Überblick und warum die Solarthermieanlage für mehr Module weichen musste
Auf diesem Bild ist unsere Doppelhaushälfte im Lageplan ( mit der 10 gekennzeichnet ) zu sehen. Es hat ein Satteldach, wobei die Nord-Ost Dachhälfte ca. -130° abweichend vom Süden ausgerichtet ist und die Süd West Dachhälfte 50°. Das Dach hat eine Neigung von 38°.
Die vier Kästchen über der 10 stellt die Solarthermieanlage dar. Diese habe ich allerdings demontieren lassen. Gründe dafür und dagegen und ein sehr guter allgemeiner Überblick über Solarthermieanlagen findet man in diesem Artikel Verbraucherschutzzentrale. Für mich ausschlaggebend waren dann folgende Punkte:
Als erstes die deutlich geringe Größe bzw. Leistung der Süd-West Hälfte. Diese hätte dann 40% weniger Stromertrag und 40% geringere Leistung gehabt.
Des Weiteren die Tatsache, dass die Solarthermie nicht bedarfsgerecht Wärme für die Warmwasserbereitung produziert. Was ich damit meine ist, dass im Sommer diese wesentlich mehr Wärme produziert, als wir als Familie brauchen. Der Mehrertrag "verpufft" ungenutzt. Bei der Stromerzeugung über PV haben wir immer was davon. Entweder weil wir den Strom direkt selbst verbrauchen, oder weil der Überschuss dann ins Stromnetz eingespeist wird und wir diesen vergütet bekommen.
Statt der Solarthermieanlage habe ich einen Heizstab mit ähnlicher Leistung wie die Solarthermieanlage in den Brauchwasserspeicher eingebaut. Dieser macht jetzt bedarfsgerecht so viel Warmwasser wie wir benötigen. Mehr dazu finden Sie auf dieser Homepage unter dem Menüpunkt: Wallbox und Heizstab.
Als letztes noch die Tatsache, dass die Solarthermieanlage sich ja auf der Süd-West Hälfte befand und die Sonne dann erst mal hoch genug aufsteigen muss, damit die Solarthermieanalge Wärme zur Warmwasserbereitung produzieren kann. Da ich die Nord-Ost Hälfte ebenfalls mit PV-Modulen bestückt habe, kann der Heizstab bereits kurz nach Sonnenaufgang seine Arbeit beginnen. Mehr Informationen darüber folgt in den weiteren Artikeln.
Das sind die wesentlichen Punkte, warum ich mich bei unserem Haus gegen die Solarthermieanlage und für mehr PV Module entschieden habe. Hätte unser Haus ein wesentlich größeres Dach gehabt, wäre die Entscheidung unter Umständen eine andere gewesen.
Einen Punkt möchte ich nicht unerwähnt lassen. Hinter unserem Haus befindet sich ein kleiner Wald, so dass ab dem späten Nachmittag die Schatten der Bäume über die PV-Module auf der Süd-West Hälfte ziehen. Weitere Details dazu folgen später.
Aufteilung der Module auf beiden Dachflächen
Auf diesen beiden Grafiken ist die Aufteilung der Module auf den jeweiligen Dachhälften zu sehen. Auf dem linken Bild
befindet sich die Nord-Ost Dachhälfte mit 13 Module, auf dem rechten Bild die Süd-West Dachhälfte mit 15 Modulen.
Die Sattelitenschüssel befand sich ursprünglich
auf der Süd-West Hälfte. Ich habe diese aber auf die Nord-Ost Hälfte verlegen lassen. Dadurch ist zum einen mehr Platz für PV-Modulen auf der besseren Süd-West Hälfte entstanden und zum anderen
befindet sich jetzt die Sattelitenschüssel aus Richtung der Sonne betrachtet hinter den PV-Modulen und nicht mehr davor. Dies sorgt für viel weniger Verschattung durch die Sattelitenschüssel.
Unter Berücksichtigung der hier in NRW noch gültigen Abstandsregelung ist das Dach somit voll belegt. Allerdings wird die Abstandsregelung ab Januar 2024 gekippt. Noch gilt für die Errichtung von PV-Anlagen mit Glas-Glas Module ein Abstand vom 50 cm zum Nachbargrundstück.
