Photovoltaik am Gebäude
Stand: August 2023Eine Photovoltaikanlage (PV-Anlage) ist eine elektrische Anlage zur Stromerzeugung aus Sonnenenergie. Die erste wichtige technische Anwendung der Photovoltaik gab es in den 1960ziger Jahren, als 1958 der erste Satellit ausgestattet mit Solarzellen ins Weltall gebracht wurde. Durch die Einführung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) im Jahr 2000 wurde in Deutschland der Ausbau der Stromerzeugung durch Photovoltaik vorangetrieben. Während zu den Anfangszeiten der EEG-Vergütung die Photovoltaikanlagen vor allem ertragsoptimiert ausgelegt worden sind, werden sie heute eher verbrauchsoptimiert ausgelegt. Dies bedeutet, dass früher die Anlagen aufgrund der attraktiven Einspeisevergütung so ausgelegt waren, dass sie möglichst hohe Erträge bringen sollten, während heutzutage der Fokus eher darauf liegt, dass der erzeugte Strom möglichst selbst verbraucht werden kann.
Photovoltaik-Integration
Neben groß dimensionierten Freiflächenanlagen wird die Photovoltaik vor allem in oder an der Außenhülle von Gebäuden installiert. Die gestalterischen Möglichkeiten sind vielfältig und reichen von klassischen Aufdach-Anlagen in verschiedenen Größen über dachintegrierte Lösungen, komplette Photovoltaik-Dächer bis hin zu aufwändigen Fassadenanlagen.
Modultechnologien
Mehrere Solarzellen zusammen ergeben ein Photovoltaikmodul und damit das Herzstück der Anlage. Sie unterscheiden sich je nach Material, Design und Herstellungsprozess. Daraus ergeben sich verschiedene Modultechnologien.
Photovoltaik-Anlagen werden in der Planung mittels Software simuliert und möglichst optimiert. Den künftigen Ertrag beeinflussen neben der Modultechnologie, Standort, Ausrichtung, Modulneigung und Art der Aufstellung.
Begriffe, Regelungen und Normen
Begriffsdefinitionen und -erläuterungen zu Photovoltaik
Von A wie Antireflexschicht bis M wie MPP-Tracker, von N wie Notstrom bis Z wie Zelltypen: Das Glossar des Gebäudeforums klimaneutral bietet umfangreiche Informationen zu vielen Begriffen aus dem Themenfeld Photovoltaik.
Stromeigennutzung
Um den Autarkiegrad eines Gebäudes zu erhöhen, können erneuerbare Energien nicht nur zur Wärme-, sondern auch zur Stromerzeugung genutzt werden. Vorteilhaft ist der Betrieb einer Photovoltaik-Anlage in Kombination mit einem Batteriespeicher und einem Energie-Management-System, um so viel eigenen Strom wie möglich zu nutzen. Je nachdem, ob und wie stark Strom-Verbraucher im Gebäude aktiv sind oder auch eine Wärmepumpe Strom zieht, kann der Überschuss-Strom unter Umständen ins Netz eingespeist werden.
Mit einem besonderen Mess- und Steuerungskonzept, der sogenannten Kaskadenschaltung, ist es möglich, den Eigenstrom aus einer PV-Anlage optimiert und zusätzlich auch einen günstigen Wärmepumpentarif zu nutzen.
Begrünung und Brandschutz
Solaranlage können auch in Kombination mit einer Dachbegrünung umgesetzet werden, so dass die Vorteile aus beiden Ansätzen sinnvoll genutzt werden können.
Darüber hinaus sind auch Fragen essentiell, was im Brandfall einer Anlage zu tun ist – auch für die eingesetzten Löschtrupps –, wie Brände verursacht werden und sich dabei Risiken minimieren lassen.
Photovoltaik als Baustein integrierter Systeme
Best-Practice-Beispiele
Downloads und Tools
Downloads
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Factsheets
Photovoltaikanlagen
Die Broschüre erläutert die Technik von Photovoltaikanlagen und Informiert zu den Themen Eigenverbrauch und Speicherung.
Stand: Februar 2023 -
Praxishilfen
Planung und Auslegung des Systems PV-Anlage, Wärmepumpe und Speicherung
Dieses Informationsblatt liefert eine erste Auslegungshilfe zur Planung und Auslegung eines Systems aus Photovoltaik-Anlage, Wärmepumpe und Speicher.
