Photovoltaik – Die Komplett-Anleitung für absolute Einsteiger E-Book

Christian Ehrlichmann

• Herausgeber: via tolino media
• Kategorie: Fachliteratur
• Sprache: Deutsch
• Veröffentlichungsjahr: 2024

Beschreibung

Erfahren Sie, wie Sie sich von steigenden Strompreisen lösen, staatliche Fördermittel nutzen und mit Ihrer eigenen Solaranlage Geld verdienen können, auch ohne technische Vorkenntnisse. Die Strompreise steigen, während die Kosten für Photovoltaikanlagen dank technischen Fortschritts und Wettbewerb sinken – seit 2013 um 88%. Trotzdem unterstützt der Staat Solarstrom durch attraktive Fördermittel. Die entscheidende Frage ist, warum zögern Sie noch? Die Installation einer Solaranlage ist eine langfristige Entscheidung. Doch wie weit sind Ihre Planungen fortgeschritten? Fühlen Sie sich von der Informationsflut im Internet überfordert oder fehlt Ihnen das technische Verständnis, um mit Fachleuten auf Augenhöhe zu sprechen? Kennen Sie die Kosten und das Potenzial, mit einer PV-Anlage Einkommen zu generieren? Sie sind nicht allein mit diesen Fragen. Viele Interessenten stehen vor ähnlichen Herausforderungen. Christian Ehrlichmann bündelt alle wesentlichen Informationen in einem leicht verständlichen Ratgeber, um Ihnen zu helfen, eine informierte Entscheidung zu treffen. Dieser Praxis-Ratgeber bietet: - Einen kompakten Überblick für Einsteiger: Schnell zum Solarenergie-Experten werden. - Wichtige Infos auf einen Blick: Kurzzusammenfassungen in jedem Kapitel. - Innovative Standorte für Photovoltaikanlagen: Entdecken Sie Orte, die Sie noch nicht in Betracht gezogen haben. - Photovoltaik als passive Einkommensquelle: So profitieren Sie finanziell. - Grundlagenwissen: Der Unterschied zwischen Gleich- und Wechselstrom und seine Bedeutung für PV-Anlagen. - Auswahlkriterien: So finden Sie die beste Anlage basierend auf Leistung, Zelltechnologie und Wechselrichter. - Genehmigungsverfahren: Ein Guide durch die bürokratischen Herausforderungen. - Sicherheitstipps: Ab wann Sie einen Profi hinzuziehen sollten. Verpassen Sie nicht die Chance, mit jeder Sonnenminute zu profitieren. Statt endlose Stunden online zu recherchieren, finden Sie hier alle notwendigen Informationen, um die ideale Photovoltaik-Anlage für Ihr Zuhause zu wählen. Holen Sie sich jetzt diesen kompakten und umfassenden Ratgeber für eine fundierte Entscheidung!

Leseprobe

Photovoltaik

Die Komplett-Anleitung

für absolute Einsteiger

So produzieren Sie unabhängig Strom über eine eigene Solaranlage.

Alles Wichtige zu Kosten, Förderung, Technik, Einrichtung und Betrieb

Christian Ehrlichmann

ISBN Print: 1957667575

Redaktion: Franz Neugebauer

Grafik und Gestaltung: R&F Graphics

Lektorat: Anya Wallstatt

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Inhaltsverzeichnis

Vorwort

Einstiegswissen: Wie Sie von der Solarenergie profitieren

Geräte und Anlagen

Inselsolaranlagen

Stecker-Solargeräte

PV-Anlagen

Umsetzbarkeit

Mobiler Betrieb ohne Netzanschluss oder Anlage mit Netzanschluss?

Orte, an denen sich Stromerzeugungsanlagen und -geräte nutzen lassen?

Finanzierbarkeit der Stromerzeugungsanlage?

Wichtige physikalische Grundlagen

Innerer Photoeffekt

Watt, Watt-Peak, Ampere und weitere Angaben

Gleichstrom und Wechselstrom

Maximum Power Point Tracking (MPPT)

Ausrichtung und Neigungswinkel der Solarmodule

Meldepflichten und sicherer Betrieb

Anmeldung: Bei Netzanschluss der Anlage immer notwendig

Stromzähler muss rücklaufgeschützt sein!

Förderungen und deren Beantragung

Betreibe ich ein Gewerbe?

Zusammenfassung

Allgemeine Qualitätskriterien

Leistung

Vorschriften zu verschiedenen Leistungswerten

Wie viel Leistung soll es sein?

