Photovoltaik-Fibel 2011 - Energie aktiv

InhaltPhotovoltaik-Fibel 2011

Vorwort 4Die 10 Schritte zur Photovoltaik-Anlage 6Was ist Photovoltaik? 8Geschichte der Photovoltaik 8Das Potenzial der Sonnenenergie 9Effektivste Ausrichtung zur Sonne 10Vermeiden Sie Schatten! 11Was passiert an trüben Tagen? 11Installationsmöglichkeiten 12Was bedeutet „GIPV“? 13Wer sind kompetente AnlagenplanerInnen und -errichterInnen? 14Was muss ein seriöses umfassendes Angebot enthalten? 15Achten Sie auf Qualität! 16„Positive Sortierung” bringt mehr Leistung! 17Schneelasten, Windlasten 18Wechselrichter 20Bei Feuer am Dach 21Kabel, Leitungen und Isolierungen 23Blitzschutz 24Verantwortlichkeiten bei der Modulmontage 25Welche Genehmigungen sind verpflichtend? 25Inbetriebnahme und Netzanschluss 27Die Rechte der KäuferInnen 27Anlagenbuch und E-Befund 28Anhang 30Glossar 34Photovoltaik-Fibel 2011

VorwortMein Ziel ist dieEnergieautarkie ÖsterreichsWir brauchen mehr Energieeffizienz und einen vernünftigen Energiemix,um Österreich unabhängig von fossiler Energie und damit energieautark zumachen. Erneuerbare Energie ist die Zukunft, dabei müssen alle an einemStrang ziehen.Erstmals wurde in einer Studie wissenschaftlich belegt, dass Energieautarkiein Österreich bis 2050 machbar ist. Der Weg in Richtung Energieautarkiegeht nicht von heute auf morgen, es bedarf großer Anstrengungenund eines langfristigen Umbaus unseres Energie- und Wirtschaftssystems.Meine dreiSchwerpunktesind:Energieeffizienz,erneuerbareEnergie und„green jobs”.Wir brauchen ein Energiesystem, das für morgen ist und nicht von gestern.Was von gestern ist, ist klar: Öl-, Gas- und Atomenergie sind von gestern.Aber bis 2050 könnte Österreich ausreichend Energie aus Wasser, Sonne,Wind und Biomasse erzeugen, um energieautark zu sein. Meine dreiSchwerpunkte sind: Energieeffizienz, erneuerbare Energie und „green jobs”.Die Sonnenenergie spielt dabei eine zentrale Rolle. Die Photovoltaik alsZukunftstechnologie ist auch Bestandteil der Energiestrategie für Österreich.Photovoltaik ist die Zukunftsbranche, die durch innovative Lösungenein „Haus zum Kraftwerk“ machen kann.In Zukunft soll es bei Neubauten nicht mehr „My home is my castle“,sondern „My home is my power plant“ heißen: das „Haus als Kraftwerk“.DI Niki Berlakovich, UmweltministerPhotovoltaik-Fibel 2011

Wir bauen auf die Energieder Sonne – für die ZukunftÖsterreichsDie individuelle Unabhängigkeitjedes österreichischen Haushaltesist eine optimistischewie durchaus auch realistischeVision.Obwohl Österreich zwischen 46 und 49 Grad nördlich desÄquators liegt, sind wir immer noch mit mehr als ausreichendSonneneinstrahlung gesegnet. Ein Umstand, der unsgeradezu einlädt, diese nahezu unerschöpfliche Energiequellezu erschließen. Die individuelle Unabhängigkeit jedesösterreichischen Haushaltes ist eine optimistische wiedurchaus auch realistische Vision. Der Klima- undEnergiefonds will mit seinen Fördermitteln die visionäreZukunft beschleunigen und so rasch als möglich zum realenWirtschaftsfaktor machen.Ein Land, das mit Wasserkraft verwöhnt ist, das sich schon früh gegen dieNutzung der im Ernstfall nicht beherrschbaren Atomenergie verschriebenhat, greift nun nach dem Stern, dessen Energie der Motor allen Lebens aufunserer Erde ist. Eine Ressource, die, weil tagsüber von überall unterfreiem Himmel anzapfbar, sich förmlich aufdrängt, geerntet zu werden.Zur ertragreichen Umsetzung von Photovoltaikanlagen stellen wir vomKlima- und Energiefonds nicht nur großzügige Fördermittel zur Verfügung,sondern auch diese Fibel. Sie soll gleichsam ein Werkzeug sein, das Ihnenhilft, sicher und ohne Umwege die für Sie und Ihre baulichen Voraussetzungenoptimale Photovoltaikanlage zu errichten.Es ist uns ein essentielles Anliegen, Ihre und unsere Investitionen soertragreich wie möglich für größtmögliche Energieunabhängigkeit jedereinzelnen Österreicherin, jedes einzelnen Österreichers zu initiieren, umdamit eine lebenswerte Zukunft des ganzen Landes abzusichern.Ingmar HöbarthGeschäftsführer,Klima- und EnergiefondsTheresia VogelGeschäftsführerin,Klima- und EnergiefondsPhotovoltaik-Fibel 2011

1. Abklärung grundsätzlicher Fragen wie Anlagendimension,Neigung, Orientierung zur Sonne, Dach- oder Fassadenintegration,Standort für den Wechselrichter, Leitungsführung2. Mehrere Angebote einholen, Vergleich der Angebote (mitUnterstützung durch Umwelt- und Energieberatungsstellen)3. Finanzierung klären4. Förderantrag beim Klima- und Energiefonds einreichen(mit Unterstützung durch die errichtende Firma)Nach positivem Förderbescheid:5. Bauanzeige (mit Unterstützung durch die errichtende Firma)6. Antrag auf die Zuteilung eines Zählpunktes beimNetzbetreiber einholen (mit Unterstützung durch dieerrichtende Firma)7. Anerkennung als Ökostromanlage beim zuständigen Amt derLandesregierung beantragen, wenn es sich um eine Förderungnach dem Ökostromgesetz handelt8. Auftragsvergabe und Anlagenerrichtung9. Auswahl des Energieversorgers zur Energieabnahme undUnterzeichnung des Energieabnahmevertrages10. Netzanbindung und Erstellung eines bundesweit einheitlichenPrüfprotokolls durch eine/n konzessionierte/nElektrotechnikerIn, die/der die Fertigstellung dem Netzbetreibermeldet. Der Netzbetreiber tauscht den Zähler.Photovoltaik-Fibel 2011

Was ist Photovoltaik?Photovoltaik ist das direkte Verfahren, bei dem aus SonnenenergieStrom gewonnen wird. Zu Modulen zusammengeschaltete Solarzellen,meist mono- oder polykristalline Siliziumzellen, wandelnSonnenlicht (Phos) in elektrische Spannung (Volt). Ein Wechselrichterübersetzt den Gleichstrom in den haushaltsüblichen (230 Volt)Wechselstrom.Geschichte der PhotovoltaikDie Geschichte der Photovoltaik reicht bis ins Jahr 1839 zurück.Ein französischer Physiker entdeckte den photoelektrischen Effekt.1893 konnte dieser Effekt in einem Selenkristall nachgewiesenwerden. Albert Einstein erklärte der Welt 1905, was es mit demPhotoeffekt auf sich hat, und bekam dafür 1921 den Nobelpreis. Inden 1950er Jahren wurden die ersten Siliziumzellen produziert understmals zur Stromversorgung von Telefonverstärkern und insbesonderevon Satelliten verwendet. Die Nachfrage der boomendenRaumfahrt brachte entscheidende Fortschritte in der Entwicklung.AlexandreEdmondBecquerelentdeckte 1839den photoelektrischenEffekt.Die Energiekrisen in den 1970er Jahren und das steigende Umweltbewusstseinintensivierten das Interesse und die Weiterentwicklungam Partizipieren an der kostenlosen Sonnenenergie. Das nahendeEnde der fossilen Brennstoffe sowie deren bedrohlicher Einfluss aufdas Weltklima haben Regierungen zunehmend veranlasst, Investitionenin die Nutzung von Solarenergie massiv zu fördern. EinschlägigeUnternehmen und Forschungsstellen arbeiten an günstigenAlternativen zur energetisch aufwändigen Siliziumzelle.Photovoltaik-Fibel 2011

