Photovoltaikanlage - Hilfe bei Planung, Belegung und Komponentenauswahl erwünscht

  • Liebe Forumsgemeinde und Solarexperten,


    ich plane aktuell eine PV-Anlage für unser Dach. Im Vorfeld habe ich hier schon jede Menge hilfreiche Ratschläge im Forum gefunden. Allerdings habe ich noch einige Fragen und ich hoffe ihr könnt mir dabei helfen.:)


    Der Post ist ziemlich lang geworden, TL;DR am Ende



    Erstmal zur Situation: Wir wohnen in einem Einfamilienhaus im 65er PLZ Raum. Das Dach hat eine Neigung von 35°, Ausrichtung 15° Süd-West. Google-Earth Aufnahme habe ich beigefügt. Auf dem Süddach ist seit 2006 eine Solarthermie-Anlage installiert zur Warmwasserbereitung. Das Obergeschoss ist mit 5 Gauben ausgestattet (2 Südseite, 3 Nordseite), auf dem Norddach sind zusätzlich 2 Schornsteine (Heizung und Kamin), sowie die Trittstufen für die entsprechenden Zugänge. Die Bäume auf der Ostseite des Nachbarn sind mittlerweile entfernt worden, so dass dort keine Verschattung mehr entsteht. Verschattung durch die Gauben und auf der Nordseite zusätzlich durch den Höhenunterschied zwischen Süd- und Nordseite (siehe erstes Bild vom Dach unter 1.)). Bäume des Nachbarns im Norden sind ebenfalls auf Dachhöhe, macht denke ich aber eher wenig aus (?).



    Zur Einschätzung der möglichen Effizienz die Daten aus PVGIS (Einstellung 10% system loss, 1kWp):


    Südseite:


    Slope angle [°]: 35
    Azimuth angle [°]: 15
    Yearly PV energy production [kWh]: 1079.4
    Yearly in-plane irradiation [kWh/m2]: 1287.71


    Nordseite (Bei Satteldach müsste das dann -165° entsprechen):


    Slope angle [°]: 35
    Azimuth angle [°]: -165
    Yearly PV energy production [kWh]: 600.01
    Yearly in-plane irradiation [kWh/m2]: 760.23


    Ich habe von einem Solarteur in der Umgebung ein Angebot mit Belegung erhalten, welches 24 Module auf der Südseite vorsieht:




    Für ein möglichst gutes Endergebnis möchte ich euch nun um Rat bitten. Was ich mitgenommen habe und beherzigen möchte:


    Möglichst viele Module auf das Dach bekommen, auf Geldvernichter verzichten (Batterie, Optimierer)


    Diesbezüglich habe ich einige konkretere Fragen:


    1.) Das Angebot des Solarteurs berücksichtigt nur die Südseite, belegt mit 24 Modulen. Auf Nachfrage wäre es wohl möglich noch 3 Module neben der Solarthermie Anlage zu installieren. Bei 375 Wp Modulen wären somit maximal 10kWp zu erreichen.

    Macht hier eine Belegung der Nordseite zusätzlich Sinn? Ist eine Belegung der Gauben möglich/sinnvoll?

    Ein paar Bilder, welche ich unter Einsatz von Leib und Leben direkt vom Dach aus gemacht habe ^^


    Das Süddach ist wie im ersten Bild zu sehen höher als die Nordseite, so dass wahrscheinlich noch weniger Sonne auf das Norddach fällt. Zusätzlich 2 Schornsteine, 3 Gauben und die Trittstufen, welche die nutzbare Fläche reduzieren.


    2.) Welche Module sind hinsichtlich Qualität und Preis-/Leistungsverhältnis zu empfehlen?

    Angebote der Solarteure umfassten bisher folgende Module (Nettopreise):


    Sunpower MAX3 375W, schwarz Stückpreis 307,50 €

    Heckert Solar NeMo 325 mono Stückpreis 149,50 €

    Solar Fabrik 330W S2 Halfcut - All Black (kein Einzelpreis angegeben)

    LG Neon 2 Modul 350 Wp (kein Einzelpreis angegeben)


    Sind die Leistungsangaben der Module genormt und linear? Sprich erzeugt ein 375Wp Modul tatsächlich 50Wh mehr Strom als ein Modul mit 325Wp? Oder gibt es hier Qualitätsunterschiede bzw. "geschönte" Messungen? Die preislichen Unterschiede zwischen den Modulen sind enorm, wie kommt das zustande?


