Photovoltaik: Einführung für Häuselbauer

Photovoltaik (PV) spielt eine zentrale Rolle bei der Reduktion von CO₂-Emissionen und der Förderung von erneuerbaren Energien. Eine wachsende Innovation auf dem PV-Markt ist die bauwerksintegrierte Photovoltaik (BIPV), die Solarmodule direkt in die Gebäudehülle integriert. In Österreich gibt es verschiedene staatliche Förderprogramme, die den Einsatz von PV-Anlagen unterstützen und so zur CO₂-Reduktion beitragen. In diesem Fachartikel werden die Funktionsweise der PV-Anlage, die Vorteile der BIPV sowie die Förderungen in Österreich für PV-Anlagen beleuchtet.

Wie funktioniert eine PV-Anlage?

Eine Photovoltaik-Anlage, auch als PV-Anlage bezeichnet, ist ein System, das Sonnenlicht in elektrische Energie umwandelt. Sie besteht aus mehreren Komponenten, die zusammenarbeiten, um die Umwandlung von Licht in nutzbaren Strom zu ermöglichen.

Zunächst sind Solarmodule das Herzstück einer PV-Anlage. Sie bestehen aus Solarzellen, die üblicherweise aus Silizium hergestellt sind. Silizium ist ein Halbleitermaterial, das für seine Fähigkeit, Licht in elektrische Energie umzuwandeln, bekannt ist. Wenn Sonnenlicht auf die Solarzellen trifft, wird ein Prozess in Gang gesetzt, der als photovoltaischer Effekt bekannt ist.

Der photovoltaische Effekt beschreibt das Phänomen, bei dem Photonen des einfallenden Lichts Elektronen aus den Atomen des Siliziums lösen. Dadurch entsteht eine Spannung über der Solarzelle, und ein elektrischer Strom beginnt zu fließen. Die erzeugte elektrische Energie ist Gleichstrom (DC).

Die Solarmodule sind in der Regel in Reihe und/oder parallel geschaltet, um die gewünschte Spannung und Stromstärke zu erreichen. Der erzeugte Gleichstrom wird über Kabel und Anschlussdosen an einen Wechselrichter weitergeleitet. Der Wechselrichter hat die Aufgabe, den Gleichstrom in Wechselstrom (AC) umzuwandeln. Wechselstrom ist die Form von elektrischer Energie, die in Haushalten und Gebäuden verwendet wird und ins Stromnetz eingespeist werden kann.

Sobald die elektrische Energie in Wechselstrom umgewandelt ist, kann sie direkt im Gebäude verwendet werden, um elektrische Geräte zu betreiben und die Beleuchtung zu ermöglichen. Wenn eine PV-Anlage mehr Energie erzeugt, als im Gebäude verbraucht wird, kann der überschüssige Strom ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden. In vielen Ländern erhalten die Betreiber von PV-Anlagen eine Vergütung für die eingespeiste Energie.

Optional kann eine PV-Anlage auch mit einem Energiespeichersystem, wie beispielsweise einer Batterie, ausgestattet werden. Dies ermöglicht es, überschüssige Energie zu speichern, die zu Spitzenproduktionszeiten erzeugt wird, und sie später zu nutzen, wenn die Sonneneinstrahlung geringer ist oder die Stromnachfrage höher ist.

Welche Voraussetzungen sind für PV-Anlagen notwendig?

Zunächst ist ein geeigneter Standort entscheidend für die Effizienz einer PV-Anlage. Der Standort sollte ausreichend Sonneneinstrahlung bieten und idealerweise nach Süden ausgerichtet sein, um den größtmöglichen Energieertrag zu erzielen. Die Neigung des Daches oder der Montagefläche spielt ebenfalls eine wichtige Rolle, da sie den Einfallswinkel des Sonnenlichts beeinflusst. Eine Neigung von etwa 30 bis 35 Grad ist in vielen Fällen optimal, kann aber je nach geografischer Lage variieren.