Das Potenzial der SonnenenergieDie Sonnenenergie ist für das Leben auf der Erde von existenziellerBedeutung. Das Klima, ja alles Leben wird im filternden Schutz derAtmosphäre von der Strahlungsenergie der Sonne angetrieben. Ausmenschlicher Sicht ist die Sonne eine unerschöpfliche Energiequelleund zudem völlig gratis. Doch was genau ist die Solarstrahlung?Solarstrahlung resultiert aus gewaltigen atomaren Verschmelzungenim Sonnenkern. Pro Sekunde fusionieren dabei 564 MillionenTonnen Wasserstoffatome zu 560 Millionen Tonnen Heliumatomenund setzen enorme Energiemengen von extrem kurzwelligerelektromagnetischer Strahlung frei. Etwa zwei Millionstel davonerreichen die Erde, was einer Größenordnung von 1,08 · 1018 kWhpro Jahr entspricht. Das ist etwa 5.000 Mal so viel wie der gesamteJahresenergiebedarf der Menschheit zur Zeit. Natürlich ist die eingestrahlteEnergieintensität je nach Region unterschiedlich ertragreich.Am Äquator beträgt die Energiemenge pro Quadratmeter undJahr etwa 2.200 kWh. Bei uns in Mitteleuropa haben wir mittlereGlobalstrahlungswerte (gemittelt über 30 Jahre) von 900 bis1.200 kWh/m 2 . Manche Werte gehen sogar bis über 1.400 kWh/m 2 .Das ist schon deutlich weniger als am Äquator, aber immer nochgenug, um den wachsenden Energiebedarf nachhaltig zu stillen.Photovoltaik-Fibel 2011

Effektivste Ausrichtung zurSonneWestDachneigung80° 70° 60° 50° 40° 30° 20° 10° 0° 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80°Ost80°70°100 %70°80°60°60°50°50°Südwest40°40°Südost30°20°10° 0° 10°20°30°Ertragserwartung gegenüber optimaler Ausrichtung95 – 99 % 90 – 94 % 85 – 89 % 80 – 84 % 75 – 79 % 70 – 74 % 65 – 69 % 60 – 64 %Einstrahlungsgrafik, Quelle: photovoltaik-profit.deUm den größtmöglichen Ertrag zu erzielen, sollte ein möglichsthoher Direktstrahlungsanteil von den Solarzellen absorbiert werdenkönnen. Je senkrechter die Strahlen auftreffen, umso ergiebiger istdie Energieausbeute. In Mitteleuropa erreichen wir das Optimum,wenn die Solarflächen gegen Süden ausgerichtet sind, 30 Grad geneigtund kein Schatten den Einfluss der Sonne stört. Die Basis fürden Neigungswinkel ist die Waagrechte (0 Grad). Bei dieser Ausrichtung,eine professionell geplante und errichtete Anlage vorausgesetzt,kann ein jährlicher Stromertrag pro installiertem Kilowatt(eine Fläche der Photovoltaikanlage von etwa 7 bis 10 m² entsprichtin etwa einer Leistung von einem Kilowatt) von etwa 900 bis1.100 kWh erwartet werden, was etwa ein Viertel des Jahresstromverbrauchesder durchschnittlichen österreichischen 4-Personen-Familie darstellt.Welcher Ertrag zu einer vom Ideal abweichenden, weil etwa baulichunumgänglichen Ausrichtung erwartet werden darf, können Siemittels oben abgebildeter Einstrahlungsgrafik abschätzen.10Photovoltaik-Fibel 2011

Ertragsverlustekönnendurch dieoptimaleAusrichtungund Neigungminimiertwerden.WO100959075706550Bis zu 10 bzw. 50 Grad Neigung haltensich die Ertragsverluste demnachin durchaus ökonomisch vertretbarenGrenzen. Auch die Himmelsrichtunglässt sich, wenn notwendig, von Südostbis Südwest ohne übertriebeneSEnergieeinbußen variieren, wie Ihnendie Einstrahlungsgrafik veranschaulicht.Vermeiden Sie Schatten!Schon ein kleiner Schatten von Bäumen, SAT-Schüsseln, Rauchfängenoder anderen Gebäuden aber auch von Vogelkot oder Laubmindert den Ertrag empfindlich. Sollte eine Teilverschattung einfachnicht zu vermeiden sein, kann eine intelligente Verschaltung derModule die Ertragsverluste deutlich reduzieren. Das muss vom planendenbzw. errichtenden Unternehmen allerdings berücksichtigtwerden.Was passiert an trübenTagen?Sobald Licht,egal wieviel, auf dieSolarzellentrifft, entstehtStrom.Fällt Licht, egal wie viel, auf die Solarzellen, entsteht Strom. Solaranlagennutzen sowohl die direkte als auch die diffuse Sonneneinstrahlungzur Umwandlung in elektrische Energie. Deshalb funktionierteine Solaranlage selbst an Tagen mit bedecktem Himmel. Derdiffuse Anteil entsteht durch Streuung und Reflexion der Sonnenstrahlen.Doch auch bei heiterem, klarem Himmel, bei dem die intensivereDirektstrahlung überwiegt, mischen indirekte, reflektierteLichtstrahlen eifrig mit. In Mitteleuropa sind es etwa 50 % Ausbeute,die im Schnitt übers Jahr aus direkter und diffuser Strahlenenergiegeerntet werden kann.Photovoltaik-Fibel 201111

InstallationsmöglichkeitenDie drei gebräuchlichsten Anlageformen sind: die Anlage am Dach,an der Fassade oder die Freiflächenanlage. Solardächer und Fassadenwerden vorzugsweise hinterlüftet ausgeführt, was pro Jahrbis zu 10 % mehr Ertrag verspricht. Die Hinterlüftungsebene solltedabei nicht weniger als 10 cm betragen, ideal wären 15 cm.DachanlageBei Dachneigungen von 20 bis 50 Grad werden die Solarmodule inder Regel parallel zur Dachfläche montiert. Der Vorteil der Satteldachanlageergibt sich aus der Nutzung einer im Grunde brachliegenden Fläche, die zudem schon die geeignete Schräge hat. Dieparallele Montage hat neben der konstruktiven Effizienz durchausauch eine optische Qualität.Bei Flachdächern bzw. nur leicht geneigten Dächern ist es ergibiger,die Solarmodule nicht parallel zur Dachfläche, sondern in einemWinkel von 25° bis 35° anzubringen. Sind die Solarmodule wenigerals 15° geneigt, werden sie von Regen und Schnee nicht mehrausreichend gesäubert. Ein weiterer Vorzug dieser geschrägtenAufdachmontage liegt in der natürlichen Hinterlüftung. Außerdembleibt die bestehende Dachhaut unangetastet im Gegensatz zurgebäudeintegrierten Installation, bei der die Unterkonstruktion derSolaranlage fest mit der Dachkonstruktion verankert wird.Dachanlagen,FassadenanlagenundFreiflächenanlagensinddie gebräuchlichstenAnlageformen.Achtung: Verringern Sie bei hintereinander aufgereihten Solarmodulenden Winkel auf 20 bis 25 Grad und sorgen Sie für genügendAbstand, um eine gegenseitige Verschattung zu umgehen.FassadenanlageEine Fassadensolaranlage ist fester Bestandteil des Gebäudegesichtes.Sie sollte demnach behutsam als Gestaltungselement in dasDesign der Architektur integriert werden. Senkrecht angebracht,gegen Süden orientiert und ausreichend hinterlüftet reduziert sichder Ertrag auf 70 % gegenüber Solarmodulen, die 30 Grad geneigt12Photovoltaik-Fibel 2011

und etwa als Vordach zur Eingangstür eine bauliche Funktion haben.Senkrechte Fassadenmodule gegen Südosten oder Südwesten bringennur noch 65 % Energieausbeute.FreiflächenanlageFreiflächenanlagen sind Photovoltaikanlagen, die nicht am Gebäude,sondern auf einer freien Fläche installiert sind. Eine Freiflächenanlagekann starr montiert oder der Sonne nachgeführt installiertwerden.Was bedeutet „GIPV“?imschrägenDachimflachenDachKalt-/WarmfassadeLichtdächerMöglichkeiten für die gebäudeintegrierte Photovoltaik (GIPV)GIPV, gebäudeintegrierte Photovoltaik, ist die konstruktive Integrationder photovoltaischen Zellen in die Gebäudehülle. Hier produzierendie Solarmodule nicht nur Strom, sondern übernehmen gleichzeitigeine Gebäudefunktion wie Wetterschutz, Sonnenschutz oderandere konstruktive Aufgaben.Photovoltaik-Fibel 201113

Wer sind kompetenteAnlagenplanerInnen und-errichterInnen?Grundsätzlich sind alle konzessionierten ElektrotechnikerInnen, dieauch die Abnahmeprüfung vornehmen dürfen, potenzielle ErrichterInnenIhrer Anlage. Es wird jedoch empfohlen, ElektrotechnikerInnenzu wählen, die eine Spezialausbildung in der Planungund Errichtung von Photovoltaikanlagen nachweisen können, z. B.ElektrotechnikerInnen, die mit der „E-Marke“ ausgezeichnet sind(www.e-marke.at).Fragen, die den Status quo ermitteln, um ein möglichstkonkretes Erst-Angebot zu erhalten:• Standort (PLZ, Ort, …)?• Höhe, Breite, Neigung, Ausrichtung, Traufenhöhe, Art derEindeckung, Maximalbelastung des Daches?• Verschattung bzw. wie viele Module können verschattungsfreiinstalliert werden?• Kabelführung (Aufputz, im PVC-Kanal, Unterputz, im verzinktenKanal, in vorhandenen Kanälen, …)?• Zustand bzw. Baujahr des bestehenden Hausanschlusses?• Zustand bzw. Baujahr des Hauptstromverteilers?• Ist ein zusätzliches Zählerfeld bzw. ein zusätzlicher Zählerschrankvorhanden?• Sind Reserveplätze für Sicherungen im Hauptverteilervorhanden?• Ist ein Potenzialausgleich (Überspannungsschutz) vorhanden?• Blitzschutz bzw. Erdung vorhanden? Soll nun ein Blitzschutzinstalliert werden?• Welcher Stromversorger?Die BundesinnungderElektro-,Gebäude-,Alarm- undKommunikationstechnikerderWirtschaftskammerÖsterreich hatdie „e-Marke“als QualitätszeichenfürElektrotechnikunternehmenins Lebengerufen.14Photovoltaik-Fibel 2011

