Photovoltaik System
Module
Photovoltaik-Module bilden den eigentlichen "Generator" zur Energieerzeugung.
"Ein Photon löst ein Elektron" - mehr muss man eigentlich gar nicht wissen. Das photovoltaisch aktive Material besteht hauptsächlich aus einem monokristallinen Silizium. Der Strom selbst wird dann über kleinste Silber-Bahnen auf der Siliziumscheibe eingesammelt und als Gleichstrom zum Wechselrichter geleitet.
Die meisten Module bieten zudem sehr ähnliche Abmasse, da in Europa eine geschlosse Glasfläche bis zu 2m² bauantrags-frei ist.
Glas-Glas und Glas-Folie PV-Module
Bei den PV-Modulen gibt es die Unterscheidung in Glas-Folien- und Glas-Glas Modulen.
Der Aufbau von PV-Modulen ist immer sehr ähnlich: Die Vorderseite besteht aus Solarglas, dahinter kommt eine transparente Kunststoffolie, die die Siliziumscheibe einbettet. Die Siliziumscheibe wird wiederum durch eine schwarze oder weisse Rückseitenfolie vor Umwelteinflüssen geschützt. Diese Module nennt man Glas-Folie Module.
Für besonders hohe Anforderungen wird hinter die Rückseitenfolie bei speziellen Modulen eine weitere Glasscheibe gesetzt. Diese nennt man dann Glas-Glas Module. Diese sind deutlicher stabiler (Schneelast), gegen Umwelteinflüsse resistenter (z.B. Einsatz in der Nähe von Tierhaltungsbetrieben) und gelten meist nicht als Brandlast, da Glas-Glas Module oft die Anforderungen an die Brandschutzklasse A erfüllen (z.B. an "Grundstückgrenzen" zwischen Reihenhäusern) .
Bifazialfaktor
Desweitern gibt es viele Module mit einer sogenannten Bifazialeigenschaft. Der Begriff stammt aus dem englischen: "bi-face" und bedeutet frei übersetzt "zwei Gesichter".
Dabei wird die Energie der Sonnenstrahlen auf der Vorder- sowie auf der Rückseite des Moduls "eingesammelt". Besonders effektiv sind diese in Verwendung mit einem Solarzaun oder auf Freiland PV-Anlagen. Manchmal finden sich diese aber auch auf Dächern, insbesondere bei Semi-transparenten Terrassenüberdachungen.
Full-Black
Bei den Abmassen ähneln sich nahezu alle derzeit angebotenen Module sehr. Bei der Optik gibt es jedoch sehr große Unterschiede.
Insbesondere für Einfamilienhäuser werden heute gerne die ästhetisch besonders ansprechenden vollschwarzen Module gewählt. Hierbei ist nicht nur der Aluminiumrahmen schwarz eloxiert, sondern auch die Rückseitenfolie in Schwarz ausgeführt. In Zusammenspiel mit den schwarzen Solarflächen entstehen somit keine weißen "Striche und Punkte" mehr im Modul und es ergibt sich eine sehr homogene Gesamterscheinung der Photovoltaik-Anlage.
Der manchmal noch diskutierte Ertragsnachteil durch eine höhere Erwärmung im Sommer ist aufgrund der eh schon sehr eng liegenden Siliziumflächen nahezu zu vernachlässigen. die zusätzliche schwarze Fläche macht nur noch einen Bruchteiln der Gesamtfläche aus.
Die Zukunft: In-Dach Lösung als Ziegelersatz
Eine ganz besonders ästhetische Lösung sind die sogenannten "In-Dach Module". Diese Module werden als Ersatz für herkömmliche Ziegel direkt als die dichtende Dachhaut auf die Sparren-Lattungskonstruktion eines Daches verbaut.
Diese Module sind nicht nur deutlich unauffälliger und integrieren sich nahezu perfekt ins Dach, sondern bieten auch technische Vorteile. Die deutliche Gewichtseinsparung gegenüber herkömmlichen Tonziegeln oder Betondachsteinen ermöglichen mancherorts erst eine Photovoltaik-Anlage aufgrund der geringeren Dachbelastung. Auch im Denkmalschutz können diese auch in Terrakotta erhältlichen Module eine Möglichkeit eröffnen, überhaupt Photovoltaik zu installieren ("unsichtbare Photovoltaik").
Mittlerweile sind diese "Solar-Riegel" bereits sehr ausgereift und bieten bei Abmassen zwischen 1,5 bis 1,8m x ca. 0,35m mit rund 8kg Gewicht eine fast gleiche Leistungsausbeute! Ein Beispiel: ein herkömmliches Modul mit 400 Wp und 1,75 x 1,13m Abmassen bietet eine Leistung von 202 Wp/m² - ein "Solar-Riegel" mit 1,8 x 0,35m liegt bereits bei 200 Wp/m²!
