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Solaranlage

Energie sparen dank Photovoltaik

Eine Photovoltaik-Anlage auf dem eigenen Hausdach zapft die Energie der Sonne an und spart über die Jahre mehrere Tausend Euro Energiekosten. So kommt das kleine Ökokraftwerk Schritt für Schritt aufs Dach.

 
Sonnige Aussichten: Mit einer Photovoltaik-Anlage sparen Sie Strom! © Selbermachen
Sonnige Aussichten: Mit einer Photovoltaik-Anlage sparen Sie Strom!

Spätestens mit der nächsten Abrechnung kommt der Ärger wieder hoch: Die Strompreise kennen derzeit nur eine Richtung: nach oben. Fast 26 Cent zahlten die Deutschen 2012 durchschnittlich für eine Kilowattstunde (so die Zahlen des Bundesverbands der Energie-und Wasserwirtschaft). Für 2013 soll der Preis auf über 30 Cent im Schnitt steigen!

Höchste Zeit gegenzusteuern und eine Energiequelle anzuzapfen, die keine Rechnung stellt: die Sonne. Und zwar völlig unabhängig davon, wie stark die Bundes - regierung private Photovoltaik in Zukunft genau fördert – ein Thema, das derzeit ja heiß diskutiert wird, Stichwort EEG-Zulage. „Es lohnt sich auf jeden Fall“, sagt Christian Metje. Der promovierte Volkswirt plant und baut von Hamburg aus nicht nur industrielle Sonnenfelder mit Megawatt-Ausbeute in Deutschland, Spanien und England, sondern berät auch private Bauherrn bei kleinen Anlagen auf dem eigenen Dach. „Schon mit einer 3-kW-Anlage, das sind 12 Module, kann ich je nach Lage in Deutschland circa 2700 kWh Strom erzeugen.“ Das spart nicht nur der Umwelt 1980 kg Kohlendioxid im Jahr, sondern richtig Geld. Für jede Kilowattstunde Strom, die man ins Netz einspeist, werden bis zu 15,92 Cent gutgeschrieben.

Doch viel cleverer ist es, den Solarstrom selbst zu verbrauchen, denn der kostet gar nichts. Da lohnt es sich, Waschmaschine, Trockner und andere Großverbraucher möglichst immer bei Sonnenschein laufen zu lassen. Bis zu 30 Prozent Eigenverbrauch sind so problemlos möglich. Noch weit mehr geht mit zusätzlichen Speichern. Das können Akkus sein, die Entwicklung läuft auf Hochtouren: „In wenigen Jahren ist auch diese Technik so günstig, dass es sich auch für Privathaushalte rechnet, Strom tagsüber für den Fernsehabend und den Herd zu sammeln“, prognostiziert Metje. Torsten Zschiedrich von SunEnergy, dem Lieferanten des Photovoltaik-Bausatzes für diese Geschichte, gibt den Tipp, überschüssigen Photovoltaik-Strom dafür zu nutzen, das Warmwasser zu erhitzen. „Entsprechende Heizstäbe für den Pufferspeicher der Heizung gibt es schon ab 300 Euro.“

Fazit: Egal was die Politik aus den Einspeisevergütungen in den kommenden Jahren macht: Photovoltaik lohnt sich. Zu diesem Ergebnis kommt auch eine umfangreiche Studie des Fraunhofer-Instituts für solare Energiesysteme in Freiburg vom Februar dieses Jahres. Für aktuelle Neuanlagen errechnen sie Renditen von 3,5 bis 8,8 Prozent – da kann kein Sparbuch oder Tagesgeld mithalten. Noch wirtschaftlicher ist Photovoltaik natürlich für Selbermacher. Wir zeigen, Schritt für Schritt, wie eine Solaranlage aufs Hausdach kommt – und für mehr Gelassenheit bei der nächsten Stromrechnung sorgt.

Material

So wird der Solarbaukasten angeliefert: Kollektoren (hinten), Wechselrichter (Mitte) und die vier Meter langen Profilschienen. Im Karton vorn sind alle Kleinteile wie Dachhaken, Tellerschrauben oder Stecker (unten).