    Nach einiger Recherche würde ich was Preis-/Leistung angeht und es keine nennenswerten qualitativen Unterschiede gibt lieber solche Module verwenden:


    Canadian Solar HiKU CS3W-415P 415Wp, poly - Halbzellen Stückpreis 107,20€ hier zu bestellen

    JaSolar Solarmodul JAM72S-10-410-MR - 410 Wp Halbzellen Stückpreis 112,93€ hier zu bestellen, Preis ab Abnahme von >9 Modulen

    Die Module sind zwar von den Abmessungen größer, sollten jedoch auf dem Dach so anzubringen sein, dass man zumindest die gleiche Leistung erreicht wie bei den kleineren Modulen, man würde insgesamt weniger benötigen und günstiger sind sie auch. Am liebsten hätte ich schwarze Ausführungen, auch wenn diese etwas weniger Leistung haben, habt ihr dahingehend eine gute Empfehlung?


    3.) Was gibt es beim Wechselrichter zu beachten?

    Als Laie auf dem Gebiet fällt mir dieses Thema besonders schwer. Ich habe es so verstanden, dass man auf den Wechselrichtern verschiedene Strings einrichten kann/sollte um den verschiedenen Ausrichtungen und Verschattungen der Module Rechnung zu tragen. Wie ist hier der Zusammenhang mit den Phasen? Weiterhin sollte die Verteilung möglichst gleichmäßig sein (?). Könnte ich also wenn man davon ausgeht, dass auf das Süddach 27 Module passen, diese alle in einen String packen? Wären dann für Nordseite und evtl. Gauben noch 2 Strings übrig? Wieviele Module benötigt ein String mindestens um (so habe ich es verstanden) die notwendige Mindestspannung zu erreichen?


    Die Solarteure haben in ihren Angeboten bisher folgende Wechselrichter aufgenommen:


    Fronius Symo 5.0-3-M € 1300,00

    Fronius Symo 8.2-3-M € 1.810,00

    SMA-Wechselrichter - Sunny Boy / Sunny Tripower (kein Einzelpreis angegeben)

    Sungrow Hybrid HV SH10RT (kein Einzelpreis angegeben)

    HUAWEI Wechselrichter SUN2000 12KTL (13,2 kW AC) € 1.598,80

    HUAWEI SUN2000 8KTL-M0 € 1368,00


    Die kleineren Wechselrichter waren in den ersten (bedarfsorientierten) Angeboten für eine Anlage mit 4kWp.


    Wäre z.B. eine Belegung der Nordseite sinnvoll um die 70% Einspeisebegrenzung des WR zu erhöhen? Wie groß wäre der Vorteil einer dynamischen Einstellung (habe gelesen man müsste seinen Hauptverbrauch in die Mittagsstunden verlegen)? Wäre in unserem speziellen Fall evtl. doch ein Leistungsoptimierer sinnvoll/notwendig (Sunny Home Manager ist so ein System, wenn ich es richtig verstehe?)? Entscheidung würde ich eher im Sinne von Kosten/Nutzen treffen wollen, als im Sinne von mehr Eigenverbrauch/Autarkie. Weiterhin erfreue ich mich gelegentlich an etwas Bastel- und Konfigurationsarbeit, möchte jedoch hier lieber ein System, das ohne ständige Aufmerksamkeit meinerseits stabil läuft und kein Informatikstudium benötigt um eingerichtet zu werden.

    Welche Empfehlung könnt ihr mir hier geben?