Im Neubau oder bei DachSanierungen empfehlen wir diesen Modultyp als die zukünftige Dacheindeckung! In der Nachrüstung von Photovoltaikanlagen ist die herkömmliche Aufdachmontage noch der Stand der Technik.
Wechselrichter
Neben den Modulen braucht jedes Photovoltaik-System auch ein Wechslerichter. Dieser heisst so, da er den Gleichstrom von den Modulen in den nutzbaren 230V Wechselstrom umwandelt.
Wird ein Batteriespeicher gewünscht, wird heutzutage zumeist ein Hybridwechselrichter vorgesehen. Dieser kann nicht nur den Gleichstrom der PV-Module, sondern auch den Gleichstrom der Speicherbatterie in Wechselstrom wandeln. Da so unnötige Wandlerverluste vermieden werden, sind Hybridsysteme die heute wirkungsgradstärksten und attraktivsten Lösungen.
Der Wechselrichter übernimmt zudem oft die Aufgabe des "Kopfes". Er sammelt sekundengenau alle Werte zur PV-Stromproduktion und zum aktuellen Hausverbrauch und kann so weitere Komponenten, wie Batterie, Wallbox oder digital geregelten Heizstab, gemäß dem verfübaren Überschuss steuern.
Energiespeicher
Wer mit seiner Photovoltaik-Anlage einen möglichst hohen Autarkiegrad erreichen möchte, sprich so unabhängig vom Netzstrom wie möglich werden möchte, ergänzt seine Photovoltaik mit einem Batteriespeichersystem.
Bei der Auswahl der passenden Speichergröße helfen unsere Vertriebs- und Planungsmitarbeiter. Die empfehelnswerte Speichergröße hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab: Gesamtverbrauch + Verbrauchsverhalten der Bewohner + der PV-Anlagengröße + den weiteren Komponenten, wie Wärmepumpe oder Elektrofahrzeug.
Stand der Technik sind sogenannte "Lithium-Ionen-Speicher". Hierbei handelt es sich um einen Gattungsbegriff und es gibt verschiedene chemische Zusammensetzungen. Wir verwenden ausschliesslich sogenannte Lithium-Eisen-Phosphat Systeme (LiFePo4), da diese bezüglich ihrer Sicherheit am zuverlässigsten einzustufen sind.
Unser erstes Lithium-Ionen Batteriespeichersystem haben wir schon vor über 10 Jahren installiert. Damals haben die meisten noch die sehr kurzlebigen und anfälligen Blei-Batterien verbaut. Die Li-Ion Batterie von damals läuft heute immer noch! ;-)
Notstrom und Full-Backup-Lösungen
Ganz allein ist eine Photovoltaikanlage, auch mit Batteriesystem, noch keine Notstromlösung! Denn nach aktuellen technischen Anschlussbedingungen muss jede Erzeugungsanlage sich im Falle eines Stromausfalls in wenigen Millisekunden abschalten. Dies dient zum Schutz von z.B. Netzmonteuren bei der Trafo-Wartung im Wohnviertel oder der Feuerwehr bei Löscheinsätzen.
Zusammen mit einem Batteriesystem kann eine Photovoltaikanlage jedoch zu einer echten Notstromlösung für den Fall eines Blackouts ausgebaut werden. Hierfür sind nur wenige Zusatzkomponenten nötig.
Als Einstiegslösung gilt der sogenannte Bypass-Notstrom. Hierbei bietet eine separate einzelne Schuko-Steckdose bei Stromausfall und geladener Batterie die Möglichkeit, sich über Verteiler in kleinem Umfang mit 230V zu versorgen. Dies ist eine preislich attraktive Lösung.
Die sogenannte Full-Backup-Lösung hingegen trennt das komplette Hausnetz vom Netzanschluss und baut ein eigenes, 3-phasig synchronisiertes Subnetz auf. Vorrausgesetzt die Batterie ist gefüllt, funktionieren (nahezu) alle elektrischen Verbraucher im Haus wie gewohnt. Bei unseren modernen Systemen geschieht diese Umschaltung in weniger als 20 Millisekunden und erreichen somit den sogenannten USV-Standard - eine Unterbrechnungsfreie Stromversorgung. Sie merken nicht einmal mehr ein Flackern der Lampen bei Stromausfall! Das Gute an diesen Full-Backup Lösungen ist zudem die "Schwarzstartfähigkeit" - diese Gewährleistet ein Wiederaufladen der Batterien am Folgetag, auch wenn immer noch der Strom weg ist.
Ladelösungen Elektomobilität
Dein Elektroauto kann direkt mit überschüssigem Sonnenstrom von deinem Dach geladen werden! Die Sonne "fliesst" also direkt in den "Tank" Deines Autos! Die hierfür benötigte Ladeleektronik ("Wallboxen") für solares Überschussladen sind bei uns der Standard.