Solarzellen und Zelltechnologie

Dünnschichtsolarzellen

Kristalline Solarzellen

Wechselrichter

Aspekt 1: Typus und Schaltung der Wechselrichter

Aspekt 2: mit oder ohne Transformator?

Aspekt 3: Zertifikate und sonstige Belege

Zusammenfassung

Inselsolaranlagen

Anschaffung und Auswahl von Inselsolaranlagen

Vergleich des Strombedarfs: Stecker- vs. Inselsolaranlagen

Anleitung zur Durchführung einer Strombedarfsanalyse

Anleitung zur Bestimmung der Anlagendimensionierung

Reduzierung der Anschaffungskosten und des Strombedarfs

Hinweise zu ausgewählten Komponenten der Inselsolaranlage

Solarladeregler mit und ohne Tiefentladeschutz: Funktion und Auswahl

Anforderungen an den Batteriespeicher

Anleitung zur Installation einer Inselsolaranlage

Besonderheiten beim festen Einbau von Solaranlagen auf dem Wohnmobil

Balkonkraftwerke und andere Stecker-Solargeräte

Besonderheiten der Leistung

Maximalleistung für Mini-Solaranlagen

Selbstanmeldung: Die Leistungsgrenze für Mini-Solaranlagen

Wechselrichter, Module und ihre Leistung

Wahl des Steckers: Schuko- oder Wieland-Stecker?

Merkmale des Wieland-Steckers

Praktische Vorteile bei der Nutzung eines Wieland-Steckers

Warum sich ein Batteriespeicher unter finanziellen Gesichtspunkten nicht lohnt

Monitoring: Mit Geräten oder direkt vom Stromzähler?

Förderungen: Meist nur regional und mit verschiedenen Auflagen

Große Photovoltaikanlagen

Einstiegsinformationen zur Komplexität großer Photovoltaikanlagen

Dimensionierung, Renditeberechnung und Wirtschaftlichkeit

Digitale Programme zur PV-Planung

Analyse der Bedingungen am Anlagenstandort

Gewerbliche Tätigkeit: Strom erzeugen und verkaufen

Entwicklung der Einspeisevergütung und Anmeldung für deren Erhalt

Gewerbeanmeldung, Anmeldung beim Finanzamt und Versteuerung der Erträge

Schlusswort

Quellenverzeichnis

Vorwort

Sonnenstrahlen treffen auf Solarmodule. In den Zellen der Solarmodule entsteht Strom. Nach der Umwandlung des Solarstroms durch den Wechselrichter können Anlagenbetreiber ihren selbst erzeugten Strom im Haushalt nutzen, die Geräte im Garten betreiben oder die Energie für eine spätere Nutzung in einer Batterie speichern. Bei dieser Art der Energieerzeugung entsteht keinerlei CO2; man spricht von grüner und umweltfreundlicher Energie.

Wer eine Solaranlage besitzt, kann auf den Strom vom Energieversorger teilweise oder komplett verzichten und seine Unabhängigkeit in der Stromversorgung steigern. Abgesehen von der zunehmenden Unabhängigkeit und der Umweltfreundlichkeit ist eines der Hauptmotive, um selbst Solarstrom zu erzeugen, die langfristige finanzielle Ersparnis: Die Stromkosten sinken, weil weniger oder gar kein Strom vom Energieversorger bezogen werden muss.

Ihnen gefällt die Vorstellung, auf umweltfreundliche Weise eigenen Strom zu erzeugen und dadurch unabhängiger von Ihrem Energieversorger zu werden? In diesem Fall halten Sie das richtige Buch in der Hand. Sie werden in den folgenden Kapiteln verschiedene Arten von Solaranlagen kennenlernen, mit denen sich aus Sonnenenergie Solarstrom gewinnen und dadurch finanziell profitieren lässt.

Bis hierhin klingt alles überzeugend. Umweltfreundliche Energieerzeugung. Hoher Unabhängigkeitsgrad. Sinkende Kosten. Aber wie steht es um die Hürden und Herausforderungen, wie das Budget: Braucht es, um signifikante Strommengen zu gewinnen, wirklich eine große Photovoltaikanlage mit mehreren Kilowattstunden Leistung? Muss man ein Immobilieneigentümer sein, um eine Solaranlage aufstellen und nutzen zu dürfen? Ist die eigenständige Stromerzeugung etwas, was nur Personen mit fünf- oder sechsstelligem Investitionskapital vorbehalten ist?