Es ist wichtig, Schattenquellen wie Bäume, Gebäude oder andere Hindernisse zu berücksichtigen, da sie die Leistung der PV-Anlage erheblich beeinträchtigen können. Die Platzierung der Solarmodule sollte so erfolgen, dass sie während der Hauptsonnenstunden möglichst wenig Schatten abbekommen.

Die Größe und Leistung der PV-Anlage sollte sorgfältig geplant werden, um den tatsächlichen Energiebedarf des Gebäudes oder Haushalts zu decken. Eine detaillierte Analyse des Energieverbrauchs und der Stromrechnungen hilft dabei, die optimale Anlagengröße zu ermitteln. Bei der Planung der Anlage sollte auch der zukünftige Energiebedarf, beispielsweise durch den Einsatz von Elektrofahrzeugen, berücksichtigt werden.

Die Installation einer PV-Anlage erfordert in der Regel die Einhaltung von Bauvorschriften und die Erlangung von Genehmigungen. Abhängig von den örtlichen Vorschriften und Bestimmungen kann dies die Zustimmung von Bauämtern, Denkmalschutzbehörden oder der Eigentümergemeinschaft beinhalten. Es ist wichtig, alle notwendigen Genehmigungen frühzeitig einzuholen, um Verzögerungen bei der Installation zu vermeiden

Für die Installation und den Betrieb einer PV-Anlage ist es ratsam, mit qualifizierten Fachleuten zusammenzuarbeiten. Installateure, die über Erfahrung und entsprechende Zertifizierungen verfügen, stellen sicher, dass die PV-Anlage korrekt montiert, angeschlossen und in Betrieb genommen wird. Eine regelmäßige Wartung und Überwachung der Anlage trägt dazu bei, ihre Effizienz und Langlebigkeit zu gewährleisten.

Schließlich ist es wichtig, sich über verfügbare Förderungen und Anreize für die Installation von PV-Anlagen zu informieren. Viele Länder und Regionen bieten finanzielle Unterstützung in Form von Zuschüssen, zinsgünstigen Darlehen oder Steuervergünstigungen an. Die Inanspruchnahme solcher Förderungen kann die Anfangsinvestition reduzieren und die Amortisationszeit der PV-Anlage verkürzen

Bauwerksintegrierte Photovoltaik (BIPV)

Bauwerksintegrierte Photovoltaik (BIPV) bezeichnet die Integration von PV-Modulen in Gebäudefassaden, Dächer, Fenster und andere bauliche Elemente. BIPV-Systeme bieten eine Vielzahl von Vorteilen:

• Ästhetik: BIPV-Module können in verschiedenen Farben, Formen und Transparenzen hergestellt werden, um sich harmonisch in die Architektur einzufügen.
• Energieeffizienz: BIPV kann zur Verbesserung der Gebäudeenergieeffizienz beitragen, indem sie gleichzeitig Strom erzeugt und als Isolierung, Sonnenschutz oder Wärmedämmung fungiert.
• Flächennutzung: BIPV ermöglicht die Nutzung bereits vorhandener Gebäudeflächen für die Stromerzeugung und vermeidet so den Flächenverbrauch durch Freiflächenanlagen.
• CO₂-Reduktion: Durch die Erzeugung erneuerbarer Energie tragen BIPV-Systeme zur Reduzierung von CO₂-Emissionen bei.

