Was beim Bau einer Photovoltaikanlage auf dich zukommt

Sonnenenergie ist eine der zukunftsträchtigsten Energiearten. Sie ist sauber, sicher und nachhaltig. Kein Wunder, dass auch in der Schweiz zunehmend primär Dächer mit Photovoltaikanlagen versehen werden. Erfahre hier, wie PV-Anlagen funktionieren, wie sie aufgebaut sind und was du bei der Anschaffung beachten musst.

Wie funktioniert eine Photovoltaikanlage?

Photovoltaikanlagen wandeln Sonnenenergie in Strom um, ohne dabei Abfall, Abgase oder Lärm zu produzieren. Wie viel Strom eine PV-Anlage erzeugt, ist dabei von der Lage, der Ausrichtung, der Tageszeit und der Sonneneinstrahlung abhängig. Beispielsweise produziert eine nach Süden ausgerichtete Solaranlage mehr Energie als eine in einem Schattental. Dabei ist anzumerken, dass PV-Anlagen auch bei schlechter Witterung Strom produzieren können – wenn auch deutlich weniger als bei Sonnenschein.

Übrigens: Mit einem PV-Speicher hast du die Möglichkeit, abends oder in der Nacht überschüssige Energie vom Tag zu beziehen und dadurch den Eigenverbrauch und die Autarkie zu erhöhen. Dennoch bringt ein Speicher auch Nachteile mit sich, da das System teuer und noch nicht ausgereift ist. 

Wie ist eine Photovoltaik-Anlage aufgebaut?

Die Leistung einer PV-Anlage entscheidet darüber, wie viel Strom durch das Sonnenlicht gewonnen werden kann. Sie ist abhängig von der Art der Module, der Fläche und der Ausrichtung der Anlage. Was jedoch alle Anlagen gemein haben, sind der Aufbau und die verschiedenen Komponenten.

1. Solarmodul

Die Solarmodule sind dafür zuständig, Sonnenlicht einzufangen und dieses in Energie umzuwandeln.

Bei der Anbringung der Solarmodule wird unterschieden zwischen Aufdach-PV-Anlage und Indach-Anlage. Bei der Aufdach-Anlage werden die einzelnen Solarmodule (auch Solar-Panels genannt) auf dem Dach installiert und miteinander verbunden. Sie können nachträglich grundsätzlich auf fast jedem Dach angebracht werden. Indach-PV-Anlagen unterscheiden sich in der Hinsicht, dass die Solarmodule nicht auf dem Dach aufgebracht, sondern ins Dach integriert werden. Daher ist die Installation einer Indach-Anlage nur wirtschaftlich, wenn das Dach ohnehin saniert werden muss oder es sich um einen Neubau handelt. Eine Art der Indach-Anlage sind Solarziegel. Diese ersetzen herkömmliche Dachziegel und verfügen über integrierte Solarmodule.

Bei einer Solaranlage auf einem Flachdach werden die Panels auf einem Gerüst nach der Sonne ausgerichtet.

2. Unterkonstruktion inkl. Verkabelung

Die Unterkonstruktion sorgt dafür, dass die Solarpanels am Dach befestigt sind. Die Verkabelung passiert unter den Panels und ist von aussen nicht sichtbar. 

3. Wechselrichter

Um den Strom, der in den Solarmodulen produziert wurde, nutzen zu können, wandelt der Wechselrichter den Strom von Gleichstrom in Wechselstrom um. Nur so kann er genutzt oder ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden.

4. Stromzähler

Der Stromzähler gibt an, wie viel Strom von der PV-Anlage produziert wurde. Moderne Stromzähler geben zudem an, wie viel Strom ins Netz eingespeist wurde.

Die folgenden drei Bestandteile einer Photovoltaikanlage sind optional und können zu einer optimalen Nutzung der Sonnenenergie beitragen:

5. Speicher

PV-Speicher erlauben es, den tagsüber produzierten überschüssigen Strom zu speichern. Die sogenannten Batteriespeicher können den Eigenverbrauch erhöhen. Finanziell lohnen sie sich aktuell aufgrund des hohen Preises oftmals nicht für Privathaushalte. 