Nein. Genau an dieser Stelle setzt der Ratgeber an: Schon im ersten Kapitel werden Sie erfahren, welche kleinen Anlagenkonzepte es gibt, bei denen die Solaranlage für (fast) jede Person finanzierbar ist. Sie werden sich wundern, während Sie bemerken, dass schon eine Mini-Solaranlage mit einem Modul ausreichen kann, um einen Teil der Grundlast im Haushalt zu decken und die Stromkosten merklich zu senken.

Im Groben wird unter den verschiedenen Anlagenkonzepten zwischen Inselsolaranlagen und Solaranlagen mit Netzanschluss unterschieden. Beim Aufbau und Anschluss von Inselsolaranlagen gibt es kaum Auflagen zu beachten: Kaufen, aufstellen, Strom erzeugen und Strom nutzen. Es handelt sich um Anlagen, die meist mobil einsetzbar sind und von Campern auf Camping-Ausflüge oder zu Kleingärten mitgenommen werden. Die Kosten liegen in der Regel bei wenigen Hundert Euro. Doch welche Leistung ist von diesen kleinen Inselsolaranlagen zu erwarten und wofür reicht der erzeugte Strom aus? Nutzen- und praxisorientierte Fragen wie diese werden im vorliegenden Ratgeber beantwortet. Sie erhalten simple Vergleichskriterien und Anwendungsbeispiele, um entscheiden zu können, welche Inselsolaranlage in Ihrem Fall die sinnvollste Anschaffung ist.

Einen weiteren Teil dieses Ratgebers nehmen die Inhalte und Ratschläge zu Solaranlagen mit Netzanschluss ein. Bei einer Solaranlage, die ans heimische und somit auch ans öffentliche Stromnetz angeschlossen ist, sind vor dem Kauf mehr Kriterien als bei einer Inselsolaranlage zu beachten. Unter anderem gibt es gesetzliche Vorschriften, um die Sicherheit des Stromnetzes beim Anschluss und bei der Stromeinspeisung durch die Anlage zu gewährleisten.

Wer sich ein Balkonkraftwerk oder eine Mini-Solaranlage für den Garten mit 1-2 Solarmodulen kauft, kann diese grundsätzlich selbst aufbauen, anmelden und ans Stromnetz anschließen. Die Hauseigentümer hingegen, die ihr ganzes Dach mit Solarmodulen einkleiden, sehen sich mit mehr Herausforderungen konfrontiert: Bestimmung des Standortes, der Dimensionierung und der Wirtschaftlichkeit der Anlage. Anmeldung beim Finanzamt und Einreichung von Umsatzsteuervoranmeldungen. Monitoring und Optimierung der Solarstromerträge aus der Anlage.

Ob Inselsolaranlage, Mini-Solaranlage oder große Photovoltaikanlage fürs Hausdach: Um Sie schrittweise mit dem erforderlichen Know-how auszustatten, mit dessen Hilfe Sie eine individuell angemessene und leistungsstarke kleine oder große Solaranlage zusammenstellen, erfahren Sie im ersten Kapitel zunächst die Grundlagen über Photovoltaikanlagen, die zugrunde liegende Physik und bürokratische Aspekte.

Im zweiten Kapitel erwartet Sie eine detaillierte Einführung in die Qualitätskriterien beim Kauf einzelner Anlagenkomponenten. Sie erhalten unter anderem Kenntnis über die Zelltechnologien der Solarzellen, den Wirkungsgrad verschiedener Zelltechnologien und weitere Kaufkriterien, um die Solarmodule und sonstigen Komponenten Ihrer Anlage zu einem fairen Preis-Leistungs-Verhältnis zu kaufen.

Ab dem dritten Kapitel werden Ihnen spezifische Hinweise zu den einzelnen Arten von Solaranlagen (Inselsolaranlagen, Mini-Solaranlagen und große Photovoltaikanlagen) vermittelt – je nachdem, welche Art von Solaranlage Sie zu kaufen gedenken, profitieren Sie von den spezifischen Inhalten, um Ihr individuelles Anlagenkonzept umsetzen zu können.

Die Finanzierung einer kleinen Solaranlage ist für nahezu alle Personen möglich. Seien auch Sie ein Teil der Energiewende und profitieren Sie ideell und finanziell. Machen Sie von Anfang an bei dem Kauf, Aufbau und der Anmeldung Ihrer Solaranlage alles richtig, indem Sie den Anleitungen in diesem Ratgeber folgen!