Was muss ein seriöses umfassendesAngebot enthalten?Um sich einen Überblick zu verschaffen, sollte man wenigstens dreiAngebote vergleichen. Sind Leistungsumfang und Qualität der Angebotevergleichbar, kann über die spezifischen Kosten (Gesamtkostenin Euro dividiert durch die Gesamtleistung in kWpeak) eine Reihungvorgenommen werden. Neben den spezifischen Kosten sollten Siejedoch auch die Erfahrungen des anbietenden Unternehmens sowieIhre Eindrücke über Kompetenz und Zuverlässigkeit mit in die Entscheidungeinbeziehen.Ein gutes Angebot enthält unbedingt auch Aussagen zu LeistungsundProduktgarantien! Außerdem sind die Lieferbedingungen unddie Lieferzeit sowie Angaben zur Zahlungsmodalität und Bindefristdes Angebots (mögliche Änderung von Komponentenpreisen begrenzendie zeitliche Gültigkeit mancher Angebote) enthalten.Selbstverständlich sollten der Anschluss ans Netz (und damitverbundene Anschlusskosten), die Erstellung eines E-Befundes(Abnahmeprotokoll), die Förderabwicklung und die Bauanzeige inkludiertsein. Planungs- und Transportkosten dürfen ebenfalls nichtunter den Tisch fallen.Achtung! Die Photovoltaikanlage sollte man auf jeden Fall in die bestehendeGebäudeversicherung, zumindest aber in die Haftpflichtversicherungmit aufnehmen oder eine eigene Solarversicherungabschließen. Wenden Sie sich an Ihre Versicherungsberaterin, IhrenVersicherungsberater!LeistungsgarantieIm Laufe der Zeit nimmt die Leistung der Module ab. Für kristallineSiliziummodule sind üblicherweise folgende LeistungseinbußenGrundlage für die Leistungsgarantie: nach 10 Jahren noch mindestens90 % der ursprünglichen Leistung und nach 25 Jahren nichtweniger als 80 %. Modulhersteller geben im Normalfall Leistungsgarantienvon über 20 Jahren.Photovoltaik-Fibel 201115

ProduktgarantieDie Produktgarantie deckt alle Mängel, die mit der Verarbeitung derModule zu tun haben, ab. Dazu gehört z. B. die Festigkeit des Rahmens,die Laminierung der Zellen oder die Funktion der Anschlussbox.Übliche Produktgarantien erstrecken sich über 5 bis 12 Jahre.Fordern Sie unbedingt auch Garantien für die anderen Produkteinnerhalb der Gesamtanlage.Achten Sie auf Qualität!Photovoltaikmodule sind zum Teil extremen Temperaturschwankungenund mechanischen Belastungen ausgesetzt. Aufgrund derhohen Kosten und der langen Förderzeiträume amortisieren sichModule erst, wenn sie über Jahrzehnte diesen Bedingungen standgehaltenhaben. Daher sollten die Module nachweislich IEC-zertifiziertsein und über Schutzklasse II verfügen. (IEC 61215 für kristallineModule, IEC 61646 für Silizium Dünnschicht und IEC 61730 fürflexible CIGS-Solarmodule), Kleinstserien für Sonderanwendungenund architektonische Integrationen ausgenommen.16Photovoltaik-Fibel 2011

Da der Glasverbund von PV-Modulen aus gehärtetem Glas besteht,ist beim Umgang mit ungerahmten Modulen darauf zu achten, dassdie Glaskanten nicht belastet werden. Eine winzige Beschädigungder Glaskante führt früher oder später unweigerlich zum Zerspringendes Glases. Gerahmte Module sind dagegen wesentlich unproblematischerzu transportieren und zu montieren.„Positive Sortierung” bringtmehr Leistung!Es ist nicht möglich, zwei Module mit der exakt gleichen Leistung zuerzeugen. Da sich aber die Leistung von seriell verschalteten Modulenimmer am schwächsten Teil orientiert, ist es notwendig, Modulemit möglichst gleicher Leistung zu verschalten.Die Produzenten geben daher für ihre Module eine verbindlicheLeistungstoleranz von plus/minus 3 % an. Allerdings bieten immermehr Modulhersteller eine sogenannte positive Sortierung.Diese Hersteller garantieren eine Toleranz von 0 % bis +3 %, alsomindestens den Leistungswert laut Datenblatt und in der Regelsogar darüber.Im Lieferumfang der Module muss auch eine Liste mit „FlasherDaten” enthalten sein. In dieser Liste sind die gelieferten Modulemit ihren Seriennummern und den unter Laborbedingungen gemessenenLeistungswerten verzeichnet. Dadurch kann bei der Montageund Verschaltung der Anlage darauf Rücksicht genommen werden,dass in einem „String” immer nur Module mit ähnlicher Leistungverbunden werden.Fordern Sie von der Planerin bzw. vom Planer den Dachbelegungsplanund die Aufteilung der Strings ein!Photovoltaik-Fibel 201117

Schneelasten, WindlastenKlimatische Bedingungen sind gerade in Österreich regional rechtunterschiedlich und haben wesentlichen Einfluss auf die Statik unddie Ausführung von Bauwerken, insbesondere bei so exponiertenPositionen wie die der Solaranlagen. Alpen und Alpenvorland forderneine Bauweise, die streckenweise eine hohe Belastung durchSchnee und Wind aushält. Schneelasten drücken gravitationsbedingtsenkrecht nach unten. Windlasten wirken dagegen in der Regelparallel zum ebenen Grund, wodurch die Verankerung in alle Richtungensehr solide sein muss.Heute gibt es für beinahe alle Arten von Dachkonstruktionen undEindeckungen bewährte Montagesysteme inklusive genauer Berechnungenihrer Belastbarkeit.Ist eine Begutachtung der Unterkonstruktion und des Dachstuhlsnicht möglich, ergeben sich Unsicherheiten, was den Zustand desDaches und die Beschaffenheit der Unterkonstruktion betrifft.18Photovoltaik-Fibel 2011

Mehr als bedenklich ist vor allem die Montage auf Blechfalzdächernmittels Falzklemmen. Sie benötigen zwar keine Dachdurchdringungbei der Montage, bieten dafür aber meist nicht die gewünschteVerankerung. Eine Anbindung ausschließlich an der Blechhaut desDaches könnte dazu führen, dass bei starker Windbelastung die Anlagesamt Blech abhebt. Sie sind daher gut beraten, die PV-Anlagean der Unterkonstruktion (Schalung, Sparren, …) zu befestigen.Der Spengler muss anschließend die Dichtheit des Daches gewährleisten.Die maximale Schneelast reicht in extremen österreichischen Lagenbis etwa 25 kN/m². Typische Durchschnittswerte liegen dagegen imBereich einiger weniger kN/m².Überprüfen Sie das Angebot auf folgende Angaben zur Montage,bzw. zum Montagesystem:• Angaben zu Hersteller und Typ• Korrosionsschutz (Edelstahl oder nur verzinkt)• Statik gemäß den Richtlinien des Herstellers oder direkt vomHersteller berechnet• Kosten für ein notwendiges Gerüst und alle sonstigenBauleistungenPhotovoltaik-Fibel 201119

WechselrichterLegen Sie schon bei der Planung der Anlage denPlatz für den Wechselrichter fest. Bei Außenmontageist auf die entsprechenden Schutzklassen (z. B.IP 65) zu achten. Auch wenn Wechselrichter für denAußeneinsatz geeicht sind, sollten sie in kühlen, geschützten,gut zugänglichen Bereichen angebrachtsein. Wechselrichter sind elektronische Geräte, dieüber passive oder aktive Kühlmechanismen verfügenmüssen. Die Geräte schützen sich bei zu hohenTemperaturen durch Abschaltung oder Reduzierungder Leistung. Überhitzung mindert auf jeden Fallden Ertrag und verkürzt die Lebensdauer um Jahre.WechselrichterIn der ÖVE/ÖNORM E 8001-4-712 ist ab einerLeitung von 4,6 kVA eine mehrphasige Einspeisunggefordert, um eine erhöhte Schieflast zu vermeiden.Manche Energieversorgungsunternehmen (EVU)verlangen auch bei niedrigeren Leistungen einemehrphasige Einspeisung. Die Abstimmung mitdem EVU ist im Normalfall Sache der beauftragtenPlanungs- bzw. Errichterfirma.NetzanschlussDer Wechselrichter wandelt denvom Solargenerator produziertenGleichstrom (DC) in Wechselstrom(AC) um, damit er in einvorgegebenes Netz eingespeistwerden kann.Wechselrichter sind für unterschiedliche Generatorgrößenund den Einsatz in einem speziellen Arbeitsbereichkonzipiert. Die besten Wirkungsgrade werden bei Betrieb im oberstenLeistungsbereich erzielt. Bei normalen Einfamilienhäusern wirdeine Überdimensionierung von ca. 20 % empfohlen. Eine zu starkeÜber- wie auch Unterdimensionierung wirkt sich ungünstig aufdie Leistung aus. Aber die meisten Hersteller bieten zur richtigenAbstimmung der Module mit dem Wechselrichter ohnedies eigeneBerechnungshilfen an.20Photovoltaik-Fibel 2011