Haus mit bauwerksintegrierter Photovoltaik ausstatten

Die Ausstattung eines Hauses mit bauwerksintegrierter Photovoltaik (BIPV) bietet eine ästhetisch ansprechende und effiziente Möglichkeit, erneuerbare Energie zu erzeugen. BIPV-Systeme integrieren Solarmodule in die Architektur des Gebäudes, indem sie sie in Fassaden, Dächer, Fenster und andere bauliche Elemente einbetten. Hier sind einige Schritte und Überlegungen, um ein Haus mit BIPV auszustatten:

Bedarfsanalyse und Planung

Bevor Sie mit der Installation von BIPV beginnen, ist es wichtig, eine Bedarfsanalyse durchzuführen und die Größe der Anlage basierend auf Ihrem Energieverbrauch, den verfügbaren Flächen und Ihrem Budget zu planen. Ein Energieberater vor Ort oder Architekt vor Ort kann Ihnen bei dieser Analyse und Planung helfen.

Auswahl der BIPV-Technologie

Es gibt verschiedene BIPV-Technologien zur Auswahl, wie z.B. Dünnschicht-Solarmodule, kristalline Siliziummodule, semi-transparente oder farbige Module. Die Wahl der BIPV-Technologie hängt von Ihren ästhetischen Präferenzen, der Leistung und den Kosten ab.

Dachintegration

Eine gängige Möglichkeit, BIPV in ein Haus zu integrieren, ist die Installation von Solarmodulen auf dem Dach. Dies kann durch den Einsatz von Solardachziegeln oder in-dach Modulen erreicht werden, die sich nahtlos in die Dachstruktur einfügen.

Fassadenintegration

BIPV kann auch in die Fassade des Hauses integriert werden, z.B. durch die Verwendung von Solarglas oder Fassadenmodulen. Diese Module können entweder opak oder semi-transparent sein und bieten somit zusätzliche Gestaltungsmöglichkeiten.

Integration in Fenster und Verglasungen

BIPV kann auch in Fenster und Verglasungen eingebaut werden, indem semi-transparente Solarmodule verwendet werden. Diese Module bieten nicht nur Energieerzeugung, sondern können auch als Sonnenschutz und Wärmedämmung dienen.

Installation und Anschluss

Die Installation von BIPV erfordert Fachwissen und sollte von qualifizierten Fachleuten durchgeführt werden. Nach der Installation wird die BIPV-Anlage an einen Wechselrichter angeschlossen, der den erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt und ins Hausnetz oder ins öffentliche Stromnetz einspeist.

Inbetriebnahme und Wartung

 Nach der Installation und dem Anschluss der BIPV-Anlage ist es wichtig, sie in Betrieb zu nehmen und regelmäßig zu warten. Einige BIPV-Systeme erfordern möglicherweise mehr Wartung als herkömmliche PV-Anlagen, insbesondere wenn sie in beweglichen Teilen des Gebäudes, wie Fenstern oder Türen, integriert sind.

Preise für die bauwerksintegrierte Photovoltaik

Die Preise für bauwerksintegrierte Photovoltaik (BIPV) können je nach Art der BIPV-Technologie, der Größe des Projekts, der Komplexität der Installation und dem Standort variieren. Im Allgemeinen sind BIPV-Systeme teurer als herkömmliche aufdach Photovoltaik-Anlagen, da sie oft maßgeschneidert und in die Architektur des Gebäudes integriert werden müssen.

Einige Faktoren, die die Preise für BIPV beeinflussen, sind:

• Art der BIPV-Technologie: Es gibt verschiedene Arten von BIPV-Technologien, wie z.B. kristalline Siliziummodule, Dünnschichtmodule, semi-transparente oder farbige Module. Die Preise für diese Technologien variieren je nach Leistung, Ästhetik und Herstellungsverfahren.
• Größe des Projekts: Die Gesamtkosten für BIPV hängen von der Größe des Projekts ab, d.h. von der Anzahl der Solarmodule und der zu installierenden Leistung. Größere Projekte können möglicherweise von Skaleneffekten profitieren, die die Kosten pro installiertem Watt reduzieren.
• Komplexität der Installation: BIPV-Installationen sind in der Regel komplexer als herkömmliche aufdach Photovoltaik-Anlagen, da sie eine bessere Integration in die Gebäudestruktur erfordern. Je komplexer die Installation, desto höher sind die Arbeitskosten und der Zeitaufwand für die Installation.
• Standort: Die Preise für BIPV können auch je nach Standort variieren, da lokale Arbeitskosten, Materialkosten und regulatorische Anforderungen Einfluss auf die Gesamtkosten haben.