Sicher arbeiten auf dem Dach

  1. Gerüst mit AbfanggitterGerüst mit Abfanggitter© Selbermachen

    Gerüst mit Abfanggitter

    Bei Arbeiten auf dem Hausdach hat Sicherheit oberste Priorität. Man sollte nie allein in luftiger Höhe etwas montieren, bei unserem Solarprojekt braucht man ohnehin spätestens dann eine zweite Person, wenn die unhandlichen Module anzubringen sind. Diese Regeln sollten Sie auf jeden Fall beherzigen: **1.** Ein fachmännisches Gerüst mit Abfanggitter ist absolut Pflicht. Bei Arbeiten in Nähe der Dachkante muss auch die Giebelseite zusätzlich mit einem Fanggitter gesichert sein.
  2. Zusatzschutz dank GurtzeugZusatzschutz dank Gurtzeug© Selbermachen

    Zusatzschutz dank Gurtzeug

    **2.** Kann das Gerüst nie ersetzen, ist aber ein guter Zusatzschutz: Spezielles Gurtzeug, mit dem man sich am Dach anleint.
  3. Dackpfannen abnehmenDackpfannen abnehmen© Selbermachen

    Dackpfannen abnehmen

    **3.** Für einen sicheren Tritt nehmen Sie in regelmäßigen Abständen Dachpfannen ab, so können Sie auf den Dachbalken stehen.
  4. Gerüstlücke schließenGerüstlücke schließen© Selbermachen

    Gerüstlücke schließen

    **4.** Gefahrenstelle Gerüstluke: Sie muss immer geschlossen werden, wenn gerade niemand aufs oder vom Gerüst klettert. Achten Sie penibel darauf – für Ihre eigene Sicherheit!

Schritt 1: Dachhaken

  1. Position anzeichnenPosition anzeichnen© Selbermachen

    Position anzeichnen

    Erst einige Dachpfannen abnehmen, um die Position der Dachsparren zu bestimmen. Ausgehend davon zeichnen Sie mit dem Bandmaß oder Zollstock die Position der Dachhaken an.
  2. Dachpfannen abnehmenDachpfannen abnehmen© Selbermachen

    Dachpfannen abnehmen

    Überall, wo ein Dachhaken gesetzt wird, nehmen Sie vorsichtig die Dachpfannen ab. Achtung: Manchmal sind sie nicht nur eingehängt, sondern zusätzlich verschraubt.
  3. Nut einschneidenNut einschneiden© Selbermachen

    Nut einschneiden

    Schneiden Sie mit der Flex eine Nut in die Dachpfanne unterhalb des Hakens. Überstehende Teile vorsichtig mit dem Hammer abklopfen.
  4. Dachhaken anhaltenDachhaken anhalten© Selbermachen

    Dachhaken anhalten

    Dachhaken anhalten und so ausrichten, dass er nicht auf der Pfanne aufliegt. 5 mm Abstand sind optimal.
  5. Dachhaken montierenDachhaken montieren© Selbermachen

    Dachhaken montieren

    Zur Montage die selbstschneidenden Tellerschrauben mit dem Akkuschrauber ein drehen. Tipp: Falls sich der Dachhaken nicht weit genug ausfahren lässt, hier einfach ein Stück wasserfestes Laminat unterlegen.
  6. Nuten abschlagenNuten abschlagen© Selbermachen

    Nuten abschlagen

    Bevor Sie die abdeckende Dachpfanne wieder einhängen, müssen Sie auch hier die Nuten in Höhe des Dachhakens vorsichtig abschlagen.
  7. Dachhaken montiertDachhaken montiert© Selbermachen

    Dachhaken montiert

    Geschafft: Alle Dachhaken sind montiert, das Dach wieder vollständig gedeckt.

Die kleinsten Teile machen die meiste Arbeit. Vor der Montage der Dachhaken muss feststehen, wie das Solarfeld auf dem Dach aussehen soll: Kommen die Module in eine Reihe nebeneinander oder werden mehrere Reihen übereinandergelegt? Etwa im Abstand von einem Meter (bzw. im Sparrenabstand) müssen die Dachhaken gesetzt werden, die später die Module tragen. Die Module sollten maximal ein Viertel ihrer Breite frei überstehen, damit sie sich unter Schneelast nicht verformen. Alle Dachhaken werden immer auf die Dachsparren geschraubt, um genug Halt zu finden. Sie dürfen nicht an den Dachpfannen scheuern, sie würden diese bei Wind und Wetter beschädigen. Tipp: Beim Abdecken gehen immer wieder einzelne Pfannen zu Bruch. Daher sollten Sie auf jeden Fall ein oder zwei Pakete Ersatzdachpfannen griffbereit haben, ehe Sie mit dem Projekt Solaranlage beginnen.

Tipp: Werkzeug

Flex und Akkuschrauber mit Torx-Bits sind die Grundausstattung für das Projekt Solaranlage. Statt der Kappsäge reicht notfalls auch eine Eisensäge. Außerdem benötigen Sie einen Hammer, Innen-Sechskant sowie 15-mm-Ringschlüssel oder Ratschenschlüssel, dazu Bandmaß und Schlagschnur. Für den Anschluss der Stecker ist eine Crimpzange hilfreich.