    4.) Zählerschrank und Aufstellort


    Der bevorzugte Solarteur war vor Ort und hat sich den aktuellen Hauptstromzähler angesehen. Dieser muss wohl ausgetauscht werden, was etwa mit 1500 € zu Buche schlägt. Vermutlich hat er recht, der aktuelle Zähler ist wie das Haus von 1974. Hier ein Bild von der aktuellen Situation:



    Das ganze hängt in einem Schrank in unserem Gästezimmer, direkt daneben ist der Wasserzähler und die 3 Hauptsicherungen, welche zur Straße führen. Der Solarteur wollte nun die Hauptleitung in einen anderen Raum (Waschküche) verlegen, da hier nicht genug Platz und der Zugang zu schlecht sei. Dies war allerdings noch die Einschätzung aufgrund des ersten Angebotes, welches einen Batteriespeicher beinhaltete (dafür ist hier wirklich zu wenig Platz). Könnte man den Wechselrichter auch hier installieren? Wie laut ist die Elektronik (Hier schlafen gelegentlich Gäste)?


    Perspektivisch ist noch ein Austausch der Heizung gegen eine Wärmepumpe geplant. Macht es Sinn einen zweiten Zähler zu installieren für einen möglichen Wärmepumpentarif?



    Schon einmal vielen Dank an alle, die bis hierhin durchgehalten haben:). Ich freue mich auf eure Vorschläge, Kommentare und Empfehlungen. Falls weitere Infos benötigt werden liefere ich diese natürlich gerne noch.


    Viele Grüße


    Hotshot/Markus



    TL;DR:

    1.) Belegung Nordseite und Gauben möglich? (35° Dachneigung, Südseite um etwa 1 Meter höher, -165° NW, 3 Gauben, 2 Schornsteine)

    2.) Welche Solarmodule sind hinsichtlich Preis/Leistung empfehlenswert?

    3.) Welcher Wechselrichter passt zu der etwas komplizierten Situation der Nordseite? Wie sollte die Verteilung auf Phasen/Strings erfolgen?

    4.) Kann der Wechselrichter im Gästezimmer platziert werden, wo aktuell der Stromzähler ist? Muss letzterer ausgetauscht werden?

  • Foto ZS ist abgeschnitten. Mit Glück kann man SLS unten nachrüsten. ÜSA darf in die Leitung vor den Schrank oder auch hinter den Zähler.

    Passt denn je Gaube eines? Wenn ja jag das alles durch den SE Designer ob da was brauchbares entsteht.

    2m lange Module nehmen. Hochkant.

  • 1.) Das Angebot des Solarteurs berücksichtigt nur die Südseite, belegt mit 24 Modulen. Auf Nachfrage wäre es wohl möglich noch 3 Module neben der Solarthermie Anlage zu installieren. Bei 375 Wp Modulen wären somit maximal 10kWp zu erreichen.

    Diese Fläche links der ST sollte auf jeden Fall genutzt werden.


    Macht hier eine Belegung der Nordseite zusätzlich Sinn? Ist eine Belegung der Gauben möglich/sinnvoll?

    Nein, die Nordseite ist mit 35° ohnehin schon an der Grenze der sinnvollen Nutzbarkeit.

    Dann kommt noch Dein völlig zerklüftetes Norddach mit viel zu wenig Platz für eine brauchbare Stringlänge dazu.


    Ich würde das Norddach freilassen, das lohnt sich nicht.


    2.) Welche Module sind hinsichtlich Qualität und Preis-/Leistungsverhältnis zu empfehlen?


    Die Module sind zwar von den Abmessungen größer, sollten jedoch auf dem Dach so anzubringen sein, dass man zumindest die gleiche Leistung erreicht wie bei den kleineren Modulen, man würde insgesamt weniger benötigen und günstiger sind sie auch.

    Bei der Modulwahl geht man zuerst davon aus, welche Modulgröße notwendig ist, um das Dach sinnVOLL zu belegen.

    Das bedeutet, so viel wie möglich an Modulen auf's Dach zu bekommen unter Berücksichtigung von Stringlängen und Schwellen in der Anlagengröße, die man sinnvollerweise beachten sollte.


    Dann muss noch berücksichtigt werden, ob man ein bestimmtes Design (z.B. All Black) haben will.

    Erst danach kann man sich um den Hersteller kümmern.


    Wirklich schlechte Module gibt's auf dem europäischen Markt nicht mehr, wirklich falsch machen kann man da nix.

    Die Module mit höherer Leistungsdichte wie manche Sunpower oder LG sind überproportional teuer und lohnen sich nicht wirklich.