Einstiegswissen: Wie Sie von der Solarenergie profitieren

Die Aussage, Solarmodule und eine eigenständige Stromerzeugung seien für viele Personengruppen unbezahlbar, ist nicht haltbar. Schon die Anschaffungskosten für die zurzeit trendigen Stecker-Solargeräte mit einem Photovoltaik (PV)-Modul liegen unterhalb von 500 € – nur wenige Personengruppen verzeichnen ein derart geringes Einkommen, dass sich zumindest eine kleine Solaranlage nicht anschaffen ließe. Sogar, wenn 300 oder 400 € Anschaffungskosten zu teuer sind, gibt es durch leistungsschwächere Solarmodule für unter 200 € die Möglichkeit, zunächst eine weniger ertragreiche Solaranlage aufzubauen und diese im Laufe der Zeit auszubauen.

Sie lernen in diesem Kapitel zunächst die verschiedenen Arten der Stromerzeugung kennen, wobei Sie mit Solaranlagen in verschiedenen Größendimensionen vertraut gemacht werden: Ob Anlagen mit 1-2 Solarmodulen oder Dutzenden von Solarmodulen – Sie bekommen in diesem Kapitel zahlreiche Infos zu den wichtigsten PV-Systemen vermittelt und erfahren mögliche Einsatzorte sowie Kosteneinschätzungen.

Um Ihnen das erforderliche Fachwissen zu vermitteln, damit Sie die Solaranlagen im Handel vergleichen und sich für ein Angebot entscheiden können, werden zudem physikalische Kriterien vorgestellt. Die Erklärung dieser Kriterien erfolgt praxisbezogen, sodass Sie bereits in diesem Kapitel beispielsweise einen Einblick in die Planung eines Anlagenkonzepts erlangen.

Dieses Kapitel legt den Grundstein für alle weiteren Inhalte dieses Ratgebers. Sollten bei einzelnen Inhalten Verständnisprobleme auftreten, so macht es nichts aus, denn die Inhalte werden in den Folgekapiteln wieder aufgegriffen und vertieft.

Geräte und Anlagen

Zur eigenständigen Stromerzeugung gibt es zahlreiche Produkte: von großen PV-Anlagen auf Dächern von Immobilien hin zu den kleinsten und tragbaren PV-Geräten. Ein eindrucksvolles Beispiel für die Stromerzeugung mit kleinen Geräten sind die Solar-Powerbanks.

Bei Powerbanks handelt es sich um tragbare Akkus, an die Sie unter anderem Ihr Smartphone anschließen, um es zu laden. Wenn Sie übers Wochenende einen Camping-Ausflug machen und währenddessen auf die Nutzung des Smartphones nicht verzichten möchten, ist eine Powerbank praktisch. Sollte das Smartphone nach einem Tag entladen sein, dann laden Sie es an der Powerbank auf. So stellen Sie sicher, dass Sie über die komplette Dauer Ihres Camping-Ausfluges erreichbar sind.

Mittlerweile existiert ein großes Angebot an Powerbanks, die mit kleinen und faltbaren Solarpanels ausgestattet sind. Diese Powerbanks lassen sich nicht nur an der Steckdose aufladen. Sie generieren aus den Sonnenstrahlen auch Solarstrom, der im Akku gespeichert wird. Laden Sie demnächst Ihr Smartphone, dann bezieht es den selbst erzeugten Strom aus Ihrer Solar-Powerbank. Solche kleinen Ausführungen von Stromerzeugungsgeräten kosten manchmal weniger als das Abo im Fitnessstudio oder die Festnetzrechnung.

Genauso wie mit Solar-Powerbanks verhält es sich generell mit Geräten und Anlagen zur Stromerzeugung: Es ist unter finanziellen und praktischen Gesichtspunkten nahezu jeder Person möglich, mit einem Gerät in einer individuell angemessenen Preisklasse selbst Strom zu erzeugen und diesen zu nutzen. Ist etwa die Mini-Solaranlage zu teuer, so kaufen Sie eine Solar-Kühlbox. Ist Ihnen diese zu kostspielig, so schaffen Sie sich eine Solar-Powerbank an.

Selbstverständlich unterscheiden sich mit der Art des Gerätes, mit dem Sie Solarstrom erzeugen, die generierten Strommengen. Je nach Erzeugungsleistung eines PV-Gerätes, können Sie Ihre Verbrauchsgeräte (kurz: Verbraucher) mit mehr oder weniger Strom versorgen. In welchen Einheiten der Verbrauch und die generierte Strommenge angegeben werden, wird Ihnen im Verlaufe dieses Kapitels noch erklärt.

Die Solar-Powerbanks sind ein Beispiel für PV-Geräte mit geringer Erzeugungsleistung. Folglich eignen sie sich nur zum Aufladen von Smartphones, Laptops und Geräten mit ähnlich geringen Leistungsanforderungen. Ein Beispiel für ein größeres PV-Gerät ist die erwähnte Solar-Kühlbox: Sie erzeugt aufgrund der im Vergleich zur Solar-Powerbank größeren Solar-Panels wesentlich mehr Strom und eignet sich zum Kühlen von Getränken und verschiedenen Lebensmitteln an warmen Sommertagen.

