Die Photovoltaikanlage im Garten als Zusatzeinkommen

Die Photovoltaikanlage im Garten als Zusatzeinkommen

Mit ihr kann die kostenlose Sonnenenergie in Strom umgewandelt werden und mittels Einspeisung ein ansehnlicher Nebenverdienst erzielt werden – die Rede ist von der Photovoltaikanlage.

Trotz der weltweiten Finanzkrise ist der Markt für Photovoltaikanlagen kontinuierlich gestiegen. Allein in 2010 wurden hierzulande 7.400 Megawatt (MW) photovoltaische Leistung neu installiert. Indes arbeiten die Hersteller intensiv daran, den Wirkungsgrad dieser Solaranlagen weiter zu verbessern.

Aufbau und Konzeption der PV-Anlage

Der Aufbau einer Photovoltaikanlage ist recht komplex. Sie setzt sich grundsätzlich aus insgesamt vier Modulen zusammen, die allerdings nicht einzeln, sondern gemeinsam vertrieben werden. Kernstück der gesamten Anlage ist das Solarmodul, mittels dessen die Solarenergie aufgefangen und in elektrischen Strom transformiert wird. Die Solarmodule selbst setzen sich aus einer Vielzahl an Solarzellen zusammen. Diese sind für die Effizienz einer derartigen Anlage ausschlaggebend.

Für die Herstellung kommen verschiedene Dünnschichtmodule zum Einsatz, die je nach Material den Wirkungsgrad bestimmen. Leistungsstarke Anlagen verfügen über sogenannte CIGS-Solarzellen, die sich aus Kupfer, Indium, Gallium und Schwefel zusammensetzen.

Es bestehen mehr als 95% der weltweit hergestellten Zellen aus dem Halbleitermaterial Silizium. Das hohe Vorkommen des Silizium in der Erdrinde sowie die umweltverträgliche Verarbeitung der Siliziumkristalle werden hierbei als bedeutende Argumente aufgeführt. Je nach Art des Kristalls wird zwischen monokristallinen, polykristallinen und amorphen Zelltypen unterschieden.

Neben dem Wirkungsgrad unterscheiden sie sich – angesichts der unterschiedlichen Herstellungsprozesse – auch preislich voneinander. Als Trägermaterial dient zumeist Glas. Die Solarzellen werden mittels einer transparenten Kunststoffschicht (EVA) zu einem dauerhaften Verbund eingebettet, das zusätzlich auch dem Schutz vor Umwelteinflüssen dient.

Die einzelnen Module der PV-Anlage

Die einzelnen Module sind noch einmal zu einem Solargenerator verbunden. In diesem Generator sind zahlreiche Leitungen untergebracht, die einer etwaigen Unterbrechung des Leitungskreises entgegenwirken sollen. So kann der Energiefluss selbst dann aufrecht erhalten werden, wenn sich das Modul teilweise im Schatten befindet oder einzelne Solarzellen defekt sind.

Gleichstron und Wechselstrom

Weil anhand des Generators Gleichstrom erzeugt wird, ist dessen Nutzung im Haushalt nicht möglich. Anders sieht es aus, wenn dieser Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt wird. Hierzu macht sich die Photovoltaikanlage einen dahinter geschalteten Wechselrichter zu Nutze. Dieser ist neben der Umwandlungs- und Einspeisefunktion auch für die Anlagenkontrolle und Optimierung des Stromertrags zuständig.

Auf dem Markt sind auch Wechselrichter mit Transformator erhältlich. Dieser dient als Sicherheitsbarriere zwischen dem Solarstromkreis und dem Netzanschluss, wodurch sich das Durchdringen gefährlicher Solarspannungen vermeiden lässt. Bei trafolosen Wechselrichtern wird diese Aufgabe von einer Fehlerstrom- und Isolations-Überwachung wahrgenommen.

Da der umgewandelte Strom nicht direkt in die eigenen vier Wände geleitet werden kann, muss dieser demzufolge gespeichert werden. Das hierfür übliche Speichermedium ist das allgemeine Stromnetz. Ein Stromzähler (Einspeisezähler) sorgt dafür, dass der eingespeiste Strom erfasst und anschließend vom Stromanbieter vergütet wird. Oftmals werden an der Anlage auch eine Anlagenüberwachung sowie eine Datenvisualisierung angebracht.

Installation und Anbringung von Photovoltaikanlagen

Die Photovoltaikanlage lässt sich entweder auf dem Hausdach oder der Garage anbringen, sowie alternativ auf einem Gartenhaus installieren. Kleinere Solaranlagen können auch freistehend im Garten auf speziellen Vorrichtungen verankert werden.

Kostenersparnis durch Solarenergie

Mit einer Photovoltaikanlage lassen sich signifikante Kostenersparnisse realisieren. Einerseits werden die Stromkosten dadurch gesenkt, dass die Anlage kaum laufende Kosten verursacht. Anderseits lassen sich mittels Einspeisung ins öffentliche Netz ansehnliche Renditen erzielen. Eine Photovoltaikanlage mit einer Leistung von 10 kWp kann nach 20 Jahren zu einer Gesamtvergütung von über 5.000 EUR führen. Damit lassen sich Jahresrenditen von mehr als 4% realisieren.

Der Jahresstromertrag, der aus dieser Anlage generiert wird, kann sich auf etwa 1.200 kWh belaufen. Allerdings hängt dieser Wert stark von Ausrichtung der Solaranlage im Garten ab (Himmelsrichtung, Dachneigung, Sonnenscheinstunden, bauliche Hindernisse in der Umgebung etc.). Damit wäre ein großer Teil des Stromverbrauchs eines 3-Personen-Haushaltes (etwa 3.400 kWh) abgedeckt.