Ja, aber der Elektroinstallateur schon. Und so mancher scheut leider die Investition, weil es sich für ihn nicht mehr lohnt. Dabei geht es doch darum, die Erde unseren Kindern und Enkelkindern in einem gutem Zustand zu überlassen. Und da können gut situierte Rentner im Einfamilien- oder Reihenhaus auch einen signifikanten Beitrag leisten.

Wir wohnen in der Ringstr. Alle Reihenhäuser im Süden sind nach dem Solarkataster des Landkreises München ( https://www.solare-stadt.de/kreis-muenchen ) perfekt geeignet:

Seit zwanzig Jahren haben wir eine etwas größere Solarthermie auf dem Süddach und eine Fußbodenheizung. Optimale Bedingungen eigentlich und wir haben damals – vor der energetischen Sanierung des Gebäudes – dadurch auch schon ca. 40% des Gasverbrauchs einsparen können. Inzwischen haben wir mit der ungleich aufwändigeren Dämmung von Wänden und Dach und einer moderneren Gasheizung nur noch 25 % des damaligen Verbrauchs. Es kommt immer auf den absoluten Betrag und nicht auf einen Prozentsatz der nicht erneuerbaren Energien an!

Aber das ist genau die Optimierungs-Aufgabe, jeder Schritt zu weniger fossiler Energie ist ein Fortschritt, aber nicht alle haben die gleiche Wirksamkeit. Im Folgenden soll über unsere Erfahrungen beim Thema Photovoltaik (PV) detaillierter berichtet werden. Ohne Fachbetrieb ist da nichts zu machen, aber Eckwerte muss man selbst vorgeben.

Da die Energieagentur Ebersberg im Ort eine Bündelaktion für Photovoltaik durchführte, beschäftigten wir uns mit der Frage wie weit man gehen kann, wenn man nicht eine kurzfristige Rentabilitätsbetrachtung mit schwer voraussagbaren Strompreisen anstellt, sondern technisch so weit geht wie vertretbar. Die letzten Schritte zu 100 % Autarkie wären unrealistisch oder zumindest extrem teuer, aber wir wollten diesem Ziel zumindest nahekommen. Durch die Bündelaktion hatte man mehrere Anbieter im Vergleich, was für die Auswahl des Fachbetriebes absolut hilfreich war.

Größe der PV-Anlage

Erste Größenordnungen ergeben sich aus dem Verbrauch. Mit einem Tagesverbrauch von bis zu 17 kWh war sofort klar, dass unser Dach möglichst voll belegt werden sollte. Zwei Kamine mit Leitern für den Kaminkehrer, zwei Dachluken und die Solarthermie ließen nach einem ersten Vorschlag nur 9 Module auf dem Süddach und 9 Module auf dem Norddach zu. 6.84 kWp und eine Autarkiequote von 51% waren uns deutlich zu wenig. Auf dem Norddach war sowieso etwas mehr Platz und auf dem Süddach konnten dann 14 Module untergebracht werden, nachdem festgestellt wurde, dass die äußeren Wände wegen des großen Abstands zu den Nachbarn keine Brandwände sind und der Abstand zur Dachkante dadurch deutlich reduziert werden konnte.

Eine besondere Herausforderung ergab sich aus meinem Wunsch, an der Südfassade auch 5 Module an der Wand anzubringen. Die Technischen Baubestimmungen sehen PV-Module nur bis zu einer Dachneigung von 75° vor. Darüber hinaus ist ein statischer Nachweis erforderlich. Eine Montage an der Wand ist aber noch keine Überkopfverglasung, für die nochmal andere Regeln gelten. Die statische Berechnung konnte ich selbst machen, aber der Solaranlagenmonteur legte auch Wert darauf, dass ich die Module selbst montiere. Auch das gelang.

Größe der Batterie und elektrische Probleme

Überschlagsmäßig gilt die Faustformel: Batteriegröße in kWh = Leistung der PV in kWp. Mit meinen 11,6 kWp also 10 kWh. Salzbatterien haben wir in Betracht gezogen, aber wegen der kürzeren Lebensdauer wieder verworfen. Inzwischen wurde die Batterie auf 20 kWh erweitert, um auch einige Regentage überbrücken zu können und eine kleine Reserve für Netzausfälle zur Verfügung zu haben. Dafür wurde ein kleines Zusatzgerät für Ersatzstrom mit drei Phasen installiert.

