Fragen und Antworten

Wir haben hier extra nicht die Fragen und Antworten aufgeführt, die Sie auch auf beliebig anderen Seiten im Internet finden können, diese werden dort bestens beantwortet.

Hier finden Sie Aspekte und Fragen, die schon immer mal beantwortet werden sollten.

Speicherlösung bei Solarstrom

Als aktuelle Speicherlösung kommen Akku-Bänke auf Basis Blei-Gel Akku, Blei-Elektrolyt Akku sowie Lithium-Ionen Akkus für die kurzzeitige Speicherung in Betracht. Diese können bei bestehenden Photovoltaikanlagen nachgerüstet werden – modulweise Erweiterung mit der Möglichkeit des Notstrombetriebs – oder bei Neuanlagen gleich berücksichtigt werden. Bei Neuanlagen bietet sich zudem die Option an, die Steuerung der Batterieladung und des Energiemanagements gleich in den Wechselrichter mit zu integrieren.

Für Langzeitspeicher eignet sich zur Speicherung der Energie die Umwandlung in Wasserstoff oder Methan, was eine unbegrenzte Lagerung ohne Verluste ermöglicht. Methan kann auch in bestehende Erdgasnetze eingespeist werden.

Der Markt für Speicherlösungen wird in Zukunft noch interessante Lösungen bieten, Alternativen sowohl für die Kurzzeitspeicherung wie auch die Langzeitspeicherung.

Aufstellungswinkel 30° für PV-Module

Photovoltaik-Module bei Flachaufständerung in allen Regionen innerhalb Deutschlands auf einen Aufstellungswinkel von 30° auszurichten — und dieses als Nonplusultra anzusehen — ist ein aus der Branche nur schwer zu entfernendes Übel.

So ist für beispielsweise Flensburg mit einem Sonnenhöchststand von 58° noch nicht einmal zur Sommersonnenwende die optimale senkrechte Einstrahlung erreicht. Berlin, mit einem Sonnenhöchststand von 61°, wäre gerademal einige Tage im Jahr mit einem senkrechten Einstrahlungswinkel beglückt. Eine richtige Dimensionierung des Aufstellungswinkels für PV-Module optimiert den Anlagenertrag.

Aufstellungswinkel für Solarthermie-Kollektoren

Der Aufstellungswinkel für die Solarthermie-Kollektoren kann gar nicht steil genug gewählt werden, will man optimale Einstrahlungen im Frühjahr oder Herbst nutzen. Der kritische Betrieb des Absorptionsmediums im Solarkreis, durch das Überangebot an Sonneneinstrahlung im Sommer hervorgerufen, wird dadurch leicht verbessert. Ist die Kollektorfläche allerdings so klein gewählt, dass Sie gerade mal im Sommer die notwendige Wärme zur Verfügung gestellt bekommen, erübrigt sich diese Betrachtung.

Modul quer statt hochkant, die Tücke beim Moduldrehen

Soll das Modul quer statt hochkant montiert werden bzw. umgekehrt, sollten die Verschaltungen der Zellen mit Bypassdioden bekannt sein. Manche Modulanbieter liefern ihre PV-Module mit mehreren Bypassdioden aus, wobei meistens immer eine Zellenreihe mit einer Bypassdiode verschaltet ist, dieses meistens auf die hochkante Ausführung abgestimmt. Das führt dazu, dass sich Teilverschattungen, wie durch ein Lüfterrohr verursacht, bei hochkant montierter Ausführung anders auswirkt als bei quer montierter. Dieses ist insbesondere bei Aufständerung im Flachdachbereich und der damit verbundenen Modulverschattung zu beachten, wo bei niedrigem Sonnenstand die hintere Modulreihe durch die vordere teilverschattet werden kann. Sollte das Modul in der ungünstigen Position montiert sein, kann in dem Fall der gesamte String ausfallen und die Leistung der PV-Anlage entsprechend einbrechen.

Globale Einstrahlung auf horizontale Flächen

Die Globale Einstrahlung auf horizontale Flächen als Maß aller Dinge zu sehen – wie in Strahlungskarten dargestellt – bewahrt einen nicht davor nuancierte Bewertungen der jeweiligen Region zu beachten.

Globale Einstrahlung

Die Globale Einstrahlung mit beispielsweise 1.000 W/m² braucht nicht der globalen Einstrahlung mit 1.000 W/m² einer anderen Region entsprechen.Die globale Einstrahlung setzt sich aus dem direkten und dem diffusen Einstrahlungsanteil zusammen, die unter anderem je nach Region und klimatischen Bedingungen unterschiedlich sind. Die direkte Einstrahlung und die diffuse Einstrahlung werden unterschiedlich absorbiert, insbesondere der Einfallswinkel macht sich hier bemerkbar. Das führt zu unterschiedlichen absorbierten Leistungen je nach Höhe der jeweiligen Anteile.