Sobald Licht auf die Solarmodule trifft, liegt bei einer netzgekoppeltenPhotovoltaikanlage immer eine Gleichspannung bis zum Wechselrichteran. Um die Gleichspannung im Notfall vom Wechselrichterabtrennen zu können, muss in jeder Photovoltaikanlage unmittelbarvor dem Wechselrichter eine DC-Trennstelle eingebaut werden.Welche Wechselrichterangaben im Angebot unbedingt enthaltensein sollten:• Nennleistung und max. Wechselstrom-/Gleichstrom-Leistung(AC-/DC-Leistung)Leistung: Erst die Angabe des Wechselrichter-Wirkungsgradesermöglicht einen Angebotsvergleich. Entscheidend ist der „EuropäischeWirkungsgrad“, nicht der „Spitzenwirkungsgrad“!• Garantie: Viele Wechselrichterhersteller bieten eineGarantieverlängerung von bis zu zehn Jahren an.• Datenblatt mit allen relevanten Daten• leicht zugängliche Gleichstrom-Freischalteinrichtung (für dieFeuerwehr)Photovoltaik-Fibel 201121

Bei Feuer am DachEine Photovoltaik-Anlage am Dach kann die Löscharbeiten derFeuerwehr erschweren. Während sich ein drohender Dacheinsturzdurch die zusätzliche Gewichtsbelastung noch einigermaßenabschätzen lässt, besteht auch zusätzlich die Gefahr, dass eine/einFeuerwehrfrau/mann in den Stromkreis der Photovoltaik-Anlagegerät. Steht Ihr Haus also in Brand, muss die Feuerwehr vor Beginnder Löscharbeiten das Haus stromfrei schalten.Die Module selbst können nicht abgeschaltet werden. Sie liefernStrom, sobald sie einer Lichteinstrahlung ausgesetzt sind. Auf derGleichstromseite der Anlage liegt also immer noch Spannung. Docherst, wenn eine/ein Feuerwehrfrau/mann gleichzeitig die abisoliertenPlus- und Minuspole der DC-Leitung zwischen Modulen undWechselrichter berührt, gerät sie/er unter Spannung.Vor Beginnder Löscharbeitenmussdie Feuerwehrdas Hausstromfreischalten.DC-Freischalteinrichtungen in unmittelbarer Nähe der Modulsträngekönnen, von außerhalb des Hauses oder über andere Auslösungsmechanismenbetätigt, die Gleichstromleitung direkt amDach unterbrechen. Der Wechselrichter, durch seine interneNetzüberwachung alarmiert, deaktiviert sich automatisch.Es gibt noch keine einheitliche Forderung für zusätzliche Schutzmaßnahmen,allerdings schon erste Richtlinien, wie die Feuerwehrleutevorzugehen haben und worauf sie Rücksicht nehmen müssen.Die ÖVE/ÖNORM E 8001-4-712 kommt dem Wunsch der Feuerwehrentgegen, indem, falls von der Behörde nichts anderes vorgeschriebenist, im Hauptanschlusskasten Aufzeichnungen über Ort undLage des Wechselrichters und der DC-Freischalteinrichtung sowieüber die Lage der Gleichspannungsleitungen aufzuliegen haben.22Photovoltaik-Fibel 2011

Kabel, Leitungen undIsolierungenDie verwendeten Kabel, Leitungen und Isolierungen müssen in hohemMaße resistent gegen UV-Strahlung sein und sowohl Kälte alsauch Hitze gleichermaßen gut verkraften. Kabel, die diesen Anforderungennicht entsprechen, können nach wenigen Jahren porös undbrüchig werden. Grundsätzlich sind Kabel doppelt isoliert und immerin entsprechenden Rohren oder Führungen zu verlegen. Kabel,lose verlegt, sind Wind, Witterung, scharfen Kanten und Marderbissenausgeliefert, was ein unnötiges Gefahrenpotenzial darstellt.Bei typischen 5 kWp-Anlagen gilt als Richtwert, dass bei der DC-Verkabelung bis 30 m Leitungslänge ein Kabelquerschnitt von 6 mmausreichend ist.2Achten Sie bei Dachdurchdringungen auf eine gewissenhafte Abdichtung!Für die Wartung, aber auch für Notfälle (etwa bei einemFeuerwehreinsatz) muss die gefahrlose Zugänglichkeit der gesamtenAnlage gewahrt sein. Prinzipiell sind die Ausführungsvorschriftendurch die ÖVE/ÖNORM E 8017 festgelegt und wie sämtlicheNormen aus dem Bereich Elektrotechnik und Bau zu befolgen.Folgende Kabel- und Stecker-Angaben sollten im Offertberücksichtigt sein:• Angaben zu Hersteller und Typ• Angaben zu Kabelquerschnitten (AC/Wechselstrom- und DC/Gleichstrom-seitig)• Kabelverlegungsart (Kantenschutz und mechanische Festigkeit)• Vorkehrungen gegen äußere Einflüsse (UV-Festigkeit,Marderverbiss etc.)Photovoltaik-Fibel 201123

BlitzschutzPhotovoltaikanlagenerhöhendas Risiko einesBlitzschlagesNICHT, müssenaber gemäßden gültigenBlitzschutznormenerrichtetwerden.Eine Photovoltaikanlage erhöht grundsätzlich nicht das Risiko einesBlitzeinschlages. Die/der ErrichterIn bzw. PlanerIn der Photovoltaikanlageist allerdings verpflichtet, sie gemäß den gültigen Blitzschutznormenzu errichten. Dies dient einerseits zum Schutz derPhotovoltaikanlage selbst, andererseits ist damit auch die restlicheGebäudeinstallation vor Überspannungen sicher, die über die Photovoltaikanlageeingekoppelt werden könnten. Bei vorhandener Blitzschutzanlageist die Photovoltaikanlage entsprechend ÖVE/ÖNORME 8001-A2 in diese einzubeziehen.Wundern Sie sich also nicht, wenn AnlageplanerInnen von Überspannungsschutzund Potenzialausgleich sprechen. Unter einemPotenzialausgleich versteht man die Verbindung gemäß ÖVE/ÖNORM E 8001-1 aller elektrisch leitenden Gehäuseteile (Wechselrichteretc.) und Installationseinrichtungen (Solarmodulrahmen,Montagesystem) mit der Fundamenterdung des Gebäudes. Grundsätzlichwerden dazu 16 mm²-Kupferleitungen verwendet. Der Überspannungsschutzauf der Gleichstrom-Seite muss innerhalb vonmaximal 3 m nach der Dachdurchdringung installiert werden. Solltedie Gleichstrom-Leitung länger als 10 m sein, muss ein weitererÜberspannungsschutz gesetzt werden. Wenn der Abstand zwischendem Überspannungsableiter und dem Umrichter mehr als etwa 10 mausmacht, so kann der Wechselrichter durch einen zusätzlichenÜberspannungsableiter vor dem Wechselrichter geschützt werden.24Photovoltaik-Fibel 2011

Verantwortlichkeiten bei derModulmontageDie ErrichterInnen der Anlage sind verantwortlich für• die bestimmungsgemäße Errichtung und den Anschlussder Anlage• die Einhaltung aller Sicherheitsbestimmungen• die Verwendung einer geeigneten Schutzausrüstung• die Einhaltung der arbeitsrechtlichen Vorschriften• die Beachtung der Unfallverhütungsvorschriften• die ordnungsgemäße InbetriebnahmeDie BetreiberInnen der Anlage tragen die Verantwortung für• den bestimmungsgemäßen Betrieb der Anlage• die Einhaltung der Wartungsintervalle (2 Jahre bei privatenbzw. 1 Jahr bei gewerblichen Anlagen)• die jährliche Sichtkontrolle aller Anlagenteile• die jährliche Kontrolle der Sicherheitseinrichtungen• die Mitteilung an die Versicherung über den Einbau derSolaranlageWelche Genehmigungen sindverpflichtend?BauanzeigeMit dem zuständigen Bauamt (Bürgermeister, Magistrat) ist schriftlichabzuklären, ob eine Bauanzeige oder ein Genehmigungsverfahrennotwendig ist.Netzvertrag und NetzanschlusspunktNetzvertrag mit und Netzanschlusspunkt bei dem entsprechendenStromnetzbetreiber unbedingt vor dem Bau der Solaranlage sichern!Photovoltaik-Fibel 201125