Es ist schwierig, genaue Preisangaben für BIPV ohne Kenntnis der spezifischen Projektanforderungen und des Standorts zu geben. Für ein individuelles Angebot und eine genaue Kostenschätzung ist es am besten, sich an einen Fachbetrieb vor Ort oder Architekten vor Ort zu wenden, der Erfahrung mit BIPV-Projekten hat.

Förderungen für PV-Anlagen

In Österreich gibt es verschiedene Förderungen und Anreize, um die Installation von Photovoltaik-Anlagen (PV) zu unterstützen. Beachten Sie, dass sich diese Informationen ändern können, und es ist immer ratsam, sich vor der Installation einer PV-Anlage über die aktuellsten Fördermöglichkeiten zu informieren. Hier sind einige Beispiele für Förderungen, die in Österreich verfügbar sind bzw. zum Zeitpunkt des Artikels verfügbar waren:

• Bundesförderung für Photovoltaik: Die österreichische Bundesregierung bietet Förderungen für PV-Anlagen an. Dazu gehören Zuschüsse für die Errichtung von PV-Anlagen auf Gebäuden, Carports, Lärmschutzwänden und Freiflächenanlagen. Die Höhe der Förderung hängt von der Größe und Art der Anlage ab. Weitere Informationen finden Sie auf der Website der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG).
• Landesförderungen: Zusätzlich zur Bundesförderung bieten einige Bundesländer eigene Förderprogramme für PV-Anlagen an. Diese können Zuschüsse, zinsgünstige Darlehen oder Steuervergünstigungen umfassen. Die Förderkriterien und -höhen variieren je nach Bundesland. Es ist ratsam, sich an die zuständige Landesenergieagentur oder das Amt der Landesregierung zu wenden, um detaillierte Informationen zu erhalten.
• Ökostromgesetz: Das Ökostromgesetz regelt die Einspeisevergütung für Strom aus erneuerbaren Energien, einschließlich Photovoltaik. Anlagenbetreiber, die ihren erzeugten Strom ins öffentliche Netz einspeisen, können eine garantierte Einspeisevergütung pro kWh für einen bestimmten Zeitraum erhalten. Die genauen Tarife und Bedingungen können sich ändern, daher ist es wichtig, sich über die aktuellsten Regelungen zu informieren.
• Förderungen für Energiespeicher: Um den Eigenverbrauch von Solarstrom zu erhöhen, gibt es in einigen Bundesländern auch Förderungen für die Kombination von PV-Anlagen mit Energiespeichern (z.B. Batteriespeicher). Diese Förderungen können in Form von Zuschüssen oder zinsgünstigen Darlehen gewährt werden.
• Förderungen für Elektromobilität: Wenn Sie planen, eine PV-Anlage in Verbindung mit einer Ladestation für Elektrofahrzeuge zu installieren, können Sie möglicherweise von zusätzlichen Förderungen für Elektromobilität profitieren. Diese können Zuschüsse oder Steuervergünstigungen für den Kauf und die Installation von Ladestationen umfassen.

Preise für PV Anlagen

Die Preise für Photovoltaik-Anlagen (PV-Anlagen) können aufgrund verschiedener Faktoren variieren. Im Allgemeinen sind die Kosten für PV-Anlagen in den letzten Jahren gesunken, da die Technologie ausgereifter geworden ist und die Nachfrage gestiegen ist. Hier sind einige Faktoren, die die Preise für PV-Anlagen beeinflussen:

• Art der Solarmodule: Es gibt verschiedene Arten von Solarmodulen, wie monokristalline, polykristalline und Dünnschichtmodule. Monokristalline Module sind in der Regel teurer, bieten jedoch eine höhere Effizienz. Polykristalline Module sind preisgünstiger, weisen aber eine etwas geringere Effizienz auf. Dünnschichtmodule sind flexibler und leichter, haben aber im Vergleich zu kristallinen Modulen eine geringere Effizienz.
• Größe der Anlage: Die Größe der PV-Anlage, gemessen in Kilowatt peak (kWp), beeinflusst die Gesamtkosten. Größere Anlagen erfordern mehr Solarmodule und Montagematerial, was zu höheren Kosten führt. Allerdings kann der Preis pro installiertem Watt bei größeren Anlagen aufgrund von Skaleneffekten oft geringer sein.
• Installationskosten: Die Kosten für die Installation der PV-Anlage können je nach Standort, Art der Montage (Dach- oder Freiflächenanlage) und den örtlichen Arbeitskosten variieren. Eine kompliziertere Installation, beispielsweise auf einem steilen oder unzugänglichen Dach, kann höhere Kosten verursachen.
• Wechselrichter und sonstige Komponenten: Der Wechselrichter, der Gleichstrom aus den Solarmodulen in Wechselstrom für den Hausgebrauch oder das Stromnetz umwandelt, ist ein wichtiger Bestandteil der PV-Anlage. Die Kosten für den Wechselrichter und andere Komponenten, wie Kabel, Montagesysteme und Sicherheitseinrichtungen, tragen ebenfalls zu den Gesamtkosten bei.
• Regionale Unterschiede: Die Preise für PV-Anlagen können je nach Region variieren, da lokale Arbeits- und Materialkosten, Transportkosten und regulatorische Anforderungen unterschiedlich sein können.

Im Allgemeinen können die Kosten für PV-Anlagen je nach Größe und Komplexität der Installation zwischen 1.000 und 2.500 Euro pro Kilowatt peak (kWp) liegen. Es ist wichtig zu beachten, dass diese Preise nur Richtwerte sind und sich je nach individuellen Projektanforderungen und Standort unterscheiden können. Um ein genaueres Angebot zu erhalten, ist es empfehlenswert, sich an einen Fachbetrieb für Photovoltaik zu wenden.

Fazit

Bauwerksintegrierte Photovoltaik (BIPV) und herkömmliche Photovoltaik-Anlagen (PV-Anlagen) sind beide Systeme zur Erzeugung von Solarstrom. BIPV ist eine innovative Lösung, bei der Solarmodule direkt in die Gebäudestruktur integriert werden, während herkömmliche PV-Anlagen in der Regel auf Dächern oder Freiflächen montiert sind.

Einige der wichtigsten Voraussetzungen für eine erfolgreiche Installation von BIPV und PV-Anlagen sind ein geeigneter Standort mit ausreichender Sonneneinstrahlung, idealerweise südliche Ausrichtung und angemessener Neigungswinkel. Schattenquellen sollten vermieden werden, um die Leistung der Anlage nicht zu beeinträchtigen. Eine sorgfältige Planung der Größe und Leistung der Anlage ist entscheidend, um den Energiebedarf des Gebäudes oder Haushalts zu decken.

Für die Installation ist es wichtig, die örtlichen Bauvorschriften und Genehmigungen zu beachten. Zusammenarbeit mit qualifizierten Fachleuten, wie Installateuren und Planern, ist ratsam, um eine korrekte Montage und Inbetriebnahme der Anlage sicherzustellen.

Förderungen und Anreize für die Installation von PV-Anlagen können in vielen Ländern und Regionen verfügbar sein. Diese können die Anfangsinvestition reduzieren und die Amortisationszeit verkürzen. Es ist wichtig, sich über die verschiedenen Fördermöglichkeiten zu informieren und diese in Anspruch zu nehmen, um den finanziellen Nutzen der Solarstromerzeugung zu maximieren.

Ihr BauCheck-Team.