Eine PV-Anlage mit einer Generator Nennleistung von 3 kWp erzeugt im Jahr je nach Standort, Ausrichtung und Neigung zwischen 2.000kWh und 3.000kWh umweltfreundlichen PV-Strom. Das entspricht in etwa 100% des Strombedarfs eines Drei-Personen-Haushaltes und sorgt für bis zu 2.000 kg CO2-Einsparung.
Ausrichtung und Neigung des Generators
Die höchsten Erträge werden in Deutschland bei Südausrichtung und einem Neigungswinkel der Module von 30bis45° erreicht. Die prozentuale Einstrahlung bei nicht optimal ausgerichtetem Generator kann dem Bild unten entnommen werden. Je weiter der Generator nach Osten oder Westen ausgerichtet ist, desto günstiger werden flachere Neigungswinkel. Da bei Ost- oder Westdächern neben der verminderten Einstrahlung aber auch höhere Reflexionen an der Glasscheibe auftreten, sinken die zu erwartenden Erträge mitunter deutlich unter die dargestellten Abweichungen der Einstrahlungsdaten.
Die vorliegende Ertragsübersicht nach Postleitzahlen basiert auf mehrjährigen statistischen Mittelwerten realer Anlagenerträge. Die statistische Auswertung beginnt ab einer Mindestanlagenzahl von 10 Anlagen im jeweiligen PLZ-Gebiet von 0xxxx bis 9xxxx. Der Auswertungszeitraum liegt dadurch – je nach Datendichte – zwischen den letzten vier und elf Jahren. Aufgrund der Mittelwertbildung handelt es sich um eine konservative Betrachtung,
deren Wert hinter den Ergebnissen neu errichteter Anlagen zurückbleiben kann. Die Ertragsübersicht versteht sich deshalb nur als grober Anhaltswert für eine erste Ertragsabschätzung, sie ersetzt nicht die fachgerechte Planung und Berechnung einer Anlage. Quelle: SFV e.V./Solarpraxis AG
Unterschiedlich ausgerichtete Generatorflächen
Sobald die PV-Module auf verschieden ausgerichtete Dachflächen aufgeteilt werden, muss jeder Teilgenerator mit einem eigenen Wechselrichter betrieben werden. Nur so ist eine optimale Anpassung an die verschiedenen Einstrahlungsbedingungen möglich.
Nachführsysteme für den Generator
Eine Nachführung der Generatorfläche nach dem Sonnenstand lohnt sich häufig nicht. Der Photovoltaikeffekt kommt ohne bewegte Teile im Generator aus und ist daher besonders langlebig und wartungsarm. Aufwändige
mehrachsige Nachführsysteme wurden bisher nur zu Versuchs- und Demonstrationszwecken errichtet.
Schatteneinflüsse minimieren
Sehr hohe Ertragseinbußen können durch Schattenwürfe von umstehenden Hindernissen hervorgerufen werden. Schon relativ kleine Schattenlinien, wie sie durch Antennen, Strom oder Telefonleitungen, Blitzableiter etc. hervorgerufen werden, müssen bei der Planung berücksichtigt werden. Beachten Sie, dass Bäume im Garten in den nächsten 25 Jahren wachsen können oder dass ggf. auf dem Nachbargrundstück gebaut werden kann. Möglicherweise lassen sich schattenwerfende Antennen auf das Norddach verlegen, bei Neubauten gehört der Schornstein oder die Satellitenanlage von vornherein auf die Nordseite des Daches. Bleiben Verschattungen, die nicht beseitigt werden können, muss die Anordnung und Verschaltung der Module auf dem Dach entsprechend gestaltet werden. In schwierigen Fällen lassen sich mit Hilfe von Simulationsprogrammen und eines Sonnenbahnindikators Verschattungsanalysen durchführen, die anhand der Sonnenbahnkurven die Verschattung für unterschiedliche Jahres- und Tageszeiten sichtbar machen. Der Generator sollte mindestens 15° Neigung aufweisen, damit Schmutz und Verunreinigungen vom Regen abgewaschen werden.
Dioden schützen die Module und vermindern Ertragsausfall bei Beschattung
Wird eine PV-Zelle beschattet, verhält sie sich wie ein ohmscher Widerstand, d. h. wie ein Stromverbraucher. Die Verschattung hat direkte Auswirkungen auf den Photovoltaikertrag, denn durch die Reihenschaltung der
Zellen in einem Modul kann insgesamt nur so viel Strom fließen wie durch die einzelne verschattete Zelle. Außerdem erwärmt sich die verschattete Zelle und kann bei Überhitzung sogar beschädigt werden („hot spot“-Effekt).
Um die Leistungsfähigkeit der Module so groß wie möglich zu halten und eine Schädigung verschatteter Zellen durch Überhitzung zu vermeiden, werden PV-Module mit Bypass-Dioden ausgestattet. Bei Verschattung fließt der Strom durch die Diode und wird an den betreffenden Zellen vorbeigeleitet. Das Prinzip entspricht in etwa dem Überströmventil einer Heizungsanlage.
Alle Bilder/Grafiken: Vaillant Deutschland GmbH & Co. KG