EnergieliefervertragWählen Sie den für Sie effizientesten Energieversorger (EVU) zurEnergieabnahme.Erzeugen Sie mehr Energie als benötigt wird, liefern Sie diese ansöffentliche Stromnetz. Liegt die Vergütung unter dem Strompreismacht es Sinn, den eigenen Verbrauch möglichst an die eigeneErzeugung anzupassen. Der in der Hausinstallation bereits vorhandeneBezugszähler misst weiterhin die vom Netzbetreiber bezogeneelektrische Energie. Die eingespeiste elektrische Energie derPhotovoltaikanlage wird über einen eigenen Einspeisezählerregistriert. Für die Einspeisung gibt es unterschiedliche Angebotefür die Bezahlung des von Ihnen ins öffentliche Netz eingespeistenStromes.Fördereinreichung, BewilligungGenauere Informationen zum Zeitpunkt der Einreichung und zumAblauf der Förderprozedur erhalten Sie auf der Homepagewww.klimafonds.gv.at sowie bei der zuständigen Stelle IhrerGemeinde oder Landesregierung.Anerkennung als ÖkostromanlageDas gilt nur für Anlagen, die nach dem Ökostromgesetz gefördertwerden. Anlagen, die im Rahmen der Förderaktion des Klima- undEnergiefonds eine Investitionsförderung erhalten, sind davon ausgenommen,die EVUs verlangen sie jedoch schon.Ökostromanlagen sind über Antrag der Betreiberin/des Betreibersvon der Behörde als solche mittels Zertifizierung anzuerkennen.Erst nach technischer Überprüfung und Vorliegen sämtlicher Kriterien,die eine Ökoanlage aufzuweisen hat, erfolgt die Zertifizierung.BetreiberInnen von anerkannten Ökostromanlagen sind berechtigt,die Abnahme der erzeugten elektrischen Energie von jenem Verteilernetzbetreiberzu verlangen, an dessen Netz die Anlage angeschlossenist. Ist die Anlage länger als ein Jahr nicht in Betrieb,erlischt die Anerkennung. Seriöse AnlagenerrichterInnen beratenSie über alle notwendigen Behördenschritte, bereiten diese vor, bzw.erledigen sie mit Ihnen und für Sie.26Photovoltaik-Fibel 2011

Inbetriebnahme undNetzanschlussDie BetreiberInnen (= die KäuferInnen der Anlage) müssen zu derAnlage folgende Unterlagen in deutscher Sprache beistellen• Übersichtsplan der gesamten PV-Anlage sowie derenNenndaten• Konformitätserklärung des Wechselrichters• Nachweis der Typprüfung beim Einsatz von nicht-inselbetriebsfähigenWechselrichtern (z. B. Netzparallelbetriebs-Wechselrichter)oder von einer externen selbsttätigen Freischaltestelle• Anlagenbuch (z. B. mit Prüfbefund, Bedienungsanleitung,Wartungsinstruktionen)Die Rechte der KäuferInnenFür die Einhaltung von Terminen und die Lieferung der Komponentenist die/der VerkäuferIn der Anlage verantwortlich. Sollte eineÄnderung der Komponenten notwendig werden, ist das mit der/demKäuferIn im Voraus abzusprechen.Der Liefer- und Montagetermin wird in Abstimmung mit der/demKäuferIn vereinbart und die Einhaltung obliegt der/dem ErrichterInbzw. VerkäuferIn der Anlage. Allerdings ist zu beachten, dass beider Montage der Module am Dach auch die Wetterverhältnisse einewesentliche Rolle spielen. Je nach Dachneigung und Eindeckung isteine Montage bei entsprechenden Niederschlägen nicht möglich undder Montagetermin muss geändert werden.Sollte die gelieferte Ware fehlerhaft sein, ist ebenfalls die/derVerkäuferIn der Anlage die/der erste AnsprechpartnerIn. Diese/rwird auch die Behebung von Mängeln, die zu Lasten des Herstellersgehen, in die Wege leiten.Photovoltaik-Fibel 201127

Anlagenbuch und E-BefundAnlagenbuch und E-Befund sind die bundesweit geltendenPrüfungsprotokolle und damit gleichsam der Garantiescheinfür Ihre Photovoltaikanlage – vergleichbar mit dem Typenscheineines KFZ.AnlagenbuchIn der Normenreihe OVE/ONORM E 8001 wird die Prüfung für elektrischeAnlagen im Teil 6 behandelt. Grundlage dafür ist die europäischeVorschrift IEC 60364 mit nationalen Ergänzungen, Klarstellungenund Erläuterungen. OVE/ONORM E 8001-6 gliedert sich in dreiTeile:• Teil 6-61: Prüfungen – Erstprüfungen• Teil 6-62: Prüfungen – Wiederkehrende und außerordentlichePrüfungen• Teil 6-63: Prüfungen – Anlagenbuch und PrüfberichteDie technischen Daten der Anlage und alle anderen erforderlichenUnterlagen vor der Inbetriebnahme sind im Anlagenbuch zusammenzufassen.Das Ersatzanlagenbuch ist nach Abschluss eineraußerordentlichen Prüfung einer bestehenden elektrischen Anlagezu erstellen. Fehlende Unterlagen sind bei der außerordentlichenPrüfung einer bestehenden elektrischen Anlage als Mängel zu bewertenund in der Mängelliste anzuführen.Was im Anlagenbuch im Detail enthalten sein muss, finden Sie imGlossar.28Photovoltaik-Fibel 2011

Der E-BefundEs gibt nach wie vor unterschiedliche Protokolle zur Prüfung elektrischerAnlagen, die mehr oder weniger ähnlich aufgebaut sind,jedoch ist keines so umfassend und komplett ausgearbeitet wie dasvon der Bundesinnung gemeinsam mit dem Kuratorium für Elektrotechnik(KFE) einheitlich für alle Bundesländer herausgegebene.Die vom KFE herausgegebenen Protokolle sind gemeinsam mit derBundesinnung ausgearbeitet und für das gesamte Bundesgebiet anwendbar.Es wird empfohlen, auf einer Protokollierung der Prüfungnach dem E-Befund zu bestehen.Details zum E-Befund finden Sie auf der Homepage des Kuratoriumsfür Elektrotechnik unter: www.kfe.at unter /KFE-Medien/KFE-Broschüren/Der Elektro-Befund – Das bundeseinheitliche Sicherheitsprotokoll.Photovoltaik-Fibel 201129

Anhang30Photovoltaik-Fibel 2011

Technische Daten einesModuldatenblattesDer Aufbau und Inhalt eines Modul-Datenblattes ist von Herstellerzu Hersteller unterschiedlich. Folgende Punkte sollten aber injedem Datenblatt enthalten sein:Grunddaten• Größe der Module: Länge x Breite x Höhe [mm]Standardgrößen für kristalline Module liegen bei ca. 1,5 x 1 mbzw. 1,65 x 1 m• Gewicht [kg] des Moduls (wichtig für Transport und Montage,üblicherweise liegt das Gewicht eines gerahmten Moduls bei ca.20 kg)• Hersteller und Modultype• Zellmaterial, verwendete Modultechnologie(poly- oder monokristallines Silizium, bzw. diverse Dünnschichtzellen)• Aufbau des Moduls (Glas/Glas oder Glas/Polymerfolie)• Rahmen(Material oder Besonderheiten im Aufbau, oder handelt es sichum ein rahmenloses Modul?)• Montagesystem (z. B.: Alu, Edelstahl, verzinkter Stahl)• Anzahl der BypassdiodenGibt die Anzahl der verschaltenen Dioden an. Die Bypassdiodenverringern die Empfindlichkeit von Modulen gegenüber derVerschattung.• SchutzklasseBeschreibt den Schutz des Moduls gegen äußere Einflüsse.Üblich: IP 65 = staubdicht und geschützt gegen Strahlwasser.• ZertifizierungModule sollten nachweislich IEC-zertifiziert sein. (IEC 61215für kristalline Module, IEC 61646 für Silizium Dünnschicht undIEC 61730 für flexible CIGS-Solarmodule). Damit wird bestätigt,dass die Angaben des Herstellers von einem Forschungsinstitutüberprüft wurden.Photovoltaik-Fibel 201131

Elektrische Daten bei Standardtestbedingungen (= STC)• Nennleistung PMPP [Watt] des Moduls• Nennspannung UMPP [Volt] des Moduls• Nennstrom IMPP [Ampere] des Moduls• Leerlaufspannung UOC [V] des ModulsSpannung ohne Last, somit die theoretische Maximalspannungbei STC• Kurzschlussstrom ISC [A]Stromfluss bei kurzgeschlossenem Modul, somit theoretischerMaximalstrom bei STC• Wirkungsgrad [%]Effizienz des Moduls beim Umwandeln von Einstrahlung in elektrischeEnergieBelastungsgrenzen nach IEC 61215• mechanische Belastung [Pa]Beschreibt die geprüfte Druckbelastung des Moduls und istwichtig für die Schnee- und Hagelfestigkeit; übliche Werte sind2400 Pa bzw. 5400 Pa• maximale Systemspannung [VDC]maximale Gleichspannung, die das Modul aushält (z. B. 1000 V)• Rückstromfestigkeit [A]maximaler Rückstrom, den ein Modul aushält (dieser Werthängt stark von der Modultechnologie ab und ist wichtig für diePlanung der Modulverschaltung und das Setzen von eventuellenStrangsicherungen, ein typischer Wert für polykristalline Moduleliegt bei 15 A)32Photovoltaik-Fibel 2011

