Partner-Beitrag der Envaris GmbH, Service-Dienstleisters für Photovoltaik-Anlagen
Dritter Beitrag von Envaris, aber nach den Fehlern werden wir jetzt mal konstruktiv und zeigen in diesem Artikel den Planungablauf bei Photovoltaik-Anlagen. Bei der Planung von Photovoltaik (PV)-Anlagen sind viele Faktoren zu berücksichtigen, um deren lange Lebensdauer und optimale Funktionalität zu gewährleisten.
Neben hochwertigen Photovoltaikkomponenten spielen der geeignete Standort und die entsprechende Ortsanalyse eine entscheidende Rolle für die Errichtung der Anlage.
Das gilt sowohl für Freiland- als auch Aufdachanlagen. Dennoch treten in der jeweiligen Planung beachtliche Unterschiede auf. Die folgende Vorgehensweise gilt für die Planung von netzgekoppelten PV-Anlagen auf Dächern und wurde von den Ingenieuren der ENVARIS GmbH erstellt:
1. Standortanalyse
Alle Aufbauten und Verschattungen müssen bei einer Standortanalyse einer Dachanlage berücksichtigt werden. Quelle: ENVARIS GmbH
Bereits vor der Planung einer PV-Anlage muss der Standort genau analysiert werden. Die folgenden Punkte sind die Grundvoraussetzung einer jeden Anlagenplanung:
- Die Lage und Koordinaten des Standortes sind für die Ermittlung der Klimadaten sowie die optimale Neigung der Solarmodule wichtig.
- Die Ausrichtung des Daches ist für den Ertrag der Solaranlage entscheidend. Für Deutschland und alle anderen Länder der Nordhalbkugel gilt die südliche Ausrichtung des Daches als Idealfall. Dachflächen mit größeren Abweichungen von dieser Ausrichtung können jedoch trotzdem sinnvoll für die Photovoltaik genutzt werden.
- Die zu belegende Fläche muss auf mögliche Verschattungen z.B. durch Gebäude, Masten und Bäume überprüft werden. Gleichzeitig muss der niedrigere Sonnenstand im Winter sowie das Wachstum von Bäumen und anderen Pflanzen beachtet werden.
- Alle wichtigen Daten zum Dach müssen erfasst werden. Dazu zählen vor allem Art und Neigung des Daches, Art und Zustand der Eindeckung sowie mindestens eine bemaßte Skizze.
- Alle Dachaufbauten wie Gauben, Lichtschächte, Luken, Lüftungs- und Entrauchungsanlagen sowie alle weiteren Objekte, die Schatten werfen könnten bzw. nicht überbaut werden dürfen, müssen angegeben werden. Sämtliche Objekte werden mit den Abmessungen und Koordinaten erfasst.
- Sollte eine Blitzschutzanlage vorhanden sein, muss das vermerkt werden. In diesem Fall sollte für die weitere Planung ein Blitzschutzexperte hinzugezogen werden. Die Schutzwirkung, der vorhanden Blitzschutzanlage, darf durch die PV-Anlage nicht negativ beeinflusst werden.
2. Überprüfung der Dachstatik
Berechnungen zur Überprüfung der Dachstatik. Quelle: ENVARIS GmbH
Die Statik Analyse eines Daches darf bei der Planung bzw. Errichtung einer PV-Anlage nicht vernachlässigt werden.
- Anhand der statischen Berechnung kann ermittelt werden, ob die Anlage auf der ausgewählten Dachfläche überhaupt realisierbar ist. Das hängt von Zustand, Beschaffenheit der Dacheindeckung und Dachunterkonstruktion ab. Im Falle eines alten unsanierten Daches wird der Aufbau der Anlage entweder gar nicht oder nur sehr schwer möglich sein. Dieser erhöhte Schwierigkeitsgrad kann mit höheren Kosten verbunden sein. Insbesondere bei solch komplizierten Dächern sollte immer ein erfahrener Statiker für die Besichtigung vor Ort hinzugezogen werden.
- Die vorhandenen Bestandsunterlagen zur Statik werden dahingehend geprüft, ob diese noch mit dem tatsächlichen Zustand des Gebäudes übereinstimmen. Falls Lastreserven vorhanden sind, müssen diese für die PV-Anlage mit eingeplant werden können. Wenn die Statik das Aufbringen der zusätzlichen Last durch die PV-Anlage erlaubt, kann mit der weiteren Planung begonnen werden.
3. Vorplanung
Vorplanung einer Dachanlage. Quelle: ENVARIS GmbH
Nachdem die bereits genannten Parameter ermittelt wurden, erstellt man eine grobe Planung der Anlage.
- Die Vorplanung umfasst eine maßstabsgerechte Zeichnung der Dachfläche, sämtlicher Dachaufbauten und Solarmodule in ihrer entsprechenden Neigung und Ausrichtung. Je nachdem, ob es sich um ein flaches oder geneigtes Dach handelt. Mit dieser Vorplanung kann die mögliche Anlagengröße bestimmt und eine Simulation der möglichen Erträge erstellt werden.
- Mit der Software Simulation können die voraussichtlichen Erträge errechnet werden. Als Berechnungsgrundlage dienen alle Standortinformationen sowie die geplanten Module und Wechselrichter. Das Simulationsergebnis ermöglicht eine erste Abschätzung der Wirtschaftlichkeit.
4. Wirtschaftlichkeitsberechnung
Wirtschaftlichkeitsberechnung über Investitionskosten, Ertrag der Anlage und Einspeisevergütung, Foto: pixabay.de
Die Wirtschaftlichkeit der Anlage kann mit Hilfe der Investitionskosten, dem Jahresertrag der Anlage sowie der aktuellen Einspeisevergütung berechnet werden. Durch das in Deutschland verankerte EEG, das eine Einspeisevergütung für 20 Jahre festlegt, kann die Berechnung für einen entsprechend langen Zeitraum erfolgen. Die Investitionskosten, welche abhängig von Anlagengröße und ausgewählten Komponenten sind, lassen sich in Fremd- und Eigenfinanzierung differenzieren.
Die Wirtschaftlichkeitsberechnung ist ein wichtiger Faktor für Anlagenbesitzer, da es sich um eine langfristige Investition handelt, die hohe Einnahmen erzielen kann. Voraussetzung für die Rentabilität der Anlage ist die korrekte Vorplanung.
5. Feinplanung
Feinplanung der Unterkonstruktion und Stringverkabelung. Quelle: ENVARIS GmbH
In dieser Planungsphase werden die Zeichnungspläne der Solaranlage vervollständigt und die Anzahl aller Komponenten ermittelt. Unter Berücksichtigung der Statik-Berechnung wird das komplette System für die Unterkonstruktion der Solarmodule und der dazugehörigen Dachbefestigung bestimmt. Abschließend erfolgt die Konzeption der Elektroinstallation. Darunter fallen die DC-String Verkabelung zwischen den Solarmodulen und Wechselrichtern bis hin zum AC-Anschluss der Wechselrichter in den Einspeisepunkt sowie ins Netz.
Nach der detailliert durchgeführten Planung folgt die Montage der PV-Anlage. Für eine professionelle Planung unter Berücksichtigung dieser 5 Punkte ist das Berliner Service-Unternehmen ENVARIS der richtige Ansprechpartner.
Weitere Informationen rund um die Photovoltaikanlage und Planung von PV-Anlagen finden Sie unter www.envaris.de