Photovoltaikanlage Dimensionierung

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Dimensionierung der Photovoltaik-Anlage

Haus Bauplan Solar © Marina Lohrbach, stock.adobe.com
Richtige Dimensionierung der Photovoltaik-Anlage © Marina Lohrbach, stock.adobe.com
Ein ganz wesentlicher Punkt bei der Planung der Photovoltaikanlage betrifft natürlich deren Größe bzw. Leistung. Dabei geht es letztlich um die Eigenverbrauchsoptimierung: In den meisten Fällen soll entsprechend dem jährlichen Verbrauch so viel Solarstrom produziert werden, so dass ggf. mit einer Batterieerweiterung ein möglichst hoher Autarkiegrad erreicht werden kann.

Dachfläche

Aber unabhängig von der genannten Fragestellung geht es zunächst um die Dachfläche, die für die Photovoltaikanlage zur Verfügung steht. Denn die mögliche Dachfläche bestimmt, wie viel Solarmodule und damit welche Leistung maximal installiert werden können. Der erste Schritt ist also eine Betrachtung und Ausmessung der Dachfläche und die Analyse, ob das Dach für die Solaranlage geeignet ist. Hierbei geht es bekanntermaßen um Ausrichtung, Dachneigung und vor allem auch mögliche Verschattungen.

Wie groß ist die nutzbare Dachfäche?
Wie groß ist die nutzbare Dachfäche?

Aber auch die Größe und Form des Daches mit Gauben oder Einschnitten, die Lage des Schornsteins oder von Antennen und Satellitenschüsseln müssen berücksichtigt werden, da sie die zur Verfügung stehende Montagefläche bestimmen.

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Berechnung der Größe des Daches

Wenn man Glück hat, gibt es Baupläne, aus denen die genauen Maße für das Dach hervorgehen.

Tipp: Baupläne sind nicht immer exakt. Gerade bei älteren Gebäuden kann sich einiges verändert haben durch Dachsanierungen, neue Fenster etc.

Wenn es keine Baupläne mehr gibt oder diese nicht mehr stimmen, kann man gut über Auszählen der Dachziegel die Größe bestimmen. Einfach einen Ziegel ausmessen, zum Beispiel aus dem Dachfenster heraus (oder aus den Produktunterlagen herauslesen), und dann von einem geeigneten Standpunkt aus die Anzahl der Reihen und Zeilen an Ziegeln zählen, mit der jeweiligen Einzelgröße multiplizieren und so die Dachgröße insgesamt ermitteln.

Tipp: Darauf achten, auch hier Verschattungen durch Gauben oder Ähnliches von der Fläche wieder abzuziehen!
Beachten Sie bei der Planung der Solaranlage auch die Verschattung
Beachten Sie bei der Planung der Solaranlage auch die Verschattung

Eine weitere Möglichkeit besteht bei Flachdächern über Google Earth, hier kann man mit Hilfe eines Lineals die Flächen berechnen.

Erzielbare Leistung

Steht die Fläche des Daches fest, kann bei Schrägdächern relativ einfach berechnet werden, wie viele Module einer bestimmten Größe/Leistung auf dem Dach Platz finden. Dazu fertigt man am besten eine Zeichnung des Daches an und rechnet dann aus, wie viele Module, die es ja in verschiedenen Abmessungen gibt, auf die Fläche passen. Module können in Quer- oder Längsrichtung montiert werden, die Anzahl der Module, die installiert werden kann, kann sich dadurch erheblich ändern.

Anlagengröße: Bei der Planung kann eine Zeichnung helfen
Anlagengröße: Bei der Planung kann eine Zeichnung helfen
Tipp: Größere Module benötigen später weniger Installationspunkte und sind preiswerter bei der Montage, die Variationsmöglichkeiten bei der Anordnung sind aber geringer.

Bei der Planung muss aber auch bedacht werden, dass bestimmte Abstände zwischen den Modulen und zum Rand des Daches hin eingehalten werden müssen. Überschlagsmäßig kann man davon ausgehen, dass je nach Modulart für ein Kilowatt peak zwischen sechs (monokristalline Module) bis zu 16 Quadratmeter (Dünnschichtmodule) Dachfläche (Schrägdach) benötigt werden. Auf einem Flachdach muss aufgrund der verschattungsbedingten Reihenabstände mit einem deutlich höheren Flächenbedarf (mindestens doppelt) gerechnet werden.

Solaranlage: Randabstand sollten eingehalten werden
Solaranlage planen: Randabstand sollten eingehalten werden

So kann man die auf einem Schrägdach maximal installierbare Leistung also mit folgenden Informationen berechnen:

  • Größe der zur Verfügung stehenden Montagefläche
  • Anzahl der Module
  • Leistung der Module

Für ein Flachdach muss aufgrund gegenseitiger Verschattung der Modulreihen mit einem Abschlag von mindestens 50 % gerechnet werden.

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Auswahl der passenden Module

Die Auswahl der passenden Module hängt mit der Frage zusammen wie viel Leistung auf der zur Verfügung stehenden Dachfläche untergebracht werden soll. Hier lässt sich die Dachfläche unter Umständen optimal mit kleineren Modulen ausnutzen.

Photovoltaik Module: Polykristallin oder Monokristallin
Photovoltaik Module: Polykristallin oder Monokristallin

Mono- und Polykristalline Module bringen den höchsten Ertrag. Ist die zur Verfügung stehende Dachfläche vergleichsweise klein, dann bietet sich diese Zelltechnik an. Der Flächenbedarf bei monokristallinen Modulen beträgt ca. 6 m2 pro kWp, bei polykristallinen Modulen ca. 8 m2/kWp.

In der Regel erhält man von einem Fachbetrieb im Rahmen des Angebots einen Vorschlag für die Dachbelegung mit den offerierten Modulen und der sich aus deren Anzahl ergebenen Generatorleistung.

Wer besonderen Wert auf „Made in Germany“ legt, sollte bei der Auswahl der Module eine deutschen Hersteller wählen. Die Auswahl ist aufgrund zahlreicher Insolvenzen zwar kleiner geworden, aber einige Firmen sind noch am Markt.

Pro Kilowattpeak kann mit einem Ertrag von 900 -1100 Kilowattstunden rechnen
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