TemperaturkoeffizientenSobald die Temperatur von den 25° C der Standardtestbedingungenabweicht, ändern sich Ströme und Spannungen und somit auch dieLeistung. Die Temperaturkoeffizienten beschreiben diese Änderung.• Temperaturkoeffizient ISC [%/K]Veränderung des Kurzschlussstroms bei steigenderTemperatur (typische Werte für polykristalline Si-Module: 0,04bis 0,08 %/K)• Temperaturkoeffizient UOC [%/K]Veränderung der Leerlaufspannung bei steigender Temperatur(typische Werte für polykristalline Si-Module: -0,32 bis-0,34 %/K)• Temperaturkoeffizient PMPP [%/K]Veränderung der Leistung bei steigender Temperatur (typischeWerte für polykristalline Si-Module: -0,38 bis -0,46 %/K)Sonstige elektrische Daten• Sortierung [W oder %]erlaubte Abweichung von der Nennleistung(typische Werte: -0/+5 Wp oder -3/+3 %)• Genauigkeit der PMPP-Messung [%]Genauigkeit der angegebenen Leistungswerte(üblicherweise: -3/+3 %)Photovoltaik-Fibel 201133

Glossar34Photovoltaik-Fibel 2011

AAC | (engl.: alternating current, deutsch: Wechselstrom)Solarzellen und -module produzieren Gleichstrom, der von einem Wechselrichterin Wechselstrom (AC) umgewandelt werden muss, wenn dieser ins öffentlicheStromnetz eingespeist werden soll. Siehe auch > DC.Amorphe Siliziumsolarzelle | DünnschichtzelleAmpere | Maßeinheit für die elektrische Stromstärke, Abkürzung: A.Multipliziert man die Stromstärke (in Ampere) mit der Spannung (Volt), so ergibtdies die Leistung (Watt).Anlagenbuch | enthält die technischen Daten der Anlage und alle anderenerforderlichen Unterlagen vor der Inbetriebnahme sowie das bundeseinheitlicheSicherheitsprotokoll.Inhalt des Anlagenbuches und des bundeseinheitlichen Sicherheitsprotokolls:• Tag der Übergabe an die/den AuftraggeberIn• Allgemeine Angaben über die/den PlanerIn, die/den AnlagenerrichterInund die/den durchführende/n PrüferIn, die/den Anlagenverantwortliche/nund den die/den NetzbetreiberIn wie: Name, Adresse und Telekommunikationsdaten,Prüfdatum, Angaben zu den angewendeten Errichtungsvorschriften• Umfang der Installation (örtlich), Pläne, Angaben über Planungsunterlagender elektrischen Anlage• Hauptleitungsschemata, Planverzeichnis, (z. B. Verteiler-, Stromlaufpläneund Plan der ausgeführten Installation etc.)• Netzsystem/Schutzmaßnahme• Versorgungsparameter, z. B. Nennspannung, Nennfrequenz• Anlagenparameter, z. B. Sicherung bzw. Leitungsschutzschalter (Typ,Nennstrom)• Fehlstrom-Schutzeinrichtung (Type, Nennstrom, Nennfehlerstrom)• Anlagenerder, z. B. Art, Material• Schutzleiter, z. B. Schutzerdungsleiter, Potenzialausgleichsleiter,Nullungsverbindung• zusätzlicher Potenzialausgleich• Verteiler (Type, örtliche Lage, Bezeichnungen in Plänen, Anspeisungen etc.)• Haupt- und Verteilleitungen• Art, Anzahl und Lage der elektrischen Auslässe z. B. Schalter, Steckdose,Anschlussdose, Wand- und Deckenauslass• Angaben über die Raumnutzung, z. B. Ex-Anlage, Feuchtrauminstallation• Angaben zum verwendeten Messgerät (Marke, Type, Apparatenummer)Photovoltaik-Fibel 201135

Azimutwinkel | Zur Erzielung eines hohen Ertrags sollten Photovoltaikanlagen(auf der Nordhalbkugel der Erde) möglichst nach Süden ausgerichtet werden(siehe auch > Dachneigung). Der Azimutwinkel beschreibt die Abweichungder PV-Fläche von der Südrichtung hinsichtlich der Ost-West-Ausrichtung. DerAzimutwinkel beträgt 0°, wenn die Fläche genau nach Süden orientiert ist. DerAzimutwinkel wird positiv bei Ausrichtungen in Richtung Westen und negativbei Ausrichtungen in Richtung Osten. Eine Ausrichtung genau nach Westenentspricht damit +90°, eine Ausrichtung genau nach Osten -90°.BBezugszähler | ist das Messinstrument, das den Bezug elektrischer Energie ausdem allgemeinen Versorgungsnetz in Kilowattstunden (kWh) zählt.Bypassdiode | Einzelne oder mehrere Solarzellen in einem Solarmodul könnendurch Laub, Verschmutzung oder Lichthindernisse abgeschattet werden. Eineabgeschattete Solarzelle, durch die der Strom der übrigen Zellen hindurchfließt,kann sich bis zur Zerstörung erhitzen (sog. „Hot-Spot“-Effekt).Um dies zu verhindern, wird der Strom mittels einer Bypassdiode automatischan diesen Zellen vorbeigeleitet. Ein Solarmodul hat üblicherweise – je nachZellenanzahl – zwei bis vier Bypassdioden.CCIS/CIGS-Solarzelle | DünnschichtzelleDDC | (engl.: direct current, deutsch: Gleichstrom) Im Gegensatz zum Wechselstrom(AC), der bei 50 Hz 50 Mal pro Sekunde die Polarität wechselt, bleibtbeim Gleichstrom die Polarität unverändert. Eine Batterie liefert beispielsweiseebenso Gleichstrom wie ein Solarmodul.Dreiphasige Spannungsüberwachung | ist eine Einrichtung zur Netzüberwachung,die alternativ zur sogenannten ENS ständig die Spannung aller drei Phasenüberprüft. Sinkt eine der Spannungen unter einen festgelegten Grenzwert,dann schaltet sie den Wechselrichter automatisch ab. Liegt die Netzspannungwieder an, geht der Wechselrichter von selbst wieder in Betrieb. Die dreiphasigeSpannungsüberwachung ist üblicherweise im Wechselrichter integriertund trennt die Photovoltaikanlage vom öffentlichen Stromnetz, wenn diesesabgeschaltet werden muss. Bei der dreiphasigen Spannungsüberwachung istin regelmäßigen Abständen eine Wiederholungsprüfung erforderlich. Alternativkann bei Anlagen bis 30 kWp auch eine ENS eingesetzt werden.36Photovoltaik-Fibel 2011

Dünnschichtsolarzellen | sind im Gegensatz zu konventionellen mono- odermultikristallinen Siliziumsolarzellen etwa um den Faktor 100 dünner. Siemüssen allerdings üblicherweise auf ein Trägermaterial aufgebracht werden.Für die jeweiligen Solarzellenmaterialien sind unterschiedliche industrielle Herstellungsverfahrenvom Bedampfen des Trägermaterials im Hochvakuum bis zuSprühverfahren verfügbar. Durch Dünnschichtsolarzellen wird langfristig einewesentliche Preissenkung von Photovoltaikanlagen erwartet. Materialeinsparung,Erforschung neuer Halbleitermaterialien, Niedertemperaturprozesse, diedeutlich energieeffizienter sind, und ein hoher Automatisierungsgrad ermöglichenin einigen Jahren niedrigere Herstellungskosten. Heute bereits kommerziellerhältliche Solarmodule mit Dünnschichtsolarzellen basieren auf amorphemSilizium, Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS) oder Cadmiumtellurid (CdTe).EEinspeisezähler | ist das Messinstrument, das die ins allgemeine Versorgungsnetzeingespeiste elektrische Energie der Photovoltaikanlage in Kilowattstunden(kWh) zählt.Energetische Amortisation | Damit wird die Zeitspanne bezeichnet, die einePhotovoltaikanlage benötigt, um die für ihre Herstellung notwendige Energieselbst zu produzieren. Die energetische Amortisation bei Photovoltaikanlagenhängt sehr stark von der eingesetzten Zellentechnik und dem verwendetenRohmaterial ab und liegt, je nach Standort, bei Anlagen mit Dünnschichttechnikbei etwa einem Jahr in südlichen Breiten, bei kristalliner Technik und Einsatz inNord-/Mitteleuropa bei bis zu 3,5 Jahren. (Alsema, DeWild, Fthenakis,21th EU-PV Conference, 2007)ENS | Einrichtung zur Netzüberwachung mit jeweils zugeordnetem allpoligemSchaltorgan in Reihe. Eine Photovoltaikanlage darf nur in ein einwandfrei funktionierendesöffentliches Stromnetz einspeisen. Ist das Netz defekt oder abgeschaltet,muss der Wechselrichter selbsttätig abschalten. Die ENS beinhalteteine redundante Spannungs- und Frequenzüberwachung des Stromnetzes undwertet festgestellte Sprünge in der Netzimpedanz aus. Werden die eingestelltenGrenzwerte überschritten, schaltet die ENS den Wechselrichter aus. Liegt dieNetzspannung wieder an, geht der Wechselrichter von selbst wieder in Betrieb.Die ENS ist eine Alternative zur dreiphasigen Spannungsüberwachung.Siehe auch > Netzüberwachung.Ertrag | Der elektrische Energieertrag einer Photovoltaikanlage kann bei einernetzgekoppelten Anlage direkt am Einspeisezähler (in kWh) abgelesen werden.Um Ihren Energieertrag mit dem anderer Photovoltaikanlagen vergleichen zukönnen, errechnen Sie den spezifischen Jahresertrag: der elektrische Energieertrageines ganzen Jahres geteilt durch die installierte kWp-Leistung derPhotovoltaik-Fibel 201137

