Wie erfolgt der Aufbau einer Photovoltaikanlage? Alles was du wissen musst

Immer mehr Menschen wollen sich durch Sonnenenergie ihren eigenen Solarstrom produzieren. Sie versprechen sich dadurch, den Stromverbrauch externer Ressourcen zu mindern und einen Beitrag zum Umweltschutz zu leisten. Wie sich eine solche PV-Anlage aufbaut und weshalb ein Ratgeber und Installateur notwendig ist, erfährst du in diesem Beitrag.

Das Wichtigste im Überblick zum Aufbau einer Solaranlage

• PV-Module & Wechselrichter: Module erzeugen Strom, der Wechselrichter macht ihn nutzbar
• Speicher & Zubehör: Optionaler Speicher sowie Kabel, Smart Meter und Steuerungssysteme
• Montage auf dem Dach: Unterkonstruktion befestigen und Module optimal ausrichten (Sonne, keine Verschattung)
• Installation der Technik: Wechselrichter und ggf. Speicher fachgerecht einbauen lassen
• Verkabelung & Anschluss: Module verbinden und ans Hausnetz anschließen lassen

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Welche Komponenten brauche ich für den Aufbau einer Photovoltaikanlage?

Eine Solaranlage (PV-Anlage) besteht – je nach gewünschter Leistung – aus mehreren Solarmodulen (meistens Glas-Glas-Modulen), einem Wechselrichter, der Unterkonstruktion (also den Halterungen) und dem notwendigen Zubehör wie Kabeln. Ebenfalls kann in eine Solaranlage, auch ein Speicher integriert werden. Dieser dient zur Aufbewahrung der erzeugten Energie und gibt den gespeicherten Strom je nach App-Einstellung aus.

Weiter wird typischerweise – vor allem mit 7 kWp Solaranlagen – ein Smart Meter (intelligenter Stromzähler) eingebaut. Dieser dient zur Analyse des Stromertrags und ist vor allem notwendig, wenn über einen Einspeisevertrag nachgedacht wird.

Wie funktionieren die Komponenten einer PV-Anlage?

Die in einem Solaranlagen-Aufbau verwendeten Bestandteile erfüllen folgende unterschiedliche Funktionen:

• PV-Module: Solche Glas-Glas Module nehmen über die verbauten Solarzellen Sonnenlicht auf. Dadurch werden Elektronen freigesetzt, welche gezielt – innerhalb des PV-Moduls – in Richtung der Verbindung zum Wechselrichter weitergeleitet werden. So kommt es zur Stromerzeugung bzw. der Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie.
• Wechselrichter: Der Inverter nimmt die Energie der Solarmodule auf – welche zu diesem Zeitpunkt noch Gleichstrom ist – und wandelt diesen in haushaltsnotwendigen Wechselstrom um. Dieser Wechselstrom wird dann in den Haushalt geleitet und dort verbraucht. Wechselrichter sind zudem entscheidend für die Einspeisung und Verbindung in das öffentliche Netz.
  • Hybrid-Wechselrichter: Ein Hybridwechselrichter ist bei der Nutzung von Speichern unumgänglich, da diese in der Lage ist, Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln aber auch anders rum. Er ist das Herzstück einer Photovoltaik-Anlage und steuert alles von der Stromumwandlung bis hin zur Stromausgabe aus dem Speicher oder dem direkten Stromdurchfluss von den Modulen.
• Unterkonstruktion: Die Halterungen sichern die Solarmodule auf dem Dach. Sie sind mit entscheidend für den sorglosen und sicheren Betrieb einer PV-Anlage und werden dafür fest mit dem Dach verbunden. Die Solarmodulen werden dann auf den Halterungen aufgesetzt und fixiert.

• Speicher: Ein Speicher nimmt elektrische Energie auf und wandelt diese zur Speicherung in chemische Energie um. Unterschieden wird in AC-Speicher und DC-Speicher.
  • AC-Speicher: Der AC-Speicher wird in der Installationskette hinter dem Speicher installiert und arbeitet somit mit Wechselstrom.
  • DC-Speicher: Der DC-Speicher ist die effizientere Variante eines Speichers und wird in der Kette zwischen den Modulen und dem Wechselrichter installiert.

Um den Energiefluss der Solaranlage zu steuern, enthalten Wechselrichter und Speicher typischerweise ein Energiemanagementsystem wie eine App. Hierdurch können wertvollen Daten ausgelesen und Einstellungen vorgenommen werden.

Welche Arten von Zubehör gibt es bei Solaranlagen zur Erweiterung?

Solaranlagen können unterschiedliches Zubehör und Bauteile haben, wie in etwa weitere Solarmodule, weitere Unterkonstruktionen (Halterungen), Stromspeicher, Wechselrichter, weitere Solarkabel und mehr.