Laden mit der Kraft der Sonne ist nicht nur ökologisch wertvoll, sondern auch wirtschaftlich sinnvoll. So kann zwischen ca. April bis ca. Oktober für rund 2,50€/ 100km getankt werden (Basis 20 Jahre Abschreibung, 10 kWp-PVA, 20 kWh/100km Durchschnittsverbrauch).
In naher Zukunft werden wir auch bidirektionales Laden anbieten können. Hierbei kann der Speicher des E-Fahrzeugs zum Beispiel den Verbrauch des Hauses über die Nacht bedienen. Leider fehlt bislang hierfür noch die Technik und Freigabe der Netzbetreiber (Stand Sep 2023).
Photovoltaik-Thermie
Als "PV-Thermie" bezeichnen wir alle Lösungen, die den Sonnenstrom in Wärme wandeln. Dies sind zum Beispiel Wärmepumpen für die Heizung, sogenannte Brauchwasserwärmepumpen für die Trinkwassererwärmung oder solar geregelte Heizstäbe in Puffertanks.
Je nach bestehender Heizungsinstallation und Einsatzgebiet kann mit aktuellen digital gesteuerten Lösungen erreicht werden, dass eine Gastherme oder Feuerkessel von April bis Oktober vollständig ausgeschaltet werden können.
Unseren ersten solar geregelten Heizstab haben wir schon vor über 10 Jahren installiert - damals noch im Eigenbau, da es industriuelle Lösungen noch nicht gab.
Grundlagen der Photovoltaik
Von der Sonne zum Strom.Das Prinizip der Photvoltaik ist so unschlagbar einfach. Kein anderes Kraftwerksprinzip kommt mit sowenig Physik und Technik aus, wie die Photovoltaik!
Ein kurzer Satz beschreibt die Einfachheit: "Ein Photon löst ein Elektron!". Das wars!
Bei der Photovoltaik dreht sich nichts, es bewegt sich nichts, das physikalische Wirkprinzip arbeitet verschleissfrei!
Ein ebenso kurzer Satz beschreibt die notwendige Technik: "Fünf Bauteile und kein Knopf!". Das wars!
Man benötigt ledigich PV-Module, die Unterkonstruiktion, ein paar Kabel, einen Wechselrichter und den Einspeisepunkt am Hausanschluss. Alles funktioniert ohne Eingriff von aussen: morgends "wacht" das System alleine auf und abends legt es sich ebenso alleine "schlafen".
Erst mit der Ergänzung von weiteren Smart-Energy Komponenten, wie Batterie, Wallbox, geregelter Heizstab oder Smart Meter, wird es ein wenig komplexer. Hier bieten wir langjährige Erfahrungen: unseren ersten "Smat-Energy-Systeme" haben wir bereits vor über 10 Jahren verbaut!
Unsere Leistungen
Alles aus einer Hand
Von der Erstberatung über die Aufdach- und Elektroinstallation bis hin zur Netzanmeldung, Inbetriebnahme und Kundenservice stehen wir Ihnen mit unseren festangestellten Mitarbeitern zur Verfügung.
Dies sind TÜV-geprüfte Fachberater für PV- und Speichertechnik, Dachdecker, Elektriker und Elektromeister. Und im Planungsbüro arbeiten viele studentische oder studierte Umwelttechniker.
Maßgeschneiderte Lösungen
Wir sind Hersteller-unabhängig!
Wir bieten Ihnen nur Lösungen an, auf die wir Vertrauen und die zu Ihnen und Ihrem Energiebedarf passen. Sie müssen keine gekoppelten Stromverträge und auch keine übergroßen Batteriesysteme kaufen. Lieber freuen wir uns über eine Empfehlung nach Abschluss des gemeinsamen Projektes!
Kundenservice auch nach dem Kauf
Auch nach der Inbetriebnahme Ihrer PV-Anlage stehen wir ihnen jederzeit und mit Fach-Know-how zur Verfügung. Fester Bestandteil unserer Lösungen ist z.B. der automatisierte Fehlerempfang. Hierbei wird ihr System auf unser Installateursportal aufgeschaltet und wir können bei Fehlermeldungen aus Ihrem System entsprechend reagieren (bei Zustimmung durch den Betreiber).
Fachhandwerker aus deiner Region
Der Markt der Erneuerbaren, insbesondere der Photovoltaik, ist stark in Bewegung und sehr dynamisch.
Daher reichen unsere eigenen Kapazitäten manchmal auch nicht mehr aus und wir greifen auf lokale Handwerkspartner für die Installation zurück. Wir sagen ganz bewusst nicht "Sub-Monteur", sondern Partner - all unsere Partner kommen aus unserer Region und sind Ihnen oft auch bekannt!