.
Smart Grid ready Funktion: Was bedeutet das?
Smart Grid-Geräte eröffnen interessante Vernetzungsmöglichkeiten. Beispielsweise können Smart Grid-fähige Wärmepumpen über eine Schnittstelle auf einen Überschuss an Solarstrom reagieren. Stromnetzbetreiber können über die integrierte Smart Grid-Schnittstelle den Stromspeicher direkt ansteuern und die Stromnetze stabilisieren und entlasten. Mit einem solchen Schwärmenetz können Erzeugung und Verbrauch noch weiter entkoppelt werden: Überschüsse, die im Sommer erzeugt werden, können im Winter genutzt werden. Dazu finden Sie auch Infos hier: https://www.solaranlagen-portal.com/photovoltaik/stromspeicher
Lohnt sich eine PV-Anlage bei Ost-West-Ausrichtung des Hauses?
Hallo,
kann ich nur empfehlen. Wir erhöhen damit die Sonnenstunden für die PV-Anlage und können
damit den Eigenverbrauch, über den sich die PV-Anlage zuerst rechnet optimieren. Gleichzeitig
können wir mit der 70% Regel zusätzliche Kosten für einen Rundsteuerempfänger sparen.
Deshalb Ost-West.
Gruß
G.Hausmann
PV-Anlage selber installieren
Grundsätzlich besteht die Möglichkeit eine PV-Anlage selbst zu montieren. Vorrausetzung ist neben dem handwerklichen Geschick und keine Angst vor Höhe auch eine Absicherung durch ein Gerüst, welches auch die Arbeit erleichtert. Trotzdem sollte ein Fachmann Sie unterstützen bei den einzelnen Arbeitsschritte, somit ist eine sichere Montage gewährleistet und Montagefehler ausgeschlossen. Für den Stranganschluß wird spezielles Montagewerkzeug benötigt um die Steckverbinder sicher zu vercrimpen. Unsere Fachpartner können Sie bei der Montage unterstützen.
Die wechselstromseitige Einbindung der PV-Anlage muß durch einen Elektromeister erfolgen, er kümmert sich auch um die Anmeldung beim Netzbetreiber, ebenso bei der Abnahme durch den Netzbetreiber.
Eine Anlage ohne Anmeldung zu betreiben würde ich nicht empfehlen. Wollen Sie keinen Überschußstrom einspeisen muß zumindest ein neuer Zähler mit Rücklaufsperre eingebaut werden.
Bedenken Sie dabei, das der Überschußstrom dann kostenlos ins Netz des Netzbetreibers eingespeist wird. Das wird durchaus auch bei einer kleineren Anlage passieren.
Es gibt aber durchaus die Möglichkeit eine PV-Anlage ohne oder teilweise ohne Finanzamt zu betreiben. Hier können wir Ihnen beim Kauf einer Anlage weiterhelfen. Für weitere Fragen stehen wir Ihnen gerne telefonisch zur Verfügung.
Mit sonnigen Grüßen.
snertec
Muss ich meinen selbst erzeugten und verbrauchten Strom versteuern?
Hallo,
Eigenverbrauch ermitteln und mit dem Stromtarif der aktuellen Stromrechnung multiplizieren.
Aus diesem Betrag den Anteil der MwSt ermitteln und bei der Umsatzsteuererklärung anzeigen.
Den Netto-Betrag aus dem
Eigenverbrauch als Einnahme der PV-Anlage bei der Gewinn-Verlustrechnung einbeziehen
und den Gewinn aus der PV-Anlage bei der Einkommensteuererklärung angeben.
das nur als grobe Aussage, genaues sagt der Steuerberater oder das Finanzamt.
Alle Angaben nach besten Wissen, ohne Gewähr.
Hoher Stromverbrauch trotz PV und Einspeisung: Wo liegt die Ursache?
Ich vermute mal, dass Sie schlicht und ergreifend große Stromverbraucher haben. Da müssen Sie schon auf die Suche gehen. Was ist anders als in der früheren Wohnung? Zusätzliche Geräte? Gefriertruhe? Computer im Dauerlauf?
Wie wird das Haus denn eigentlich beheizt (Wärmepumpe mit el. Heizstab?) und wie wird warmes Wasser erzeugt?