Einstrahlungsmodell, Transmission diffuser Strahlung

Für die diffuse Strahlung kann ein äquivalenter Einfallswinkel direkter Strahlung berechnet werden, der eine Transmission liefert, die der Transmission diffuser Strahlung entspricht. In den meisten Berechnungsmodellen liegt dieser Winkel bei 60°. dieses kommt beim Einstrahlungsmodell zum Ansatz.

DIODEN-Modell

Zur detaillierten Beurteilung der PV-Module bietet das DIODEN-Modell entscheidende Voraussetzungen, um verschieden PV-Module und Typen miteinander besser vergleichen zu können. Insbesondere in Bezug auf einige Dünnschichtmodultypen erlaubt das DIODEN-Modell eine Ertragsgüte gerechte Beurteilung im Vergleich zu kristallinen Modulen. Für verschiedene Modultypen unter gleichen Einstrahlungsbedingungen festgestellte unterschiedliche Jahreserträge lassen sich im DIODEN-Modell verifizieren. Beim DIODEN-Modell müssen einige Parameter explizit ermittelt werden. Strom, Spannung und Leistung werden letztendlich für jeden Arbeitspunkt bestimmt. Hierdurch lassen sich elektrische Verlust-Leistungen DC- und AC-seitig bei entsprechenden Kabelquerschnitten vernünftig berechnen. Wir verwenden für Teil-Lastbetrachtungen entsprechende Stundenwert-Klassenverteilungs-Matrixen der DC und AC Ströme und Leistungen. Insbesondere bei Anlagen mit großflächigen unterschiedlichen Ausrichtungen und demzufolge unterschiedlichen zeitlichen Tagesspitzen müssen Sie letztendlich für jede Stunde des Tages und des Jahres eine Beurteilung der elektrischen Verluste bei entsprechenden Kabelquerschnitten machen, sozusagen eine stündliche Beurteilung der Gleichzeitigkeit der unterschiedlichen Belastung. Einen generellen mittleren Gleichzeitigkeitsfaktor für das Jahr hierfür anzusetzten, und die Berechnung dadurch erheblich zu vereinfachen, wäre zu ungenau.

Kombimodell

In unserer Auslegungs-Software SOLAWIN kommt ein Kombinationsmodell aus Einstrahlungs- und Dioden-Modell zum Einsatz. Dieses erlaubt eventuelle Ausreißer bei neuen PV-Modulen besser in den Griff zu bekommen, falls die notwendigen Parameter noch nicht exakt bestimmt sind. Auch ist durch den Einsatz zweier grundsätzlich verschiedener Modellansätze, wie sie das Einstrahlungsmodell und das Diodenmodell aufweisen, eine höhere Aussagensicherheit für Erträge und Anlagenwirtschaftlichkeitsbetrachtungen gegeben.

Auslegung Wechselrichter

Wechselrichter und deren Ausführung als Trafo-Version oder trafoloser Version verlangt eine differenzierte Auslegung der Photovoltaik-Anlage. Stringwahl und Modulverschaltung wirken sich unterschiedlich auf den optimalen Betriebspunkt aus. Die Arbeitskennlinienschar gleichstromseitig ist unter anderem hierbei zu berücksichtigen.

Der Wechselrichter ist möglichst dicht am Generator zu installieren

Als Grund hierfür werden die hohen Verluste auf der Gleichstromseite benannt. Das ist aber nur die halbe Wahrheit. Die Leitungsverluste sind insbesondere von den gewählten Kabelquerschnitten abhängig. Leider gibt es z. Zt. keine Standardlösungen für Kabelquerschnitte auf der DC-Seite, die größer als 6 mm² sind. Das gilt für Anschluss-Stecker, Buchsen, Klemmen, Verteiler etc., Speziallösungen müssen dann her. Auf der AC-Seite dagegen gibt es alles bis Kabelquerschnitt 150 mm² und mehr. Die Betriebsspannung liegt auf der DC-Seite normalerweise höher als auf der AC-Seite. Die Schlussfolgerung überlasse ich Ihnen. Wir berechnen Ihnen all diese Verluste bei verschiedenen DC-AC-Varianten.

Häufig bietet sich in 1-2-Familienhäusern der Dachstuhl zur Unterbringung der Wechselrichter an, ein beliebtes Argument. Soll jedoch ein Überspannungsschutz für Anlagen mit oder ohne äußeren Blitzschutz berücksichtigt werden, empfiehlt es sich, eine Installation der Wechselrichter im Kellerbereich zu überprüfen.