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Photovoltaik-Komponenten - Kraftwerk auf dem Dach

  • Kinderkrankheiten abgelegt
  • Manches noch verbesserungsfähig
  • Idealismus wird gefördert

Das Prinzip ist schon lang bekannt: Photonen (die „Teilchen“ des Sonnenlichts) setzen in einem Halbleiter aus Silizium Elektronen frei, es fließt Strom. Doch erst im Gefolge der Ölkrise machte man sich daran, die unerschöpfliche Energie der Sonne anzuzapfen. Anfangs taten das vor allem engagierte Idealisten. Heute ist Strom aus der Sonne noch immer kein Geschäft, aber ihre Kinderkrankheiten hat die Photovoltaik inzwischen abgelegt, wie unser Test von Solarmodulen und Wechselrichtern beweist.

Durchwegs erfreuliche Testergebnisse

Module und Wechselrichter sind die wesentlichen Bestandteile von netzgekoppelten Photovoltaikanlagen. In einem Modul werden einzelne Solarzellen von rund 11 mal 11 Zentimeter zusammengeschaltet. Je nach Herstellungsprozess unterscheidet man monokristalline, polykristalline und amorphe Zellen. Monokristalline Zellen werden aus einem einzigen Siliziumkristall hergestellt. Sie sind am teuersten, erreichen aber einen Wirkungsgrad von bis zu 17 Prozent. Polykristalline Zellen kommen in der Erzeugung billiger, haben aber noch immer bis 15 Prozent Wirkungsgrad. Sie finden sich am häufigsten, denn mit etwas mehr Kollektorfläche bieten sie die gleiche Ausbeute wie monokristalline Zellen, aber deutlich billiger. Der Preis sagt nichts über die Qualität der Module: Das preiswerte Modul von Isofoton schnitt ebenso „gut“ ab wie das doppelt so teure Kyocera. Ebenfalls „gut“ und günstig sind die Modelle von Helios und BP Solar. Sie haben anders als die beiden erstgenannten nur 80 bzw. 85 Watt Nennleistung. Eine wichtige Kennzahl für die Leistung ist auch der Begriff Watt peak (Wp). Er gibt die Spitzenleistung unter standardisierten Testbedingungen an, die in der Praxis meist unterschritten wird. Der Prüfpunkt Streuung sagt, wie homogen die Anlage arbeitet, das heißt, ob alle Zellen in etwa die gleiche Leistung erbringen. Zu beachten ist weiters, dass die Solarzellen einem Alterungsprozess unterliegen.

Patzer bei den Wechselrichtern

Der Wechselrichter macht den Strom erst „netztauglich“ und speist jene Strommenge, die im Haushalt nicht sofort verbraucht wird, ins öffentliche Netz ein. Eine wichtige Kennzahl ist der Maximum Power Point (MPP): Nur bei einem bestimmten Verhältnis von Stromstärke und Spannung bringt die Anlage ihre optimale Leistung. Diesen Punkt sucht der Wechselrichter und passt die Stromstärke der Spannung so an, dass die Stromausbeute maximiert wird. Wenn Photovoltaikanlagen auch mit dem „normalen“ Stromnetz verbunden sind, ist das klaglose Funktionieren besonders wichtig. Erstaunlicherweise gab es hier – im speziellen bei der elektromagnetischen Verträglichkeit des Wechselrichters – kaum Bestnoten. Die meisten Produkte kamen über ein „durchschnittlich“ nicht hinaus. Das bedeutet, dass so ein Wechselrichter möglicherweise andere Elektrogeräte im Haushalt stören kann. Die Elektrogeräte sollten Sie übrigens kritisch durchforsten, ehe Sie die Anschaffung einer Photovoltaikanlage planen: Erst sollten veraltete „Stromfresser“ eliminiert und durch energiesparende Neuentwicklungen ersetzt werden.