Stand: April 2018 -
Leitfaden für Photovoltaik auf Mehrfamilienhäusern
Ziel des interaktiven Leitfadens ist es, eine Entscheidungshilfe für Photovoltaik (PV) auf Mehrfamilienhäusern zu liefern. Er dient als Hilfestellung für die Wahl eines geeigneten Betriebskonzeptes für die PV-Anlage.
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Photovoltaik für Wohngebäude
Anwendungsmöglichkeiten der Photovoltaik sowie Anlagentechnik, Kosten und Wirtschaftlichkeit.
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Praxishilfen
System Photovoltaik, Wärmepumpe und Speicher
Informationen des Bundesverbandes der Deutschen Heizungsindustrie e. V. zur Steigerung des Eigenverbrauchs von selbst erzeugtem Strom.
Stand: März 2017 -
Leitfäden
Zukunftslösungen für PV-Anlagen – Ein Leitfaden für Betreibende
Die Broschüre zeigt auf, wie eine PV-Anlage nach dem Ende der 20-jährigen Vergütung nach dem EEG wirtschaftlich weiterbetrieben werden kann. Dazu bietet die Broschüre Entscheidungshilfen und Abschätzungen der Wirtschaftlichkeit einzelner Optionen.
Stand: Februar 2022
Tools
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Toolbox
PV.Rechner
Online-Tool zur Abschätzung, ob die Investition in eine Photovoltaik-Anlage finanziell und energetisch sinnvoll ist.
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Toolbox
PV-Anlagenplanung
Tool zur vereinfachten Planung und Simulation von PV-Anlagen
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Toolbox
Berechnung des Autarkiegrads durch PV-Speicher
Tool zur Berechnung der Unabhängigkeit der Stromversorgung
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Toolbox
Digitaler Leitfaden Bauwerkintegrierte Photovoltaik
Der Leitfaden Bauwerkintegrierte Photovoltaik (BIPV) der BIPV-Initiative Baden-Württemberg vermittelt Akteuren im Bauwesen den neuesten Stand der Technik und bietet praktische Unterstützung bei der Integration von Solarmodulen in die Gebäudehülle.
Ausgewählte Fachinfos aus dem Partnernetzwerk
Leitfaden für Photovoltaik auf Mehrfamilienhäusern
Ziel des interaktiven Leitfadens ist es, eine Entscheidungshilfe für Photovoltaik (PV) auf Mehrfamilienhäusern zu liefern. Er dient als Hilfestellung für die Wahl eines geeigneten Betriebskonzeptes für die PV-Anlage.
Energieagentur Regio Freiburg GmbH
Seit über 20 Jahren engagiert sich unser interdisziplinäres Team für den Klimaschutz und hilft, die Folgen des Klimawandels zu meistern. Wir nutzen unsere Synergien, um kompetent und vorausschauend zu…
Erneuerbare Energien, Gebäudetechnik, Planung & Beratung, Quartiere Zum NetzwerkpartnerPhotovoltaikanlagen
Die Broschüre erläutert die Technik von Photovoltaikanlagen und Informiert zu den Themen Eigenverbrauch und Speicherung.
C.A.R.M.E.N. e. V.
C.A.R.M.E.N. e. V., das Centrale Agrar-Rohstoff Marketing- und Energie-Netzwerk, mit Sitz in Straubing, ist Teil des Kompetenzzentrums für Nachwachsende Rohstoffe (KoNaRo) und befasst sich mit den…
Erneuerbare Energien, Gebäudehülle, Gebäudetechnik, Nachhaltigkeit & Suffizienz Zum NetzwerkpartnerVortragsfolien
Das Expertenteam des Gebäudeforums hat übersichtliche Vortragsfolien erstellt, die auszugsweise oder in Gänze für Präsentationen zum Thema verwendet werden dürfen. Die Folien können nebenstehend als Powerpoint-Datei heruntergeladen werden.
Vortragsfolien zu Photovoltaik
Eine Zusammenstellung von Präsentationsfolien zur Verwendung in Vorträgen zum Thema Photovoltaik.