Anlage (kWh pro kWp). Die Erträge von Photovoltaikanlagen liegen im Mittel jenach Region, Ausrichtung und Aufstellung, Qualität der Anlagenkomponentenund deren Abstimmung aufeinander in Österreich zwischen 700 und 1100 kWhpro kWp und Jahr.Europäischer Wirkungsgrad | Der Umwandlungswirkungsgrad eines Wechselrichtersist über den Leistungsbereich nicht konstant. Der maximale Wechselrichterwirkungsgradgibt lediglich den maximalen Punkt einer Wirkungsgradkennliniean. Bei bewölktem Himmel arbeitet z. B. der Wechselrichterim unteren Teillastbereich mit schlechterem Wirkungsgrad. Der europäischeWirkungsgrad stellt einen gewichteten Wirkungsgrad dar. Er wird berechnet,indem verschiedene Teillastwirkungsgrade und der Volllastwirkungsgrad nachder Häufigkeit ihres Auftretens gewichtet werden. Ein Wechselrichter mit einem1 % höheren europäischen Wirkungsgrad holt in der Regel auch ca. 1 % mehrelektrische Energie aus einer Anlage heraus. Handelsübliche Wechselrichterhaben europäische Wirkungsgrade von ca. 90 % bis 96,4 %.EVU | Energieversorgungsunternehmen. Siehe auch > NetzbetreiberGGlobalstrahlung | Sie ist die Summe aus diffuser, direkter und reflektierter Sonnenstrahlungauf eine horizontale Fläche. Die mittlere jährliche Globalstrahlungauf die Horizontale beträgt in Österreich ca. 1050kWh/m 2 .IInselsystem | Photovoltaik-Inselanlagen sind netzunabhängige Stromversorgungssysteme,die aus Solarmodul(en), Laderegler, Akku(s) und ggf. einemWechselrichter für Inselsysteme bestehen.Inselsysteme können nur die Energie liefern, die von den Modulen und den imSystem integrierten elektrischen Energiespeichern (in der Regel Akkumulatoren,„Batterien”) bereitgestellt wird. Inselsysteme sind meist die elegantesteLösung zur Energieversorgung, wenn kein Netzanschluss vorhandenist, so z. B. bei Schrebergartenhäusern, Ferienhäusern, Hütten.KKurzschlussstrom (Ik, ISC) | ist der maximale Strom in einem elektrischenStromkreis, der entsteht, wenn die Spannung U an den Klemmen gleich Nullist. Der Kurzschlussstrom eines Solarmoduls wird im Datenblatt angegeben.Bei der Inbetriebnahme einer Photovoltaikanlage werden die Kurzschlussströmeder Teilanlagen gemessen. Der Kurzschlussstrom eines Solarmoduls oderSolargenerators ist fast proportional zur Sonneneinstrahlung.38Photovoltaik-Fibel 2011

kWh – Kilowattstunde | Einheit der Energie/Arbeit, entspricht der Leistung voneinem Kilowatt über einen Zeitraum von einer Stunde. Der elektrische Energieertrageiner Photovoltaikanlage wird häufig in kWh angegeben.kWp – Kilowatt peak | Einheit der maximalen („peak”) Leistung eines Solarmodulsoder eines Solargenerators. Durch den üblichen Index „p” bei der Leistungseinheitwird darauf hingewiesen, dass die Leistung des Solarmoduls oderdes Solargenerators unter Standard-Testbedingungen (STC) ermittelt wurde.Da Standard-Testbedingungen aufgrund der in der Praxis höheren Betriebstemperaturder Photovoltaikmodule nur selten erreicht werden, bleibt die Leistungeines Solarmoduls oder -generators im Betrieb meist unter der Spitzen- oder„Peak”-Leistung. Ein kWp entspricht 1000 Wp (Watt peak).LLeerlaufspannung (UL, UOC) | ist die maximale Spannung in einem elektrischenStromkreis, die entsteht, wenn der Strom gleich Null ist. Die Leerlaufspannungeines Solarmoduls wird auf dem Datenblatt angegeben. Bei der Inbetriebnahmeeiner Photovoltaikanlage werden die Leerlaufspannungen der Teilanlagen gemessen.Die Leerlaufspannung eines Solarmoduls oder eines Solargeneratorsist abhängig von der Temperatur der Module.Leistungstoleranz | Die herstellerseitige Toleranzangabe der Nennleistungeines Solarmoduls gibt den Bereich an, in dem die Leistungen der einzelnenSolarmodule liegen müssen. Bei der Verschaltung der Solarmodule zu Strängensind Module mit kleiner Leistungstoleranz günstig, denn sie verringerndie Fehlanpassung der Module zueinander und erhöhen damit den Ertrag derPhotovoltaikanlage. Sehr geringe Toleranzen liegen beispielsweise bei ± dreiProzent.MModul | SolarmodulMonokristalline Siliziumsolarzelle | Das Ausgangsmaterial für monokristallineSiliziumsolarzellen stellt ein aus einer Siliziumschmelze gezogenerEinkristall dar. Die von diesem zylinderförmigen Einkristall heruntergesägtenSiliziumscheiben werden dann im Zellherstellungsprozess zu monokristallinenSiliziumsolarzellen weiterverarbeitet. Im Vergleich zur multikristallinen Zelle istdie Herstellung einer monokristallinen Siliziumsolarzelle etwas energieintensiverund aufwändiger. Die Wirkungsgrade monokristalliner Siliziumsolarzellenliegen allerdings mit 14 bis 18 % im Mittel etwas höher als die von multikristallinenSiliziumsolarzellen.Photovoltaik-Fibel 201139

Montagesystem | System zur Befestigung von Solarmodulen auf Dächern, Fassadenoder Freiflächen.MPP | MPP (engl.: maximum power point) ist der Arbeitspunkt der maximalenLeistung einer Solarzelle, eines Solarmoduls oder eines Solargenerators. DerWechselrichter hat die Aufgabe, den Solargenerator immer in seinem optimalenArbeitspunkt (MPP) zu betreiben, um damit die maximal mögliche Leistung zuentnehmen. Da sich der MPP eines Solargenerators bei wechselnden Einstrahlungsbedingungenund Temperaturen ändert, muss der Wechselrichter möglichstschnell und genau die Veränderungen des MPP nachregeln.Multikristalline Siliziumsolarzelle | Das Ausgangsmaterial für multikristallineSiliziumsolarzellen – häufig auch nicht ganz zutreffend polykristalline Siliziumsolarzellengenannt – ist in Blöcke gegossenes Solarsilizium. Es entstehenrelativ große Kristalle mit sichtbaren Korngrenzen. Aus den Blöcken werdenzunächst Quader und von diesen Quadern dann die einzelnen Siliziumscheibenherausgesägt und dann im Zellherstellungsprozess zu multikristallinenSiliziumsolarzellen weiterverarbeitet. Der Wirkungsgrad einer multikristallinenSiliziumsolarzelle ist mit 12 bis 16 % meist etwas geringer als der Wirkungsgradmonokristalliner Siliziumsolarzellen. Das Herstellungsverfahren ist aberkostengünstiger und weniger energieintensiv.NNachführung | Mit Hilfe einer Nachführanlage wird der Solargenerator imTagesverlauf gedreht und folgt so dem Stand der Sonne bzw. dem Helligkeitsmaximum.Die Solarmodule stehen bei einer zweiachsigen Nachführung immeroptimal zur Sonne. Der Ertrag der Anlage kann so in Österreich um bis zu 40 %gegenüber einer starr montierten Photovoltaikanlage erhöht werden. Die Nachführungkann sowohl einachsig als auch zweiachsig erfolgen. Nachführanlageneignen sich insbesondere für Freiflächenanlagen.Netzbetreiber | ist das Unternehmen für den Betrieb und Unterhalt des öffentlichenStromnetzes vor Ort. Das können die örtlichen Stadtwerke oder einüberregionales Energieversorgungsunternehmen (EVU) sein. Das Ökostromgesetzverpflichtet den Netzbetreiber, den von der Photovoltaikanlage erzeugtenStrom abzunehmen.Netzeinspeisung | Wird der von der Photovoltaikanlage produzierte Strom ganzoder teilweise in das lokale Stromnetz geleitet, so spricht man von Netzeinspeisungoder Netzkopplung.40Photovoltaik-Fibel 2011

