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Detailinformationen
1. Solarzellen
Die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrischen Strom erfolgt in Solarzellen. Für ein Photovoltaikmodul werden mehrere in Reihe geschaltete Zellen zusammengefasst.
Es sind drei Arten von Solarzellen gebräuchlich:
Kristalline Siliziumzellen, Dünnschichtzellen und Hochleistungszellen.
Kristalline Siliziumzellen
Kristalline Siliziumzellen werden i.d. R. für netzgekoppelten Betrieb eingesetzt. Sie haben inzwischen einen Marktanteil von rund 85%. Zur Gruppe der kristallienen Siliziumzellen gehören sowohl monokristalline als auch polykristalline Zellen.
Dünnschichtzellen
Bei der Produktion von Dünnschichtzellen werden unterschiedliche Materialien wie Cadmium-Indium-Diselenid (CIS), Cadmium-Tellurid (CdTe) aber auch amorphes Silizium eingesetzt. Dünnschichtzellen für die Verwendung in handelsüblichen Modulen befinden sich noch in der Markteinführungsphase. Obwohl sie einen geringeren Wirkungsgrad aufweisen, wird aufgrund der Flexibilität dieser Zellen und den geringeren Produktionskosten erwartet, daß sie sich auf dem Markt etablieren werden.
Dünnschichtzellen können sowohl als Sonnenschutz- als auch als Designelemente eingesetzt werden.
Hochleistungszellen
In der Forschung wurden bereits Technologien entwickelt, die einen höheren Wirkungsgrad bei Solarzellen ermöglichen.
2. Stromertrag
Die in einer Photovoltaikanlage produzierte Strommenge (kWh) hängt wesentlich vom Standort der Anlage ab, von der Ausrichtung der Anlage und vom Neigungswinkel der Photovoltaikmodule. In Deutschland kann bei guter Ausrichtung einer Anlage pro kWp Anlagennennleistung ein Stromertrag von rund 700 bis 1.200 kWh pro Jahr erzielt werden.
Im Haushalt einer Durchschnitttsfamilie werden z. B. pro Jahr rund 4.000 kWh verbraucht.
Für die Installation von 1 kWp Anlagenleistung benötigt man auf einem Schrägdach oder an einer Fassade ca. 10 qm geeignete Fläche. Auf einem Flachdach benötigt man für 1 kWp aufgrund der notwendigen Aufständerung (Verschattung) etwa 30 qm Fläche.
3. Geeignete Dachflächen
Dachflächen müssen verschattungsfrei sein, in den nächsten Jahren sollte keine Dacherneuerung geplant sein, bzw. eine solche vorgezogen werden und Schrägdächer sollten möglichst nach Süden ausgerichtet sein. Die Dachneigung sollte maximal 45° betragen.
Flachdächer werden für die Modulmontage üblicherweise mit einer Aufständerung auf 30° versehen.
Falls doch einmal im Laufe der Jahre eine Dachreparatur vorgenommen werden müsste, lassen sich Teile der Anlage genauso leicht demontieren, wie sie montiert wurden.
Grundsätzlich kommen alle Gebäudearten in Frage, z. B. Einfamilienhäuser, Wohnblocks, Lager- und Maschinenhallen, Industriegebäude, Verbrauchermärkte und landwirtschaftliche Gebäude.
Eine parallel zum Dach montierte Photovoltaikanlage wiegt rund 25 kg/m². Das ist ein Gewicht, das z. B. bei üblichen Dachstühlen von Einfamilienhäusern innerhalb der zulässigen Belastung liegt.
Eine aufgeständerte Anlage kann - je nach Bauart - durchaus auch 100 kg/m² wiegen.
Bei Hallendächern, bei Gewerbegebäuden sowie öffentlichen Gebäuden sind Dachaufbau und Statik individuell zu berücksichtigen.
4. Genehmigung durch Baubehörde
Für die Genehmigung von Photovoltaikanlagen zur Stromerzeugung sind grundsätzlich die Bauordnungsämter zuständig. Photovoltaikanlagen, die auf bzw. in Dächern und an der Fassade montiert werden, sind i. d. R. genehmigungsfrei.