Sicher planen, leicht installieren - Tipps für die Planung und Installation von PV-Anlagen (Teil 1)

Der Kunde steht an erster Stelle jeder erfolgreich geplanten, verkauften und installierten Solaranlage. Bereits das erste Gespräch ist dafür entscheidend, da der Installateur hier den Grundstein für das Projekt legt. Idealerweise findet dieser erste Termin am geplanten Standort der Anlage statt, um die Prüfung der generellen Eignung des Bauwerks für die Installation einer Solaranlage festzustellen. Eine gute Vorbereitung dieses Vor-Ort-Termins ist das A und O. Dies spart Zeit, vermeidet Planungsfehler oder Fehlkalkulationen bei der Angebotserstellung und schafft Vertrauen beim Kunden.
Tipp: Übersichtliche Checklisten mit allen Punkten und Fragen, die für ein genaues Angebot notwendig sind, sorgen dafür, dass man nichts vergisst. Weitere „Werkzeuge“ wie Fotoapparat, Kompass und Maßband sollten in der Ausrüstung des Installateurs bei diesem Termin ebenfalls nicht fehlen. Eine Vorab-Anfrage beim zuständigen Energieversorger, ob Besonderheiten zu beachten sind, wo sich der Einspeisepunkt befindet und welche Netzform vorliegt, ist eine weitere wichtige Grundlage.

Gut geplant ist später einfach installiert

Im nächsten Schritt geht es an die Planung der Anlage und Kalkulation des Angebots. Kein ganz einfaches Unterfangen: Damit das Sonnenkraftwerk länger als 20 Jahre hält und dabei gleichbleibend hohe Erträge liefert, müssen alle Parameter zusammenpassen und aufeinander abgestimmt sein. Auch hier gilt: je sorgfältiger und detaillierter die Planung, desto einfacher und sorgenfreier später Installation und Betrieb.

Für einen bestmöglichen Ertrag sollte die Solaranlage optimal auf den Standort und die dortigen Gegebenheiten angepasst sein. Dabei ist insbesondere darauf zu achten, dass eine Verschattung der Module vermieden wird, die sich durch Hindernisse wie etwa Bäume, Schornsteine, Gauben, Satelliten-Antennen, Dachfenster oder andere Dachaufbauten ergeben können.

Tipp: Sonnenhindernisse vorhanden? Verschiedene Planungstools bieten eine Simulation des jährlichen Sonnenverlaufs und zeigen farbig an, in welchem Bereich des Dachs der Installateur die Module optimal platziert, um Einbußen bei Ertrag oder Rendite durch verschattete Module zu vermeiden.

Die Anlagengröße bildet eine weitere wichtige Kennzahl in der Kalkulation und kann – je nach Kundenwunsch – anhand der zur Verfügung stehenden Fläche, des gewünschten Energieertrags oder auch der verfügbaren Investitionssumme ge­plant werden.

Ausrichtung und Neigung der Solarmodule haben ebenfalls Einfluss auf den Energieertrag der Anlage. Sie spielen allerdings – verglichen mit der Leistungsminderung bei Verschattung – eine wesentlich geringere Rolle als oftmals vermutet. Aufgrund der jahreszeitlich bedingten Änderung der Sonnenlaufbahn gibt es einen breiten Bereich mit sehr guten Einstrahlungswerten.

„In-“ oder „Aufdach“

Es gibt zwei grundlegende Befestigungsarten für Photovoltaikanlagen auf Dächern: die Montage mittels Metallgestell auf die vorhandene Dacheindeckung („Aufdach“) oder die Integration der Solarmodule in die Dachfläche („Indach“). Für beide Varianten sowie für die  unterschiedlichen Dachtypen und -eindeckungen gibt es am Markt eine Vielzahl von Gestellsystemen. Generell sollte der allgemeine Zustand und die Wetterfestigkeit der Installationsfläche bereits beim Vor-Ort-Termin eingehend geprüft werden.

Tipp: Mitunter kann bei einem sanierungsbedürftigen Dach eine Dachintegration der Solaranlage nicht nur die ästhetischere, sondern auch die kostengünstigere Alternative sein. Diese Variante hat auch den Vorteil, dass bei notwendigen Dachreparaturen nicht die gesamte Anlage demontiert werden muss, bzw. sich unter der Anlage keine Reparaturen ergeben.

Kriterien für die Produktauswahl

Wenn die Rahmenbedingungen der Installationsfläche ausgelotet sind, geht es an den eigentlichen Kern der Anlage: die Auswahl und Abstimmung der Komponenten.

Die Solarmodule sind das wichtigste Bauteil und noch immer der größte Ausgabenposten. Der Wechselrichter speist den von den Modulen produzierten Strom ins (Haus-)Netz ein und ist damit quasi das Herz und Hirn der Solaranlage. Das Zusammenspiel von Solarmodul und Wechselrichter ist vergleichbar mit dem Wirken von Motor und Getriebe beim Auto. Während die Solarmodule als „Motor“ die Kraft erzeugen, ist das „Getriebe“ der Wechselrichter, der möglichst viel dieser „Motorkraft“ auf die Straße – dass heißt ins (Haus-)Netz – bringt. Eine optimale Abstimmung und hohe Qualität sind hier essentiell.

