Aufbauorte und -arten

Wenn ihr wisst, an welchem Flecken ihr Sonne ernten wollt, spielt bitte alle sich daraus ergebenden Möglichkeiten zuvor in Ruhe theoretisch durch. Denn ihr VOLT WATT, oder?

Allgemein gilt: Die Solarpaneele waagerecht liegend oder hochkant an der Wand anzubringen, ist oft praktisch, aber nicht immer optimal. Denn die höchste Leistung erzeugt ein PV-Modul, wenn das Sonnenlicht mit 90° auf die Oberfläche scheint. Da die Sonne wandert, ändert sich ihr Einfallswinkel beständig. Die Sonne hat jedoch nicht nur einen wechselnden Tageslauf, sondern auch über das Jahr wandelt sich ihre Höhe. Im Winter steht sie am niedrigsten. Der Sonnenstand ebenfalls abhängig vom Breitengrad: An der Ostsee treffen die Sonnenstrahlen in einem flacheren Winkel auf als in den Alpen. Betrachtet man Durchschnitt und Summe der Einstrahlung über einen längeren Zeitraum, ist letztlich überall ein gewisser Neigungswinkel der Module ratsam. Außerdem spielt die Himmelsrichtung eine Rolle.

"Im Osten geht die Sonne auf, im Süden steigt sie hoch hinauf, im Westen wird sie untergehen, im Norden ist sie nie zu sehen."

Der mittägliche Höchststand hierzulande (sprich: auf der Nordhalbkugel) ist im Süden. Diesen Bezugspunkt drückt der Azimutwinkel aus, der die Abweichung vom Süden beziffert. (Im Süden ist er somit Null.) Je größer er ist, also je mehr nach Norden die Module orientiert sind, desto geringer ist der Ertrag. Durch eine möglichst flache Aufstellung kann man das Ergebnis jedoch verbessern. Bei einer nach Süden weisenden Anlage ist in Deutschland eine Neigung von 30 bis 40 % empfehlenswert. Anhaltspunkte zu den Ertragsunterschieden liefert unser Wattrechner.

Für die Standortwahl ist noch ein Faktor relevant: die Verschattung. Schon eine teilweise, kleine Verdunklung der Module vermindert die Leistung deutlich. (Deshalb sollte man die Oberflächen auch regelmäßig säubern und von Partikeln, die das Sonnenlicht "filtern", befreien.) Dass schon ein einzelnes Blatt Auswirkungen haben kann, liegt an der Serienschaltung der Solarzellen innerhalb eines PV-Moduls, die in Reihe verbunden sind. Denn dabei bestimmt das schwächste Kettenglied den Stromfluss und senkt die Stromstärke der anderen auf das eigene niedrige Niveau. (Um solche Verluste einzuschränken, sind moderne Paneele übrigens mit Bypass-Dioden ausgestattet.) Überprüft daher, wie sich Gebäude, Bäume und die Topografie der Umgebung zur Sonnenbahn verhalten. Je tiefer die Sonne steht, desto länger sind die Schatten.

Kommen wir zur Befestigung: Ein rechter Winkel zur Erdoberfläche - also eine rein vertikale oder horizontale Modulbefestigung - kommt in Frage, wenn

  • es bautechnisch nicht anders geht
  • man Montageaufwand sparen will
  • zu hohe Windlast vermieden werden soll

Für das schräge Aufstellen von Modulen auf ebenem Untergrund bieten sich Aufständerungen an. Gestelle können sowohl auf dem Flachdach (von Wohngebäuden, Lauben, Bungalows, Garagen, Carports, Gewächshäusern, Geräteschuppen ...) als auch auf dem Boden (von Grundstücken, Gärten, Terrassen ...) stehen. Wenn dein Balkon groß genug ist, hättest du dort natürlich ebenfalls eine Plattform. Hier solltest du aber zuvor den Schattenwurf prüfen.