6. Energiemanagement-System

Ein Energiemanagement-System (EMS) automatisiert den kombinierten Betrieb von Stromerzeugern wie Photovoltaikanlagen und Wärmepumpen mit Stromverbrauchern wie etwa Elektroautos. Dabei wird eine besonders hohe Energieeffizienz erreicht, da Produktion und Nutzung des selbst produzierten Stroms optimal aufeinander abgestimmt werden können.

Um die Installation eines EMS kümmert sich eine Elektroinstallateurin oder ein Elektroinstallateur. Um das EMS zu steuern, wird es mit einer Bedienoberfläche – meist einem PC – verknüpft. Dies ermöglicht die Steuerung selbst dann, wenn du nicht zuhause bist.

7. PV-Leistungsoptimierer 

Leistungsoptimierer für die Photovoltaikanlage bieten dann einen Mehrwert, wenn ein Dach im Laufe eines Tages etwa durch einen Schornstein oder einen Baum teilweise verschattet wird. Liegen nämlich ein oder mehrere Module zu einer Tageszeit im Schatten, sorgen diese für eine schwächere Leistung aller Module, die im sogenannten «String» mit ihnen verkabelt sind. Ein Optimierer verhindert, dass verschattete Module den Gesamtertrag einer Photovoltaikanlage reduzieren.

Für Photovoltaikanlagen, die zu keinem Tageszeitpunkt verschattet sind, eignet sich ein Optimierer nicht. Im Gegenteil: Da er den Energieertrag jedes Moduls überwacht, verbraucht er in diesem Fall sogar zusätzlich Energie.

Wann lohnt sich eine PV-Anlage?

«Photovoltaikanlagen lohnen sich grundsätzlich immer, wenn man seinen eigenen Strom produzieren, seine Autarkie erhöhen und nachhaltigen Strom nutzen möchte.» David Stickelberger, Geschäftsleiter bei Swissolar

Der Umstieg auf eine Solaranlage sollte in Betracht gezogen werden, wenn

• du dein Dach sanierst.
• du schnellstmöglich auf klimafreundliche Stromproduktion umrüsten möchtest.
• du unabhängig vom Energieversorger sein möchtest.
• du ein Elektrofahrzeug laden möchtest.

Zwar sind die Anschaffungskosten mit ca. 10'000 Franken (nach Einberechnung der Förderbeiträge) für eine PV-Anlage recht hoch, doch anschliessend sparst du laufend Stromkosten.

David Stickelberger betont: «Mit einer Photovoltaikanlage produziert man während rund 30 Jahren Strom. Und das ganz ohne Umweltverschmutzung oder Lärm und bei minimalen Unterhaltskosten. Die durchschnittlichen Kosten für Solarstrom liegen aktuell gerade einmal bei 9 Rappen pro Kilowattstunde.» Für den jährlichen Strombedarf eines durchschnittlichen Haushalts (4000 kWh) reiche zudem bereits eine Photovoltaikfläche von 25 Quadratmetern aus.

Wie hoch ist die Ersparnis durch Photovoltaikanlagen?

Wie hoch deine Ersparnis durch eine Photovoltaikanlage ist, hängt von der Grösse der Anlage und vom Eigengebrauch ab. Die Anschaffung einer PV-Anlage ist mit ca. 10'000 bis 15'000 Franken für ein Einfamilienhaus zwar kostspielig, rechnet sich jedoch im Laufe ihrer Nutzung. In einem durchschnittlichen Einfamilienhaus können in der Schweiz nämlich rund 300 bis 600 Schweizer Franken für Strom pro Jahr eingespart werden. Dazu kommt der Stromanteil, der ins Netz eingespeist wird und für den Sie eine Vergütung erhalten.