Kaum bürokratische Hürden

Dem Bau von Photovoltaikanlagen werden in Österreich kaum bürokratische Hürden in den Weg gelegt. In Wien sind – außer in Schutzzonen und Bausperrgebieten – weder Bauverhandlung noch Bauanzeige nötig, in Kärnten ist erst ab 16 Quadratmeter Modulfläche eine Bauverhandlung Vorschrift. Für die Installation von Solarstromanlagen müssen Sie ein konzessioniertes Elektrounternehmen beauftragen. Selbstbau ist nicht nur gefährlich, sondern auch unwirtschaftlich. Denn wichtiger als die technischen Leistungsmerkmale einzelner Solarmodule oder Wechselrichter ist das gute Zusammenspiel der gesamten Anlage. Auch die Ausrichtung (optimal: nach Süden) und der Neigungswinkel spielen eine wichtige Rolle. Und natürlich sollte tunlichst kein Schatten von Bäumen oder Nachbarhäusern auf die blauschimmernden Stromerzeuger fallen.

Solarstrom ist kein Geschäft

Für Photovoltaikanlagen gibt es Zuschüsse von Bundesländern und manchen Gemeinden (siehe dazu: "Wo Sie sich informieren können"). Reich werden Sie aber nicht als Mini-Stromerzeuger. Dazu müssten die Einspeisetarife (also jener Preis, den Ihnen Ihr Energieversorgungsunternehmen für den überschüssigen Solarstrom zahlt) kostendeckend sein. Bei Redaktionsschluss war die gesetzliche Frist zur Festsetzung neuer Einspeisetarife noch nicht um.

Eines war aber klar: Das Maximum dürfte eine 1 : 1-Vergütung wie zum Beispiel in Vorarlberg sein. Das heißt, Sie erhalten ungefähr so viel für „Ihren“ Strom, wie Sie dem E-Werk für den Haushaltsstrom zahlen müssen. Informationen über die neuen Einspeisetarife erhalten Sie auf der Internet-Homepage der Energieverwertungsagentur (siehe dazu: "Wo Sie sich informieren können"). Die Unkosten Ihres privaten Kraftwerkes sind damit also keineswegs gedeckt.

Gekoppelte Solarstromanlage

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Arbeitsgemeinschaft Erneuerbare Energie

Dachverband: Feldgasse 19, Postfach 142, 8200 Gleisdorf, Telefon 0 31 12/58 86, Fax: 0 31 12/58 86-18, Internet: www.aee.at

Energieverwertungsagentur

Informationsbroschüre über Förderungen, Information über neue Einspeisetarife auf der Internet-Homepage, Linke Wienzeile 18, 1060 Wien, Telefon 01/586 15 24, Internet: www.eva.wsr.ac.at

Eurosolar Austria

Informationsbüro Sonnenhaus Wien, Arsenal, Objekt 230, 1030 Wien, Telefon 01/799 28 88, Internet: www.eurosolar.at/eurosolar/

ASE, Postfach 1151, D-63754 Alzenau, 00 49/60 23/91 05

Aixcon: Waeco Handels GmbH, Fischagasse 44, A-2483 Ebreichsdorf, 0 22 54/720 31-0

ASP: Rosendahl Energietechnik, Carl-Diem-Weg 13, D-47803 Krefeld, 00 49/21 51/59 89 89

Astro Power: Waeco Handels GmbH, Fischagasse 44, A-2483 Ebreichsdorf, 0 22 54/720 31-0

BP Solar: Pro Solar Solarstrom GmbH, Deisenfang- straße 47-51, D-88212 Ravensburg, 00 49/751/36 10-0

Fronius GmbH, Günther-Fronius-Straße 1, A-4600 Thalheim bei Wels, 0 72 42/241-0

GPV: Energetica Ing. Rene Battistutti, Ehrentaler Straße 26, A-9020 Klagenfurt, 0 46 3/48 19 72-3

Helios: NET Neue Energietechnik GmbH, Moosstraße 156 D, A-5020 Salzburg, 0 66 2/82 87 29-0

Isofoton: Biohaus PV, Otto-Stadler-Straße 23, D-33100 Paderborn, 00 49/52 51/500 50-0

Kyocera: Stromaufwärts Hirschmann und Partner Photovoltaik GmbH, Oberer Paspelweg 6-8, A-6830 Rankweil, 0 55 22/307-331