Schritt 2: Profilschienen

  1. Vierkantprofile zuschneidenVierkantprofile zuschneiden© Selbermachen

    Vierkantprofile zuschneiden

    Mit der Kappsäge schneiden Sie die Vierkantprofile auf die benötigte Länge, abhängig von der Anordnung der Module auf dem Dach.
  2. Schienen verlängernSchienen verlängern© Selbermachen

    Schienen verlängern

    Wenn nötig, lassen sich die Schienen mit speziellen Verbindern auch verlängern.
  3. Profilschiene einsetzenProfilschiene einsetzen© Selbermachen

    Profilschiene einsetzen

    Jetzt setzen Sie die unterste Profilschiene in die Dachhaken …
  4. Profilschiene festschraubenProfilschiene festschrauben© Selbermachen

    Profilschiene festschrauben

    … und schrauben sie fest.
  5. Profil als Tritt nutzenProfil als Tritt nutzen© Selbermachen

    Profil als Tritt nutzen

    Für die nächste Schiene können Sie das erste Profil als sicheren Tritt nutzen.
  6. Schienen ausrichtenSchienen ausrichten© Selbermachen

    Schienen ausrichten

    Mit der Schlagschnur richten Sie die Schienen lotrecht aus.
  7. Schienen justierenSchienen justieren© Selbermachen

    Schienen justieren

    Die Schnur nutzen Sie auch, um alle Schienen auf eine Höhe zu bringen. Die lässt sich am Dachhaken fein justieren.
  8. Der fertige AufbauDer fertige Aufbau© Selbermachen

    Der fertige Aufbau

    So sieht der fertige Aufbau nun aus.

Spezielle Vierkantschienen tragen später die Solarpaneele. Jeder Hersteller hat hier ein etwas anderes System. Um die vier Meter langen Aluschienen auf Länge zu schneiden, ist eine Kappsäge ideal, sie geht wie Butter durch das Aluminium. Mühsamer ist es von Hand mit einer Eisensäge, geht aber auch. Die Flex ist ungeeignet: Unter der Hitze verformt sich das Alu an den Schnittkanten, und Sie können später die Abschlusskappen nicht aufsetzen.

Wie viel Solarfläche brauche ich?

Faustregel für die Planung der eigenen Solar anlage: pro 1000 kWh Jahresverbrauch 1,2 kWh (man sagt auch kWp, das steht für Kilowatt-Peak) Solarzellen. Ziel ist es, möglichst viel Sonnenstrom selbst zu verbrauchen – das spart am meisten Geld. Torsten Zschiedrich von SunEnergy rät: Keine über dimensionierte Anlage aufs Dach setzen! Am besten, man lässt sich die Größe von einem Profi berechnen, der alle Variablen wie Verbrauch und Sonnenstunden am Standort einbezieht (Foto).

Schritt 3: Module und Kabel

  1. Halterungen anbringenHalterungen anbringen© Selbermachen

    Halterungen anbringen

    Mit Hammerkopfschrauben werden die Halterungen in die Profile gesteckt und lose verschraubt. Wichtig: Bei den Haltern gibt es zwei Typen – Zwischen- und Außenstücke (Foto).
  2. Paneel aufsetzenPaneel aufsetzen© Selbermachen

    Paneel aufsetzen

    Setzen Sie zu zweit (!) das erste Paneel auf die Profilschienen und richten es gerade aus.
  3. Halteklammern festziehenHalteklammern festziehen© Selbermachen

    Halteklammern festziehen

    Mit dem Akkuschrauber die beiden äußeren Halteklammern festziehen. Auf der anderen Seite passende Zwischenhalter einsetzen.
  4. Paneel ansetzenPaneel ansetzen© Selbermachen

    Paneel ansetzen

    Nun das zweite Paneel ansetzen.
  5. Kabel verbindenKabel verbinden© Selbermachen

    Kabel verbinden

    Während Ihr Helfer das Modul hält, verbinden Sie die Kabel der beiden Module. Das ist ganz einfach, da immer nur der Plus-Stecker auch in die Minus-Buchse passt.
  6. Kabel fixierenKabel fixieren© Selbermachen

    Kabel fixieren

    Nun fixieren Sie die Kabel mit UV-beständigen Kabelbindern sorgfältig an den Profilschienen. Sie dürfen nicht bei Wind an den Dachpfannen oder Metallteilen scheuern (Kurzschlussgefahr!). Auch Laub und Schnee darf sich später nicht in den Kabeln fangen.
  7. Paneele ausrichtenPaneele ausrichten© Selbermachen

    Paneele ausrichten

    Richten Sie die Paneele sauber aus, und ziehen Sie die Halterungen mit dem Akkuschrauber fest.
  8. Module festschraubenModule festschrauben© Selbermachen

    Module festschrauben

    So wird nun Modul für Modul auf dem Unterbau aus Profilschienen festgeschraubt.
  9. Kantholz als AbstandhalterKantholz als Abstandhalter© Selbermachen

    Kantholz als Abstandhalter

    Ein Stück Dachlatte oder Kantholz dient bei der Montage als Abstandhalter zwischen den Ebenen.
  10. Das fertige SolarfeldDas fertige Solarfeld© Selbermachen

    Das fertige Solarfeld

    In Reih und Glied sauber ausgerichtet wartet das kleine Solarfeld auf die erste Sonnenernte.