    I.d.R. richtet man sich nach den Modulen, die der Solarteur anbietet, denn jeder hat so seine Hausmarken und kann normalerweise nur die zu einem wirklich guten Preis anbieten.


    3.) Was gibt es beim Wechselrichter zu beachten?

    Wieviele Module benötigt ein String mindestens um (so habe ich es verstanden) die notwendige Mindestspannung zu erreichen?


    Die Solarteure haben in ihren Angeboten bisher folgende Wechselrichter aufgenommen:

    Ein WR sollte so ausgelegt werden, dass er im Normalbetrieb im Bereich seines optimalen Wirkungsgrades läuft.

    Er soll auch so ausgelegt werden, dass er bei Verschattung genug Reserven hat, um möglichst im MPP-Tracking zu bleiben.

    Das das aufgrund der Gegebenheiten auf dem Dach nicht immer optimal möglich ist, sollte klar sein.

    Die Wahl des richtigen WR ist fast immer Ergebnis eines Kompromisses.


    Die Stringlänge wird also nach unten in der Spannung limitiert durch den MPP-Bereich, im schlimmsten Fall durch den allgemeinen Arbeitsbereich, wo der String oder der ganze WR gerade noch so läuft.

    Diese wird bei Volllast und 70°C Modultemperatuir bestimmt.


    Die Stringlänge nach oben wird durch die max. mögliche Eingangsspannung des WR limitiert.

    Diese wird bei der geringsten zu erwartenden Modultemperatur (Standard: -10°C) im Leerlauf bestimmt.


    Die meisten dreiphasigen WR (dreiphasig ist ab 4,6 kVA Leistung vorgeschrieben) haben den Bereich ihres optimalen Wirkungsgrades um 600 Volt herum und vertragen 1.000 Volt max. Eingangsspannung, einige Geräte auch etwas mehr oder weniger.


    Kurze Strings und kleine Anlagen werden mit einphasigen WR betrieben, die haben andere Werte.


    Jeder Solarteur hat, wie bei Modulen auch, seine Hausmarken was WR betrifft.

    Vertreibt der Solarteur nur Marken, die keinen optimal geeigneten WR im Programm haben, muss man eben trotzdem einen anderen, geeigneten einbauen.

    Entweder macht der Solarteur das mit oder er ist 'raus.


    4.) Zählerschrank und Aufstellort


    Der bevorzugte Solarteur war vor Ort und hat sich den aktuellen Hauptstromzähler angesehen. Dieser muss wohl ausgetauscht werden, was etwa mit 1500 € zu Buche schlägt.

    Ein Zählertausch kostet keine EUR 1.500,-!

    Da wird der ganze Zählerschrank getauscht oder das ist Abzocke.

    Ob der Zählerschrank getauscht werden muss, hängt von den TAB des Netzbetreibers ab und von den Fähigkeiten des Elektrikers bzw. Solarteurs.


    Kann sein, dass es preiswerter geht, also ohne Tausch des ganzen Schranks, kann auch sein dass es nicht preiswerter geht.

    Schwer zu sagen aus der Entfernung.



    Wie ich Dein Dach belegen würde:


    Ich würde 144er Halbzeller (400 - 430 Wattp) mit 120er Halbzellern (340 - 350 Wattp) mischen.


    Links in dem Feld, wo 8 Module geplant sind würde ich 8x 144er hochkant legen.

    Ganz links neben der ST zwei weitere 144er und einen 120er ganz oben.

    Über der Gaube drei Reihen mit je 7 Module hochkant nebeneinander, dabei 120er und 144er mischen.

    2x144er+1x120er; 3x120er; 3x144er; 3x144er; 3x120er; 3x144er; 3x144er Musst mal genau checken, ob das so über die Gauben passt.

    Ggfls. bis zum First oder ein paar cm drüber gehen.

    Unter den Gauben 4x 120er quer.


    Insgesamt:

    120er: 12 Module insgesamt, verteilt auf 1x 12er String = 28 x 340 Wattp = 4,08 kWp

    144erer: 24 Module insgesamt, verteilt auf 2x 12er Strings = 28 x 420 Wattp = 10,08 kWp


    Insgesamt 14,16 kWp an einem Fronius Symo 12.5 (nicht in der Nähe von Wohnräumen) oder einem ABB PVI 12.0 oder vergleichbar.

