Photovoltaik-Auslegung

Die Auslegung einer Photovoltaikanlage legt fest, wie viele Module welchen Typs auf welchen Flächen montiert werden, wie sie zu Strängen verschaltet sind, welcher Wechselrichter dazu passt und wie das Schutz- und Anschlusskonzept aussieht. Randbedingungen sind die nutzbare Dachfläche mit Ausrichtung und Neigung, die Verschattung, die statische Tragfähigkeit, das Montagesystem, die Spannungs- und Stromgrenzen des Wechselrichters sowie das Verbrauchsprofil des Gebäudes.

Die Strangverschaltung ist der technisch heikelste Punkt. Module in einem Strang arbeiten in Reihe; verschattete Module beeinflussen den gesamten Strang. Deshalb werden Flächen mit unterschiedlicher Ausrichtung oder Verschattungssituation getrennt geführt oder mit Leistungsoptimierern beziehungsweise Modulwechselrichtern versehen. Zudem müssen Leerlaufspannung bei tiefen Temperaturen und Strom bei hoher Einstrahlung innerhalb der Gerätegrenzen bleiben.

Durchgeführt wird die Auslegung von Elektrobetrieben und Solarteuren, häufig in Abstimmung mit Dachdeckern für Durchdringungen und Montagesystem. Anmelde- und Nachweispflichten gegenüber dem Netzbetreiber sowie Anforderungen an Schutzeinrichtungen ergeben sich aus den einschlägigen Regelwerken und sind im Einzelfall zu prüfen.

Ebenso früh zu klären ist die Anbindung im Gebäude. Leitungsweg vom Dach zum Zählerplatz, Platz im Zählerschrank, vorhandener Überspannungsschutz und die Frage, ob ein Zählerplatzumbau erforderlich wird, bestimmen einen erheblichen Teil des Aufwands. Wird nur die Modulbelegung angeboten und der Innenausbau später ergänzt, entsteht ein Nachtrag, der aus Kundensicht wie eine Nachforderung wirkt.

Bezug zur Digitalisierung

Auslegungssoftware bildet Dach, Module und Verschaltung ab und prüft die Gerätegrenzen automatisch. Aus der Belegung entstehen Materialliste, Montageplan, Strangplan und die Unterlagen für die Netzbetreiberanmeldung. Die Geometrie kommt zunehmend aus Drohnenaufnahmen, Luftbilddiensten oder Geländemodellen, sodass die Belegung ohne Dachbesteigung geplant werden kann.

KI wirkt an drei Stellen. Erstens bei der Flächenerkennung: Dachflächen, Neigungen, Gauben, Kamine und Dachfenster werden aus Bildern automatisch erfasst, statt manuell nachgezeichnet zu werden. Zweitens bei der Belegungsoptimierung – die Suche nach der Modulanordnung mit dem besten Ertrag unter Berücksichtigung von Verschattung, Abständen und Montagesystem ist eine kombinatorische Aufgabe mit vielen Varianten. Drittens beim Verbrauchsprofil: Aus Abrechnungen oder Verbrauchsdaten lässt sich der Eigenverbrauchsanteil realistisch abschätzen, statt mit Standardprofilen zu rechnen.

Nach der Inbetriebnahme geht die Auslegung in den Betrieb über. Über Anlagenmonitoring lässt sich strangweise vergleichen, ob die tatsächliche Erzeugung der Auslegung entspricht. Ein einzelner zurückbleibender Strang deutet auf einen Defekt oder eine unerwartete Verschattung hin und erzeugt einen Serviceanlass.

Zu dokumentieren ist außerdem die Übergabe. Strangplan, Wechselrichtereinstellungen, Zugangsdaten zum Monitoring und die Einweisung in das Verhalten bei Störungen gehören in die Objektdokumentation. Fehlen diese Angaben, entstehen Serviceeinsätze für Vorgänge, die der Betreiber selbst erledigen könnte, und bei einem späteren Betreiberwechsel ist die Anlage praktisch undokumentiert.

Für die Angebotspraxis ist ein Hinweis wichtig: Die Statik des Dachs und der Zustand der Eindeckung bestimmen häufig, was überhaupt möglich ist. Diese Prüfung gehört vor die Auslegung, nicht danach – nachträgliche Einschränkungen sind der häufigste Grund für Änderungen zwischen Angebot und Ausführung.