Ehe jetzt endlich die Solarmodule aufs Dach kommen, muss der Unterbau noch geerdet werden. Die Profilschienen werden zum Potenzialausgleich mit Kabeln verbunden. Die Stecker und Buchsen an den Kabeln der Solarmodule sind in der Regel fertig konfiguriert, so lassen sie sich auch nicht falsch zusammenstecken. Als Kabeldurchlass nach innen eignet sich am besten ein Lüftungsstein. Falls Ihr Dach keine solche spezielle Dachpfanne hat, kann man den Kabelbaum (String) auch neben einem Dachhaken nach innen führen. Wichtig: Der Kabelweg muss klar sein, bevor Sie die Module aufsetzen. Das geht nicht ohne Helfer: Ein Paneel wiegt zwar nur 20 Kilogramm, ist mit rund 1 x 1,7 Meter aber viel zu unhandlich, um es allein auf dem Dach zu handhaben. Es könnte im schlimmsten Fall sogar brechen.

Schritt 4: Wechselrichter

  1. KabelkonfigurationKabelkonfiguration© Selbermachen

    Kabelkonfiguration

    Kabelkonfigurationen sollten Sie dem Fachmann überlassen, er hat das teure Spezialwerkzeug.
  2. Wechselrichter montierenWechselrichter montieren© Selbermachen

    Wechselrichter montieren

    Den Wechselrichter in Nähe vom Hausanschluss an die Wand montieren. Er muss gut belüftet sein. Die weiteren Anschlüsse sind nun Aufgabe eines Elektrofachmanns.

Bis zum Wechselrichter können Sie die Kabel selbst verlegen. Aber Achtung: Sobald die Module montiert sind, kann über die Plusleitung bereits Strom fließen! Wer keine Erfahrung mit diesen Arbeiten hat, überlässt sie besser einem Fachmann. Den sollte man spätestens dann hinzuziehen, wenn es darum geht, Kabel zu konfektionieren – das geht nur mit Spezialwerkzeug professionell, nicht mit einer Heimwerkerzange. Der Wechselrichter sollte in der Nähe des Hausanschlusses (Sicherungskasten) an die Wand montiert werden. Den Anschluss muss dann ein zertifizierter Elektriker übernehmen. Wichtig: Der Wechselrichter braucht rundum etwas Abstand, damit er von der zirkulierenden Luft gekühlt wird. Nicht in Schränke einbauen! Wäre ja auch zu schade, könnte man nicht regelmäßig im Vorbeigehen einen Blick aufs Display werfen, um zu sehen, wie viel Strom man gerade selbst produziert. Gratis!

So lohnt sich Solarstrom

Solaranlagen werden über des Energieeinspeisegesetz (EEG) gefördert. Und seit der Strompreis nur noch eine Richtung kennt, wird diese Förderung immer weiter zurückgeschraubt. Lohnt sich die Photovoltaik da überhaupt noch? Klare Antwort: Auf jeden Fall! Zusammen mit dem Solarexperten Dr. Christian Metje (solaranlage24.com) hat SELBER MACHEN eine 3-kW-Anlage (ideal für den Einstieg) für eine Familie mit einem Strombedarf von rund 4000 kWh im Jahr durchgerechnet:

AUSGABEN:

Preis für den 3-kW-Baukasten von SunEnergy: 3969 Euro Zinsen für Kreditfinanzierung (Laufzeit: 10 Jahre): 478 Euro Kosten für den Anschluss ans Hausnetz (Elektriker): 800 Euro Gesamtinvestition: 5247 Euro

EINNAHMEN:

(über 20 Jahre, Modellrechnung für den Standort Hamburg) Einspeisevergütung: 4427 Euro Einsparung durch Eigenverbrauch: 9238 Euro Summe: 13665 Euro

ERSPARNIS:

Unterm Strich bleiben nach 20 Jahren: 8418 Euro

Selbst ganz ohne Einspeisevergütung bliebe ein Plus von knapp 4000 Euro. Die Berechnung der Ersparnis geht übrigens von 1 Prozent Steigerung pro Jahr beim Strompreis aus. Das ist angesichts der aktuellen Entwicklung sehr defensiv kalkuliert.

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