    MfG
    Ralf Hofmann
    ___________


    EEG-Anlagen: 30 kWp (12/2011) + 9,2 kWp (4/2013) + 8 kWp (10/2015) + 4,3 kWp (10/2017)
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    Meine Anlagen: PV-Anlage 30 kWp in 35745 Herborn

  • Hallo zusammen,


    vielen Dank für die hilfreichen Antworten. Ich habe mich bei Solaredge angemeldet und versucht die Dachbelegung mit dem Tool zu optimieren.


    Einmal mit den großen Modulen (211 cm x 105 cm) von CanadianSolar. Damit schaffe ich, wenn das alles so passt 33 Module, 22 Süd-Seite und ggf. 11 Nordseite. Entspricht einer Leistung von 13,7 kWp.


    Und hier mit den Heckert Modulen (167 cm x 101 cm). Davon bekomme ich 32 auf die Südseite und 13 auf die Nordseite. Dies würde dann 14,6 kWp entsprechen.




    pflanze: Bin mit den Abkürzungen noch nicht so ganz vertraut. Habe es so verstanden, dass man statt den 3 Hauptsicherungen mit 35A die SDS-Schalter (Selektive Leistungsschutzschalter) einbauen könnte? Was genau bedeutet ÜSA? Habe das leider nicht gefunden.


    @ Ralf Hofmann: Wäre eine Belegung des Norddaches dann nur unwirtschaftlich, oder gibt es dann auch Probleme im Betrieb aufgrund von Stringlänge, Verschattung usw.? Wie sieht es mit den Gauben aus, sollte man diese belegen, wenn man die Gauben auf der Südseite belegt?


    Hinsichtlich Zählerschrank: Für die PV-Anlage wird ein Zweirichtungszähler benötigt, oder? Aktuell ist ja nur ein stink normaler uralter Zähler montiert und darüber sind die Sicherungen. Bild habe ich nochmal neu gemacht. Wie finde ich heraus, was genau benötigt wird? Netzbetreiber anschreiben?



    Vielen Dank schonmal für den Input, leider kommen immer mehr Fragen auf.


    Viele Grüße


    Hotshot/Markus

    • Offizieller Beitrag

    Brauchst auf alle Fälle einen komplett neuen Zählerplatz nach gültiger Norm.
    Der Standort ist ebenfalls fraglich und es muss evtl. ein neuer besserer Standort gesucht werden.

  • @ Ralf Hofmann: Wäre eine Belegung des Norddaches dann nur unwirtschaftlich, oder gibt es dann auch Probleme im Betrieb aufgrund von Stringlänge, Verschattung usw.? Wie sieht es mit den Gauben aus, sollte man diese belegen, wenn man die Gauben auf der Südseite belegt?

    Wenn Du mit SolarEdge arbeitest kannst Du auch Gauben und Norddach mit dazu nehmen.

    Norddach habe ich in Frage gestellt, weil da imho kein langer String möglich ist UND die Neigung bei 35° liegt.


    Primär muss aber das Süddach maximal voll gemacht werden, bevor an's Norddach gegangen wird.

    MfG
    Ralf Hofmann
    ___________


    EEG-Anlagen: 30 kWp (12/2011) + 9,2 kWp (4/2013) + 8 kWp (10/2015) + 4,3 kWp (10/2017)
    Degertraker

    E-Auto: Nissan e-NV 200
    Meine Anlagen: PV-Anlage 30 kWp in 35745 Herborn

  • Abkürzungen sind einer der ersten Links in FAQ - wertvolle Informationen zu PV-Anlagengröße, Stromspeicher, Wirtschaftlichkeit, Eigenverbrauch, Optimierung, Simulation, erwartbarer Ernte, Auslegung, Wärmepumpe, rechtlichen und steuerlichen Grundlagen, Netzanschlussbegehren zwecks EEG-Vergütung uvm

    Mit SE können Module gemischt werden.

    Die großen haben ca 410 Wp. Deswegen versteh ich nicht warum mit ca. gleich viel Heckert mehr drin sein soll.