Netzgekoppelte Anlage | Eine netzgekoppelte Photovoltaikanlage wird an dasörtliche Stromnetz oder Hausnetz angeschlossen und der solar erzeugte Stroman den Netzbetreiber verkauft. Man spricht dann von einer netzgekoppelten bzw.netzverbundenen Anlage. Eine Anlage ohne Netzkopplung bezeichnet man alsInselsystem.Netzüberwachung | Eine Photovoltaikanlage produziert immer Strom, wennLicht auf den Solargenerator fällt. Bei einer Reparatur am Stromnetz könnte eseine Gefahr für das Servicepersonal des Netzbetreibers darstellen, wenn einenetzgekoppelte Anlage weiterhin Strom ins Netz einspeisen würde. Deshalb wirddie Anlage automatisch vom Stromnetz entkoppelt, sobald dieses abgeschaltetwird oder ausfällt. Eine Netzüberwachungseinrichtung im Wechselrichterkontrolliert deshalb ständig, ob das Stromnetz intakt ist. Es gibt zwei gängigeSysteme zur Netzüberwachung: die ENS und die dreiphasige Spannungsüberwachung.Bei großen Freiflächenanlagen wird die Netzschnittstelle meist durcheine jederzeit zugängliche Freischaltstelle realisiert. Damit kann die Photovoltaikanlagemanuell ab- und wieder zugeschaltet werden.PPolykristalline Siliziumsolarzelle | Siehe > Multikristalline SiliziumsolarzelleSSilizium | ist das zweithäufigste chemische Element in der Erdkruste, das ausdem Rohstoff Siliziumoxid (Sand) gewonnen wird und zu monokristallinem,multikristallinem und amorphem Silizium verarbeitet werden kann. Silizium istein Halbleiter, der für die Elektronikindustrie und die Photovoltaik eine wichtigeRolle spielt.Solargenerator | ist die Summe der Solarmodule einer Photovoltaikanlage.Solarmodul | Zum mechanischen Schutz und zur Witterungsbeständigkeitwerden Solarzellen in Kunststoff oder Harz eingebettet und mit einer front- undrückseitigen Abdeckung versehen. Die damit erzielte mechanisch und elektrischverschaltete Einheit wird als Solarmodul bezeichnet. Die frontseitigeAbdeckung ist meist eine gehärtete Glasscheibe mit guter Lichtdurchlässigkeit.Die rückseitige Abdeckung wird häufig mit einem Folienverbund oder ebenfallseiner Glasscheibe realisiert. Solarmodule sind in gerahmter oder ungerahmterAusführung erhältlich. Die Anschlussdose mit bereits angeschlossenen Solarkabelnund berührungssicheren Steckverbindern erleichtert die Installation.Photovoltaik-Fibel 201141

Solarzelle | In der Solarzelle wird Strahlungsenergie in elektrische Energieumgewandelt (siehe > Photovoltaik). Eine einzelne Solarzelle z. B. auf Basis vonkristallinem Silizium hat eine Arbeitsspannung von ca. 0,5 V und wird mit vielenweiteren Solarzellen zu einem Solarmodul elektrisch in Reihe geschaltet.Standard-Testbedingungen | auch kurz: STC (engl.: standard test conditions),stellen die Rahmenbedingungen dar, unter denen die Leistung eines Solarmodulsim Labor gemessen und angegeben wird. Konstante Größen bei derMessung sind: Bestrahlungsstärke von 1000 W/m 2 ; Spektrum des Lichts nachDurchgang durch die 1,5-fache Dicke der Atmosphäre (AM1,5); Temperatur derSolarzelle von 25° C.Strang (engl.: string) | Mehrere Solarmodule werden in Stränge hintereinandergeschaltet, um so den richtigen Spannungsbereich für den Anschluss an denWechselrichter zu erreichen. Mehrere Stränge können an einen Wechselrichteroder an einen separaten Generatoranschlusskasten angeschlossen werden.TTemperaturkoeffizient | Sowohl die Spannung als auch der Strom und somitauch die Leistung eines Solarmoduls sind abhängig von der Betriebstemperaturder Solarzelle. Der Temperaturkoeffizient gibt an, in welchem Maß sich diejeweilige Größe mit der Temperatur verändert. Die Spannung einer Solarzellehat beispielsweise einen negativen Temperaturkoeffizienten und sinkt damitbei steigender Temperatur. Der Strom hingegen steigt geringfügig an (kleinerpositiver Temperaturkoeffizient). Insgesamt besitzt die Leistung einer Solarzellebzw. eines Solarmoduls einen negativen Temperaturkoeffizienten.Das bedeutet, dass die Leistung mit zunehmender Temperatur abnimmt.Transformator (Trafo) | Wechselrichter für Photovoltaikanlagen formen denGleichstrom in netzkonformen Wechselstrom um. Um die Spannung an dasNetzniveau anzupassen, arbeiten viele Wechselrichter mit einem internenTransformator (Trafo). Es ist aber auch möglich, einen Wechselrichter ohneTrafo zu betreiben. Diese trafolosen Geräte haben einen höheren Wirkungsgradund erwirtschaften daher in der Regel einen höheren Ertrag.VVolt | Elektrische Einheit für Spannung. Siehe auch > Ampere.42Photovoltaik-Fibel 2011

WWatt | Elektrische Einheit für Leistung. Siehe auch > Ampere.Wechselrichter/Insel | Bei einem Inselwechselrichter handelt es sich um einenWechselrichter für ein Inselsystem. Der Wechselrichter in einem Inselsystemhat die Aufgabe, den Anschluss von Wechselstromverbrauchern zu ermöglichenund eine stabile Wechselspannung vorzugeben und zu erhalten. Diese Aufgabekann der Inselwechselrichter meist nur unter Einbeziehung von Speicherelementen(z. B. Batteriespeicher) im Inselsystem bewältigen.Wechselrichter/Netz | Der Netzwechselrichter wandelt den vom Solargeneratorproduzierten Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) um, damit er in einvorgegebenes Netz eingespeist werden kann. Wichtige Größen bei Netzwechselrichternsind ihr Wirkungsgrad und ihre Zuverlässigkeit.Wh | Einheit für Wattstunde. 1000 Wattstunden (Wh) entsprechen einer Kilowattstunde(kWh).Wirkungsgrad | Der Wirkungsgrad gibt die Effektivität der Energieumwandlungwieder. Wirkungsgrade von kristallinen Solarmodulen liegen typischerweisebei 13 bis 18 %, d. h. 13 bis 18 % der eingestrahlten Sonnenenergie werden inelektrische Energie umgewandelt. Bei Wechselrichtern liegen die Wirkungsgradebei Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom bei 90 bis 97 % (vgl.Europäischer Wirkungsgrad von Wechselrichtern).Wp | Einheit für Wattpeak. 1000 Wattpeak (Wp) entsprechen einemKilowattpeak (kWp)ZZelle | SolarzellePhotovoltaik-Fibel 201143

Eigentümer, Herausgeber undMedieninhaber:Klima- und EnergiefondsGumpendorferstraße 5/22, 1060 Wienwww.klimafonds.gv.atRedaktion: Klima- und EnergiefondsGestaltung: ZS communication + art GmbHFachliche Beratung:FH Technikum Wien – Hubert Fechner undAndreas Dallingermit Unterstützung der LandesinnungWien der Elektro-, Gebäude-, Alarm- undKommunikationstechniker,der Wirtschaftskammer Wien sowiePhotovoltaik AustriaFotos: CC-Lizenz (BY 2.0) piqs.de©tille(Seite 2), BMLFUW, Hans Ringhofer, sxc,ATB Becker, pixelio©Rainer Sturm (Seite12), Lanzinger (Seite 13), sxc©NevilleMicallef (Seite 21), CC-Lizenz (BY 2.0) piqs.de©helico (Seite 24), photocaseDruck: gugler* cross media (Melk/Donau).Bei der mit Ökostrom durchgeführten Produktionwurden sowohl die Anforderungendes Österreichischen Umweltzeichensals auch die strengen Öko-Richtlinien vongreenprint* erfüllt. Sämtliche währenddes Herstellungsprozesses anfallendenEmissionen wurden im Sinne einer klimaneutralenDruckproduktion neutralisiert.Der Gesamtbetrag daraus fließtzu 100 % in ein vom WWF ausgewähltesKlimaschutz-Projekt in Karnataka/Indien(http://www.greenprint.at/uploads/myclimate_portfolio.pdf).Herstellungsort: Wien, März 201144Photovoltaik-Fibel 2011