Shell: KW Solartechnik GmbH, Idlhofgasse 95, A-8020 Graz, 0 31 6/71 89 09

Siemens AG Österreich, Siemensstraße 88-92, A-1210 Wien, 01/17 07-0

SMA: KW Solartechnik GmbH, Idlhofgasse 95, A-8020 Graz, 0 31 6/71 89 09

Solarex: Siblik Elektrik GmbH & Co KG, Murbangasse 6, A-1100 Wien, 01/680 06-0

Solar-Fabrik: Stromaufwärts Hirschmann und Partner Photovoltaik GmbH, Oberer Paspelweg 6-8, A-6830 Rankweil, 0 55 22/307-331

Solon: Ing. Knabl Herwig, Nr. 33 A, A-6112 Wattenberg, 0 52 24/545 03

Solwex: Alpen Solar, Ing. Franz Granditsch, Wehrgrabengasse 40, A-4400 Steyr, 0 72 52/761 01

Sunline: Lackner Jakob, Bachlechnerstraße 23, A-6020 Innsbruck, 0 51 2/28 30 92

Sun Power: NET Neue Energietechnik GmbH, Moosstraße 156 D, A-5020 Salzburg, 0 66 2/82 87 29-0

Würth: Energetica Ing. Rene Battistutti, Ehrentaler Straße 26, A-9020 Klagenfurt, 0 46 3/48 19 72-3

Kein Eigenbau. Konzessionierten Elektrotechniker beauftragen.

Gesamtkonzept nötig. Die Gesamtplanung entscheidet über Wirtschaftlichkeit und gutes Funktionieren, weniger die Leistungsunterschiede einzelner Typen.

Gut und preiswert. Module von Isofoton, Helios und BP Solar.

Strom sparen. Sinnvoll ist eine Photovoltaikanlage nur bei Einsatz energiesparender Geräte und Optimierung des Gesamtelektrizitätsverbrauches.

Kosten senken. Einspeisetarife für überschüssigen Solarstrom ins öffentliche Netz auf absehbare Zeit nicht kostendeckend. Förderungen nützen!

Wartung. Module von Staub und Laub freihalten.

Der Test wurde gemeinsam mit der Stiftung Warentest durchgeführt und umfasste 10 Wechselrichter mit Leistungen von 650 W bis 2250 W und 12 Solarmodule mit Leistungen von 72 W bis 285 W (Wp).

Einkauf der Wechselrichter im November/Dezember 1998, der Module im Januar/Februar 1999.

Funktionsprüfung

Wechselrichter: Wirkungsgradprüfungen in Abhängigkeit von der Eingangsspannung bei Teil-, Nenn- und Überlast.

Berechnung des Jahresnutzungsgrades bezogen auf die Sonneneinstrahlung an einem Referenzort (Europäischer Wirkungsgrad). Messung der Stromoberschwingungen nach EN 60 555.

Solarmodule: Prüfung der Strom-/Spannungskennlinie bei einer Einstrahlung von 1000 W/m². Bestimmung des Wirkungsgrades als Absolutwert und bezogen auf die aktive Fläche des Moduls. Prüfung der Leistung in Abhängigkeit der Temperatur (Temperaturkoeffizient) nach IEC 61 215 im Bereich zwischen 20°C und 60°C.

Technische Prüfung

Wechselrichter: Überprüfung der elektromagnetischen Verträglichkeit und CE-Kennzeichnung in Anlehnung an EN 50 081-1 und EN 50 082-1.

Solarmodule: Überprüfung der Solidität der elektrischen Anschlüsse, der Ausführung der Kabel und Kabelenden, Durchführungen und Anschlussdosen. Prüfung der Hagelfestigkeit.

Sicherheit

Wechselrichter: Elektrische Sicherheitsprüfung in Anlehnung an DIN EN 60 146 (VDE 0558) und DIN EN 50 178.

Solarmodule: Überprüfung der Anforderungen nach Schutzklasse II und Hochspannungsprüfung mit 6 kV. Visuelle Prüfung der Luft- und Kriechstrecken und der Feuchtigkeitsschutzart (IP).

Handhabung

Fünf Prüfpersonen beurteilten die Gebrauchsanweisungen hinsichtlich Vollständigkeit und Verständlichkeit und die Kontrolleinrichtungen der Wechselrichter wie Selbsttest, Statusmeldungen, Störungsanzeigen usw.

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