Auf der Nord-Ost Hälfte findet keine Verschattung statt, außer durch den Arm der Sattelitenschüssel für ungefähr 45 Minuten. Dies hat für diese Zeit einen kleinen Leistungsverlust zur Folge. Allerdings findet dies nicht das ganze Jahr statt, sondern ist abhängig vom Verlauf der Sonne. Daher bin ich am Überlegen, ob ich die Sattelitenschüssel durch eine Satteliten-Flachantenne ersetze. Der dadurch zurückgewonnene Ertrag wird aber vermutlich die Kosten für die Satteliten-Flachantenne nicht wieder einfahren über einen absehbaren Zeitraum. Auf der Süd-West Hälfte Verschatten Bäume nachmittags einen Teil PV-Module. Daher hatte ich mich dazu entschieden auf dieser Dachhälfte Optimierer mit installieren zu lassen.
Blick von oben und Leistungsangaben
Hier habe ich mal zu besseren Veranschaulichung die Grafiken mit den PV-Modulen auf das Dach gelegt. So ungefähr sieht unser Haus von oben aus der Vogelperspektive aus.
Die Module sind von JA Solar und haben eine peak Leistung von 375 Watt je Modul. Daraus ergibt sich auf der Nord-Ost Hälfte mit 13 Modulen 4,9 kWp (Kilowatt peak bedeutet, dass abhänging von der Sonneneinstrahlung bis zu 4900 Watt maxiamle Leistung der Module auf dieser Dachhälfte erreicht wird) und auf der Süd-West Hälfte mit 15 Modulen 5,6 kWp. Hätte ich die Solarthermieanlage nicht entfernen lassen, hätten nur 9 Module Platz gehabt mit in Summe 3,4 kWp auf der Süd-West Hälfte.
Mit den insgesamt 28 PV-Modulen hat die Anlage theoretisch in Summe 10,5 kWp Leistung.
Der Wechselrichter ist von Huawei der SUN2000-8KTL-M1. Es handel sich hierbei um einen Hybridwechselrichter an dem ein DC-Speicher (mehr zum Thema Speicher findet man hier) angeschlossen werden kann. Er hat einen maximalen Wirkungsgrad von 98% und eine Nennleistung von 8 kW. Das ist für die Aufteilung auf die beiden Dachflächen mit jeweils um die 5 kWp Leisung in verschiedene Himmelsrichtungen auf einem Satteldach völlig ausreichend.
Sonnenverlauf und Stromerzeugung
In der Praxis werden die 10,5 kWp Leistung natürlich nicht erreicht, durch die Verteilung der 28 Module auf den beiden Dachhälften des Satteldaches. Die Sonne auf dem Bild befindet sich grob im Süden, so dass man sich den Sonnenverlauf besser vorstellen kann. Links ist die nach Nord-Ost ausgerichtete Hausvorderseite mit den 13 Modulen und rechts dann die nach Süd-West ausgerichtete Hinterseite mit den 15 Modulen.
Morgens wird also die Nord-Ost Hälfte optimal von der Sonne beschienen und nachmittags die Süd-West Hälfte. Das bedeutet allerdings auch, dass morgens die Nord-Ost Hälfte ihr Leistungsmaximum erreicht während die Süd-West Hälfte nur dem Einstrahlungswinkel entsprechend Leistung abgibt. Nachmittags verhält sich das dann genau andersherum.
Auf dem rechten Bild habe ich mal ein Screenshot von der FusionSolar-App des Wechselrichters von Huawei eingefügt, von einem wolkenfreien Tag. Hier sieht man, dass ca. gegen 13.30 Uhr das Leistungsmaximum erreicht wird von ca. 6,5 kW. In Summe hat unsere PV-Anlage 53,55 kWh Strom am 05.0.6.2023 produziert. 27,04 kWh haben wir selbst dirtekt verbraucht und 26,51 kWh haben wir an diesem Tag eingespeist. 2,42 kWh Strom haben wir dann noch aus dem Stromnetz bezogen oder anders gesagt eingekauft.
Die grüne Kurve stellt also den erzeugten Strom dar, die rote Kurve den Stromverberauch. Befindet sich die rote Kurve unter der grünen, hat die PV-Anlage unseren Stromverbrauch gedeckt, befindet sich die rote Kurve über der grünen haben wir Strom aus dem Netz einkaufen müssen.
Wenn man sich die beiden Kurven genau ansieht fällt auf, dass zum großen Teil sich vormittags die rote Kurve genau der grünen
Kurve angepasst hat. Also unser Strombedarf mit der Stromerzeugung gleich sind.
Nachmittags wird eher wenig erzeugter Strom selbst verbraucht und statt dessen hauptsächlich ins Stromnetz eingespeist.
Wie das funktioniert erkläre ich unter Wallbox und Heizstab.