    32 Heckert sind keine 14 kWp.

  • Ralf Hofmann

    Danke für den Belegungsplan. Ich werde das auf jeden Fall mit dem Solarteur besprechen. Hinsichtlich der Module über den Gauben noch eine Frage. Diese würden selbst mit 3x120er etwa 10 cm überstehen (3x1,70m = 5,10m, Dachlänge 5m). Bei 3x144er sogar mehr als einen Meter, da müsste ich dann zwischen die Gauben gehen? Wieviel Überstand ist möglich? Gibt es Probleme mit Verschattung, wenn die Module zwischen den Gaubendächern liegen?


    pflanze

    Da war die Formulierung etwas unglücklich:

    Von den kleinen Heckert Modulen passen insgesamt 45 auf das Dach (32 Süd, 13 Nord), dementsprechend ergeben sich 45x325Wp = 14,625 kWp



    Einen Punkt, den ich bisher noch nicht angesprochen habe ist der Preis. Die bisherigen Angebote lagen bei 1400-1500€ pro kWp ohne den Zählerschrank. Allerdings für Anlagengrößen von maximal 8 kWp. Wieviel wäre akzeptabel, wenn man auf die ausgerechneten 14 kWp kommt? Habe gelesen 1000-1200€ pro kWp wäre als Ziel anzupeilen.

  • Diese würden selbst mit 3x120er etwa 10 cm überstehen (3x1,70m = 5,10m, Dachlänge 5m).

    Wieviel Überstand ist möglich?

    Geringer Überstand nach oben ist möglich, abhängig davon, wo man den obersten Dachhaken setzen kann.

    Dadurch, dass die Module ja etwa 10 cm über der Dachhaut liegen gewinnst Du auch noch ein paar cm, so dass es gerade so passen müsste. Hängt aber auch vom Geschick und den Fähigkeiten des Solarteurs ab . . .


    Ich lasse Module auch einen halben Meter oben herausschauen, allerdings stütze ich dann auf der anderen Dachseite ab.

    Das ist aber aus optischen Gründen nicht jedermanns Sache.


    Bei 3x144er sogar mehr als einen Meter, da müsste ich dann zwischen die Gauben gehen?

    Gibt es Probleme mit Verschattung, wenn die Module zwischen den Gaubendächern liegen?

    Klar, die sollten zwischen die Gauben 'runtergehen.

    Ist das nicht möglich (z.B. wegen Verschattung, kann ich aus der Ferne nicht beurteilen), unten nur 120er legen und die Strings entsprechend verändern.


    Wieviel wäre akzeptabel, wenn man auf die ausgerechneten 14 kWp kommt? Habe gelesen 1000-1200€ pro kWp wäre als Ziel anzupeilen.

    Ja, mehr wie 1.200,-/kWp würde ich da nicht zahlen.

    MfG
    Ralf Hofmann
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  • Welche Erfahrung habt Ihr bei diesen Module? canadiansolar & LG

    Das sind Module mit hohem Wirkungsgrad, da ich nicht soviel Platz auf dem Haus habe.

    5 bis 6 Stück


    LG400N2T-A5 30% Bifacial Gain (Neon 2 Bifacial) 520 Watt 25.09 % 41.60 Volt 12.51 Ampere 72

    CS3U-390MB-AG BiKu (1000V) 30% Bifacial Gain 507 Watt 25.28 % 40.40 Volt 12.56 Ampere 144

    CS3U-390MB-AG BiKu (1500V) 30% Bifacial Gain 507 Watt 25.28 % 40.40 Volt 12.56 Ampere 144

    CS3U-395MB-AG BiKu (1000V) 30% Bifacial Gain 514 Watt 25.63 % 40.60 Volt 12.65 Ampere 144

    CS3U-395MB-AG BiKu (1500V) 30% Bifacial Gain 514 Watt 25.63 % 40.60 Volt 12.65 Ampere 144

    CS3U-400MB-AG BiKu (1000V) 30% Bifacial Gain 520 Watt 25.92 % 40.80 Volt 12.75 Ampere 144

    CS3U-400MB-AG BiKu (1500V) 30% Bifacial Gain 520 Watt 25.92 % 40.80 Volt 12.75 Ampere 144