Bei der Auswahl der Produkte sind als Hauptkriterien neben dem Preis vor allem die Produktverarbeitung, Leistung und Garantien ausschlaggebend. Letztlich ist jedoch der Kunde König und diese Aspekte sollten daher seinen Vorstellungen entsprechend gewichtet werden. Meist zahlt sich aber Qualität vor Preis aus, schließlich geht es um einen Ertrag über 20 Jahre und mehr.

Gute Qualität fängt beim Hersteller und seinen Zulieferern an. Ein zertifizierter Hersteller hat sich einem strengen Qualitätsmanagement verschrieben und garantiert, dass seine Produkte vom Rohmaterial bis zum fertigen Produkt strikten Kontrollen und Tests unterliegen. Sowohl für Module als auch für Wechselrichter gibt es vorgeschriebene Prüfzertifikate wie die IEC-Norm bei Modulen, die jeder Hersteller erfüllen muss. Zusätzliche Tests und Zertifikate von unabhängigen Instituten, beispielsweise des TÜV Rheinland, liefern hier gute Anhaltspunkte über die Qualität eines Bauteils.

Tipps für Modul- und Wechselrichterauswahl

Eine hohe Produktqualität zeichnet sich bei Solarmodulen insbesondere durch eine gute Verarbeitung von hochwertigen Materialien aus. Ein verwindungssteifer, hohlraumfreier Aluminiumrahmen und dickes, mikrostrukturiertes Solarglas sind für einen effektiven Schutz der zerbrechlichen Solarzellen gut geeignet. Gute Module sollten eine Traglast von mindestens 600 kg/m² aushalten – das entspricht mehr als einer Schneehöhe von 3 m.

Mit brandhemmendem Kunststoff vergossene Anschlussdosen und verlötete Verbindungen sind zu empfehlen, denn diese sind vor Feuchtigkeit und Luft geschützt und sorgen so für zusätzliche Sicherheit. Für den Fall, dass die Module in anspruchsvollen Umgebungen wie im landwirtschaftlichen Bereich auf Stallungen oder in Küstenregionen eingesetzt werden, empfehlen sich zusätzliche, spezielle Zertifizierungen über Ammoniak- oder Korrosionsbeständigkeit.

Bei der Leistung eines Solarmoduls sind Wirkungsgrad und Nennleistung (Spitzenleistung in Wattpeak) die beiden maßgeblichen Kenngrößen. Das Verhalten bei schwächerem Licht oder höherer Solarzellentemperatur spielen zudem eine entscheidende Rolle. Für begrenzte Flächen wie Hausdächer sind kristalline Module meist besser geeignet, da sie mehr Leis­tung pro Quadratmeter Fläche bringen als Dünnschichtmodule.

Bei der Wahl des passenden Wechselrichters zählt vor allem seine Effizienz (Wirkungsgrad). Je schneller das sogenannte MPP-Tracking (MPP: Maximum Power Point) ist, desto besser die Anpassung an die vorherrschenden Einstrahlungsverhältnisse – und desto größer der Anlagenertrag. Ein weiter MPP-Eingangsspannungsbereich ermöglicht dem Installateur darüber hinaus eine optimale Auslegung der Anlage. Damit lassen sich Kabelkosten ebenso reduzieren wie Kabelverluste.

Doch nicht nur bei diesen beiden Hauptbauteilen (Solarmodul und Wechselrichter), sondern auch und gerade im Bereich der Anschlusstechnik sollte der Installateur auf hohe Sicherheit und auf zertifizierte Qualität achten. Spezielle TÜV- oder VDE-geprüfte Solarkabel eignen sich deshalb am besten.

Garantien für Produkte

Selbst bei guter Qualität und Verarbeitung geht man erst dann ganz auf Nummer sicher, wenn auch die Absicherung im Falle eines Defekts oder Schadens stimmt. Die meisten Hersteller in der Solarbranche bieten heute bereits Garantien für ihre Produkte, die weit über die gesetzliche Gewährleistungspflicht von 2 Jahren hinausgehen. Den tatsächlichen Leistungsumfang legt jedoch jeder Hersteller individuell fest, da diese Garantien freiwillige Zusagen sind und demnach komplett in seinem Ermessen liegen. Hier sollte der Solarinstallateur nicht nur auf die Laufzeit der Garantie achten, sondern auch auf den genauen Inhalt.

Tipp: Die Produktgarantie sollte möglichst lang sein und mindestens fünf, möglichst aber zehn Jahre und länger betragen. In diesem Zeitraum garantiert der Hersteller, dass keine produktionsbedingten Schäden auftreten.