Möglich sind sowohl ein- als auch zweiseitige Aufständerungen. Bei der doppelseitigen Ost-West-Ausrichtung werden die Module kopfwärts gegeneinander angeordnet, so dass sie in entgegengesetzte Richtungen zeigen. Dies gestattet eine dichtere Belegung mit Modulen, die sich nicht wechselseitig verschatten, und ist daher meist effektiver.

Bei den Aufständerungsarten wird zwischen Schienen- und Ballastsystemen unterschieden. Zu den letzteren gehört die ValkBox, die man einfach aufbauen kann und mit Gehwegplatten beschwert.

Wenn du deine Module außen als Balkonverkleidung aufhängen willst, musst du sie sorgsam sichern. Geeignet sind Haken, Schellen, Klemmen und Kabelbinder, um die Module an Handlauf, Geländerholmen und Gitterstreben zu sichern. Die Befestigungsmittel sind auf die Form (rund oder eckig) und Größe der Rohre und Stäbe der Brüstung abzustimmen. Mittels Profilschienensystem kann man das Modul unten bis zu 20 Grad aus der Senkrechten ausstellen, so dass man eine Neigung von 70 Grad erreicht.

Beachte generell die Vier-Meter-Vorschrift, falls du Module aufrecht bzw. parallel an Fassaden oder Balkons fixieren willst.

Wenn du dein Heimkraftwerk in den oberen Etagen betreiben möchtest und sich die Module mehr als 4 Meter über dem Boden befinden, darfst du keine gebräuchlichen Modelle (Glas-Glas oder Glas-Folie) nehmen. Denn die sind zerbrechlich, haben einen Rahmen und wiegen bis zu 20 kg. Wenn sie herabfallen oder bersten, sind sie ein Risiko für darunter befindliche Personen und Dinge.

Kunststoffmodule hingegen kommen ohne Metall und Glas aus, sind oftmals sogar biegsam und nur zwischen 1 und 8 kg schwer. Mit solch Leichtgewicht (und Flexibilität) sind sie auch für die oberen Geschosse zugelassen. Sie sind zwar teurer und weniger leistungsfähig, aber eben auch ungefährlicher. Diese Spezialmodule solltest du übrigens ebenso bei niedrigerem Balkon (< 4 m) einsetzen, sobald nur die kleinste Wahrscheinlichkeit besteht, dass sich darunter Menschen aufhalten oder bewegen könnten.

Für diese Modulvarianten gibt es noch weitere spezifische Befestigungen wie UV-beständige Gurte und Klettbänder.

Willst du Module direkt an Mauerwerk oder Wandverkleidung anschrauben, vergewissere dich zuvor, ob Material und Festigkeit genügen. Wenn du Bohrungen vornimmst, musst du hinterher selbstverständlich die Gebäudedämmung wiederherstellen und die Bausubstanz abdichten.

Einen Anstellwinkel kannst du übrigens nicht nur beim Aufstellen, sondern auch bei senkrechten Befestigungen (in jeglichem Stockwerk) erreichen: mittels Aufständerungsdreiecken.

Glasmodule mit einer Neigung von mehr als 10° gegen die Lotrechte gelten als Überkopfverglasungen. Für diese existieren noch strengere Regeln als für einfache Vertikalverglasungen!

Neben Balkon-, Fassaden- und Wandhalterungen sowie Boden- und Flachdachaufständerungen gibt es Varianten der Schrägdachbefestigung.

Dächer können eine Neigung zwischen 0 Grad (Flachdach) und 80 Grad (Steildach) haben. Je nach Dachkonstruktion und -material unterscheiden wir zwischen der Montage auf Ziegeldächern (mittels Dachhaken) und auf Trapezblechen oder Dachpappe (mittels Stockschrauben).

Unabhängig von industriell (vor)gefertigten Montagesets kannst du gern eigene phantasievolle Lösungen entwickeln und auch unkonventionelle Formen ausprobieren, z. B. als Beetüberdachung, Fensterladen, Laubenzaun, Gartentisch ...

Ein Gartentisch mit Solarmodul als Platte