Mit dem Einbau dieses Zusatzgerätes ergaben sich erstmal komische Effekte. Die Abwasserhebeanlage funktionierte gar nicht mehr, mit dem Einschalten des Wasserkochers ging das Licht aus und der Betrieb der Waschmaschine ließ die elektrischen Jalousien auf- und niederfahren und brachte die Elektronik dazu, einen Stromausfall anzunehmen und auch den Wechselrichter abzuschalten. Die Ursache dafür wurde schließlich im Erdungssystem gefunden. Bei uns war noch ein altes TN-C System (mit kombiniertem Nullleiter und Schutzerde PEN) vorhanden, das hatten wir zuvor zwar davor in ein TN-C-S umbauen lassen, dabei war aber der optionale Anlagenerder des Nullleiters beim Gebäudeeintritt nicht gelegt worden. Nachdem dies durch dem Solaranlagenmonteur ergänzt wurde, war dann alles in Ordnung.

Effektivität und Autarkiegrade

Wenn im Frühjahr oder Sommer die Sonne scheint, wird die Batterie nie ganz leer. Aber der Autarkiegrad kann die 97 bis 98 % systembedingt trotzdem nicht übersteigen. Kleinere Beträge im Netzbezug sind offenbar für die Steuerung der Anlage erforderlich. Interessanterweise liefern die Module auf dem Norddach im Sommer fast genauso viel Energie wie die Module auf dem Süddach. Deutliche Unterschiede ergeben sich aber bei den Wandmodulen. Der Installateur hatte von der Montage abgeraten. Im Sommer liegen die Module abends und morgens im Schatten und bringen mit dem schlechten Einfallswinkel nur 35 % des Tagesertrags der Dachmodule, aber im Winter sieht es anders aus, dann bringen die Fassadenmodule das doppelte der Module auf dem Süddach bzw. bis zum achtfachen derer auf dem Norddach. Und wenn der Schnee auf den Modulen liegt, dann liefern nur noch die Wandmodule. Der Autarkiegrad im Januar 2024 betrug nur noch 32 %, im Februar 72 %, aber bereits im März wurden 90 %, im April 95 % und jetzt im Mai 97 % erreicht.

Auf dem Norddach hätten noch einige weitere Module Platz gehabt, aber für eine auf den Winterbetrieb ausgelegte PV-Fläche der dreifachen Größe fehlt der Platz und das wäre auch sehr unwirtschaftlich. Damit wird klar, dass eine vollständige Klimaneutralität bei der Stromerzeugung nur im größeren Verbund mit Ergänzung durch Windkraft und großen chemischen Speichern erreicht werden kann.

Ausblick

Bei den Angeboten in der Bündelausschreibung hatten wir uns nicht für den billigsten Anbieter entschieden, sondern für denjenigen, der auf unsere konkreten Fragen antworten konnte. Wir haben uns auch für langlebigere Produkte entschieden, die eine Lebensdauer von 30 bis 50 Jahren aufweisen. Die erste kleine Variante sah einen Eigenverbrauch von 60% vor und führte mit einem Stromgestehungspreis von 20 ct/kWh auf 16 Jahre Amortisation (Energieagentur mit PV*SOL), bei der Verdopplung der Leistung sank der Eigenverbrauch auf 50 %, die Autarkie stieg von 51 auf 84 % im Jahr und die Amortisation sank auf 15 Jahre (eigene Rechnung mit PV-NOW). Diese Werte hängen aber stark von der Abschreibungsdauer, den Zinssätzen und öffentlichen Strompreisen ab.

Primär sollten wir unseren Fußabdruck deutlich reduzieren und uns nicht von kurzfristigen Rentabilitätsberechnungen oder unserer eigenen Restlebenszeit abhalten lassen, das Sinnvolle zu tun. Meine Empfehlung wäre daher immer, das Dach so weit wie möglich auszunutzen und dabei nicht nur Süddächer in Betracht zu ziehen. Dann ist natürlich ein Modul zur Leistungsoptimierung bzw. zur Berücksichtigung von Verschattungen unbedingt zu empfehlen.

Klar, wir retten das Klima nicht, wenn wir nur in Deutschland CO₂ neutral werden. Das bedarf einer Anstrengung der gesamten Welt. Die Sonne schickt uns zwar keine Rechnung, aber die Erde hat bereits damit begonnen. Es gibt einiges zu tun, packen wir es an.

Dr.-Ing. Casimir Katz