Falls Sie höhere Mengen an Strom erzeugen möchten, sind Sie auf Solarpanels mit mehreren Hundert Watt Erzeugungsleistung angewiesen. Durch die hohe Leistung ist es Ihnen möglich, Geräte wie Fernseher, Wasserkocher, Waschmaschinen und elektrische Rasenmäher mit genügend Strom zu versorgen. Sie benötigen weniger oder – bei Solaranlagen mit mehreren Kilowatt Erzeugungsleistung – gar keinen Strom von Ihrem Energieversorger. Dies geht mit mehr Unabhängigkeit in der Stromversorgung und einer Reduzierung Ihrer Energiekosten einher.

Auch wenn die kleinen PV-Geräte, wie Solar-Powerbanks und Solar-Kühlboxen, unumstritten einen praktischen Nutzen haben, so ist der finanzielle Vorteil meist gering. Zudem handelt es sich bei diesen PV-Geräten hauptsächlich um Produkte zur mobilen Anwendung. Falls Sie durch die Informationen zu den PV-Geräten neugierig geworden sind, dann informieren Sie sich gern auf Ratgeber- und Herstellerseiten im Internet weiter. Der Fokus dieses Ratgebers liegt auf Produkten zur Stromerzeugung, die ab über 100 Watt Erzeugungsleistung beginnen und Ihnen die Stromversorgung mehrerer Verbraucher ermöglichen. Nur diese Stromerzeugungsgeräte lassen sich wirklich als „Anlagen“ bezeichnen. Zum besseren Verständnis ist eine Einteilung der Anlagentypen in drei verschiedene Kategorien üblich:

InselsolaranlagenStecker-SolargerätePV-Anlagen

Inselsolaranlagen

Inselsolaranlagen schließt man nicht ans Stromnetz an, daher auch der Name. „Insel“ weist darauf hin, dass diese Solaranlagen alleinstehend sind und der Strom nicht ins private oder öffentliche Stromnetz eingespeist wird. Es ist sinnvoll, Inselsolaranlagen in Sets zu kaufen, weil alle erforderlichen Komponenten der Anlagen im Set enthalten und aufeinander abgestimmt sind.

Zu diesen Komponenten gehören die Solarmodule, in denen Strom erzeugt wird. In den seltensten Fällen schließt man Verbraucher direkt an Solarmodule an. Das liegt unter anderem daran, dass die Spannung und andere Leistungswerte der Module nur mit den Betriebseigenschaften spezieller Verbraucher (z. B. 12V-Verbraucher) kompatibel sind.

Der Anschluss von Verbrauchern erfolgt meist entweder an den Solarladeregler oder an eine Verteilersteckdose, die mit dem Solarladeregler verbunden ist. Der Solarladeregler wandelt die Spannung des Solarstroms um. Zudem beinhalten viele Inselsolaranlagen-Sets eine Sekundärbatterie (kurz: Akku), in der der Strom gespeichert wird. Der Laderegler dient auch dem Schutz des Akkus, weil er die Spannung des Stroms an das Leistungspotenzial der Batterie anpasst. Ohne einen Laderegler bestünde das Risiko, dass die Batterie unter der Leistung der Module überlastet. Teil von Inselsolaranlagen, die Batterien enthalten, ist zudem ein Tiefentladeschutz. Dieser bewahrt die Batterie vor einer Tiefentladung, die bei einer zu hohen Stromentnahme eintreten könnte. Entweder ist der Tiefentladeschutz eine separate Komponente der Inselsolaranlage oder der Solarladeregler enthält einen integrierten Tiefentladeschutz.

Miteinander verbunden werden die Komponenten einer Inselsolaranlage über Kabel. Eine Inselsolaranlage könnte wie folgt zusammengestellt sein:

In Abhängigkeit davon, welche Verbraucher Sie mit dem Strom aus der Inselsolaranlage betreiben und wo Sie die Anlage einsetzen möchten, kommen weitere Komponenten wie der Tiefentladeschutz, der Wechselrichter und ein Montage-Kit zur Anwendung. Wann Sie auf welche Komponenten angewiesen sind und wie Sie eine für Ihre Verhältnisse gute Inselsolaranlage finden, erfahren Sie genauestens im Kapitel Spezifische Hinweise für Inselsolaranlagen.

---ENDE DER LESEPROBE---