• Solarmodule: Werden im Zubehör entweder für den Ersatz beschädigter Module verwendet oder zur Erweiterung der bestehenden Solaranlage
• Unterkonstruktion: Werden Solaranlagen erweitert, bedarf es auch weiterer Halterungen für die Solarmodule. Diese werden zur Erweiterung der PV-Anlage verwendet.
• Wechselrichter: Der Energiemanager wird ersetzt, wenn eine PV-Anlage merklich erweitert wird. Wechselrichter müssen an die Erzeugungskraft der Solarmodule angepasst werden – das dient dem Schutz der gesamten Anlage. Wechselrichter sollten zudem auch immer drinnen installiert werden.
• Stromspeicher: Stromspeicher sind auch nach der Installation in den meisten Fällen erweiterbar und eigenen sich vor allem zur Optimierung einer Anlage. Sie sorgen dafür, dass auch Stromausfälle reagiert werden kann, Strom zur Verfügung steht, wenn keine eigene Solarenergie hergestellt werden kann (Schlechtwetter) und verhindern, dass der eigene Strom in das öffentliche Netz läuft.
• Smart Meter: Smart Meter sind intelligente Stromzähler, welche vom Netzbetreiber auf Anfrage zur Verfügung gestellt werden müssen. Sie dienen der genaueren Auslesbarkeit und Optimierung der Stromnutzung.
• Solarkabel: Es ist wichtig ab und an die Verbindungen der Solarmodule prüfen zu lassen. Sollten Schäden an den Kabeln auftreten, sollten diese von einer Fachkraft ausgetauscht werden.

Gibt es Solaranlagen-Erweiterungen für das Laden von E-Autos?

Ja, E-Autos werden über eine Wallbox geladen. Smarte Wallboxen können den eigenen Solarstrom der Photovoltaikmodule nutzen, um ein E-Auto zuzuladen. Wichtig zu beachten ist, dass nur sehr große Solaranlagen wie etwas 10-15 kWp Anlagen dazu in der Lage sind, ein E-Auto merklich zu laden. Man sollte in der Planung mit etwa 2-3 kWp Anlagenleistung zusätzlich rechnen, um die notwendige Strommenge aufbringen zu können.

Wie gestaltet sich der Solaranlagen-Aufbau?

Der Aufbau einer Photovoltaikanlage erfolgt in mehreren Schritten und sollte unbedingt auch von Fachpersonal begleitet sein. Ein Grund dafür, ist die notwendige Verbindung der Anlage mit dem Stromkreis des Hauses – bei Solaranlagen ist eine einfache Einspeisung über die Steckdose keine Möglichkeit.

Schritt-für-Schritt Anleitung zum Aufbau von Solaranlagen

1. Lege den Installationsort der Solaranlage fest, das ist in den meisten Fällen das Dach
2. Die Halterungen der Solaranlage werden auf dem Dach installiert und die Solarmodule werden aufgesetzt und befestigt.
3. Der Wechselrichter und gegebenenfalls der Speicher werden aufgebaut.
4. Die Solarmodule werden in Reihenschaltung oder Parallelschaltung verbunden.
5. Ist alles miteinander verbunden, wird die Technik nochmals überprüft und von einer Fachkraft freigegeben.

Ist eine Photovoltaik-Beratung zur Montage notwendig?

Ja, du solltest für dein Solarprojekt unbedingt eine Photovoltaikberatung und Montage in Betracht ziehen. Eine professionelle Planung der Solaranlage vor der Anschaffung beinhaltet alle wichtigen Aspekte zur Installation der Anlage, zur Förderabwicklung und zur Anmeldung des Systems. Zudem sichert eine eine professionelle Installation die gewünschte Funktionsweise der der Anlage.

Wie optimiere ich den Ertrag einer Solaranlage schon beim Aufbau?

Bei der Auswahl des Installationsortes sollte schon darauf geachtet werden, dass dieser dauerhaft reichlich Sonnenlicht erhält, besser noch sollte der Installationsort gewählt werden, welcher am meisten Sonne abbekommt. Die Solarpanels sollten nämlich sollten bestenfalls keinen Verschattungen ausgesetzt werden, um die Leistung des Systems hoch zu halten. Zudem sollten die Module im passenden Winkel zur Sonne ausgerichtet werden und entweder in der Ost-West-Ausrichtung oder in der Südausrichtung montiert werden.

Muss auch ein Smart Meter installiert werden?

Der Einsatz eines Smart Meters ist verpflichtend. Alte Ferraris-Zähler mit einer Rücklauffunktion, dürfen nicht mehr verwendet werden. Vor allem ist ein intelligenter Stromzähler notwendig, wenn mit einer Solaranlage Strom in das öffentliche Netz eingespeist werden soll (auch gegen Vergütung), der Eigenverbrauch besser kontrolliert werden soll, oder einer Energiegemeinschaft beigetreten werden soll. Somit kann festgehalten werden, wie viel Strom vom Versorger gekauft wird, was zu einer saubereren Abrechnung führt.

Wie hoch sind die Kosten einer Solaranlage inklusive Aufbau?

In erster Linie entstehen die Kosten einer Solaranlage durch die Anschaffungskosten des Materials. Wie hoch die Kosten sind hängt immer von der Menge der Solarmodule und denn Halterungen ab. Ein Modul + Halterung kostet in etwa 250€. Je nachdem, ob die Anlage selbst, oder eben von Fachpersonal installiert wird, fallen weitere Kosten an. Die Verbindung der Anlage mit dem Stromnetz durch Fachpersonal ist unumgänglich. Genaue Preise sind durch unterschiedlichste Angebot schwer zu nennen und sollte beim Installateur erfragt werden.