Bei der Modul­leis­tung gibt es ebenfalls bereits heute umfangreiche Garantien, entweder als Stufenmodell oder als lineare Leistungsgarantie. Letztere ist kundenfreundlicher, da der jährliche Leistungsabfall im ersten Jahr beziehungsweise in den Folgejahren einen bestimmten Prozentsatz nicht überschreiten darf. Damit fällt der Kunde nicht direkt nach der Inbetriebnahme in ein sogenanntes „Leis­tungsloch“ wie beim Stufenmodell.

Das Kleingedruckte, also die Garantieleistungen und -bedingungen, sollten genau unter die Lupe genommen werden, denn hier verstecken sich oftmals kunden­unfreundliche Fallstricke. Prüf-, Montage-, Austausch- und Transportkosten trägt demnach häufig der Anlagenbetreiber allein. Auch die Möglichkeit der Ersatzleis­tungen sollte der Fachmann genau prüfen: Hier variieren die Zusagen der Hersteller von der Erstattung des Restwerts bis hin zum Ersatz durch ein baugleiches Modul. Als Installateur sollte man sowohl die Garantieleistungen als auch -bedingungen der Produkte, die man dem Kunden emp­fiehlt, kennen. Schließlich ist der Installateur bei Schäden immer die erste Anlaufstelle.

Montagesystem

Nach der Festlegung der Module und des Wechselrichters folgt die Auswahl und Dimensionierung des Gestellsys­tems unter Einbezug der individuellen Gebäude- und Dachstatik. In die statischen Berechnungen der Dachlasten fließen zum einen vorwiegend ruhende Lasten ein, wie das Eigengewicht der Solaranlage. Zum anderen müssen aber auch variable Lasten, wie Wind-, Schnee- und Eislasten, die je nach Standort und Region, Geländehöhe und Dachform stark variieren können, berücksichtigt werden.

Tipp: Ein Faktor, der hierbei oftmals unterschätzt wird und zu großen Schäden führen kann, ist die höhere Windbelastung der Eck- und Randbereiche von Dächern. Diesen Flächen sollte der Installateur besondere Aufmerksamkeit widmen und sie entweder ganz meiden oder mit einer entsprechend höheren Anzahl an Befes­tigungen absichern.

Digitale Helfer für die Planung

Erleichterung und Hilfestellung bei der Planung bieten entsprechende Softwarelösungen. Auf dem Markt ist eine Vielzahl an Tools mit sehr unterschiedlichem Funktionsumfang und großer Preisspanne erhältlich – vom reinen Ertrags- und Wirtschaftlichkeitsrechner bis hin zum großen Softwarepaket, das die komplette technische Planung beinhaltet. Mit Letzterem werden beispielsweise die Berücksichtigung von Sonnenhindernissen mittels Verschattungssimulation oder die statischen Berechnungen des Gestellsystems anhand der Lastannahmen beinahe zum Kinderspiel. Damit lässt sich viel Zeit sparen und die Effizienz sowie die Genauigkeit der Planung immens erhöhen.

Ausblick

Der zweite und abschließende Beitrag in einem der nachfolgenden Hefte geht auf die Themen Wirtschaftlichkeitsberechnung, Finanzierung und Förderung sowie auf die Installation einer PV-Anlage ein.

PremiumPlus-Garantie

Seit Februar 2012 bietet Conergy eine neue Garantieabsicherung für seine Module aus eigener Fertigung an. Neben einer auf zwölf Jahre erweiterten Produktgarantie und einer linearen Leis­tungsgarantie beinhaltet die sogenannte „PremiumPlus“-Garantie nach eigenem Bekunden von Conergy vor allem noch kundenfreundlichere und verständlich formulierte Garantiebedingungen: „PremiumPlus stehe für ein faires Versprechen an den Kunden: Im Garantiefall sichern die neuen Bedingungen die Übernahme von Prüf- und Austauschkosten zu, sie garantieren ein baugleiches Ersatzmodul innerhalb der Produktgarantielaufzeit, akzeptieren die Beurteilung objektiver Gutachter und gewähren die Übertragbarkeit der Garantierechte an Dritte.“

Planungstool „Conergizer“

Der Hamburger Systemanbieter Conergy unterstützt Anlagenplaner und Installateure mit einem kostenlosen Planungstool – dem „Conergizer“. Die Software bietet alle Funktionen in einem Paket: von der grafischen Modulfeldplanung auf dem Dach inklusive Verschattungssimulation, über die statische Berechnung des Gestellsystems, bis hin zur elektrischen Verschaltung der einzelnen Komponenten.

„Intelligente“ Produktverknüpfungen sorgen gleichzeitig dafür, dass während der Planung nur miteinander kompatible Komponenten angezeigt werden. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, sich die Kosten anzeigen zu lassen und im Anschluss online zu bestellen. Bei der Rentabilitätsberechnung werden zudem Finanzierungsdetails wie aktuelle Vergütungssätze, individuelle Kreditkonditionen und auch der Eigenverbrauchsanteil mit einberechnet. Abgerundet wird das Angebot zur Software durch eine Schulung bei Conergy, in der der effiziente Umgang sowie zeitsparende Tipps und Tricks zur Planung und Installation vermittelt werden.

Bilder: Conergy AG, Hamburg

www.conergy.com