Ich baue mir eine Photovoltaik-Anlage

Leider haben wir ein Nordgrundstück. Die Dachausrichtungen des Gebäudes sind alles Andere als optimal und auch sehr stark verschattet. So hatte ich lange davon Abstand genommen. Nun kam mir aber die Idee, das nach Süden ausgerichtete Carportdach zu bebauen. Es hat zwar nur ca. 6,5° Dachneigung, aber besser als nichts. Und da leider das Carportdach in den Wintermonaten verschattet ist, habe ich auch von einer Aufständerung der Module Abstand genommen. Das machte die Konstruktion um einiges einfacher und die Dachlast wird geringer. Die verwendeten Module sind ab einer Dachneigung von 5° geeignet. Also alles gut.
Im Grunde muss man bereits bei der Planung des Systems einen Elektriker finden, der eine Selbstmontage unterstützt. Das ist nicht bei allen der Fall, wegen Gewährleistung und sicher auch aufgrund wirtschaftlicher Interessen. Aber so kann man durchaus einiges an Geld sparen.
Das Carportdach mit angrenzenden Schuppen hat eine Gesamtfläche von knapp 52qm. Da sollte einiges drauf gehen. Nur die Verschattung in den Wintermonaten ist halt ein Problem. Damit muss ich halt leben. (Siehe Bilder).
Funktional habe ich darauf Wert gelegt, dass die Anlage auch als Notstromversorgung dienen kann. D.h. Grundsätzlich ist die Anlage an das öffentliche Stromnetz angebunden, im Falle eines Stromausfalls schaltet sie aber in einen Inselbetrieb um. Dafür ist eine Netzumschaltbox notwendig, welche die Anlage physisch vom öffentlichen Netz trennt. Dies kann durchaus nicht jede Anlage bzw. jeder Wechselrichter.

Das Material habe ich bei einem Baustoffhändler in unserer Nähe besorgt. Genau ein Mitarbeiter hat sich auf PV spezialisiert und bietet nun halt über diesen Händler seine Dienste an. Das ist in diesem Fall ein großer Vorteil, da ich so einen direkten Ansprechpartner vor Ort habe. Mit ihm zusammen habe ich die Anlage geplant.
Ursprünglich wollte ich 3 Reihen a 8 370W-Module installieren. Das entspricht einer Leistung von 8,88 KWp. Für die Förderung des Speichers wurde allerdings eine Mindestgröße von 9 KWp vorausgesetzt, sodass noch ein Modul zusätzlich drauf musste. Deswegen habe ich 6 Module quer gelegt, wie in dem Bild mit dem Plan ersichtlich ist. So bekomme ich 25 Module auf das Dach mit einer Gesamtleistung von 9,25 KWp.
Die Förderung des Speichers ist ein Zuschuss von reichlich 2500€. Das lohnt sich also, in ein zusätzliches Modul und ein bisschen Mehraufwand zu investieren.
Der Speicher konnte ursprünglich nicht geliefert werden. Im Zweifel wäre ggf. eine Teilinbetriebnahme möglich gewesen. Allerdings gäbe es dann ggf. Probleme mit dem Vorsteuerabzug für den Speicher, weil dieser dann offensichtlich nicht zwingend für den Betrieb der Anlage erforderlich ist. Grundsätzlich ist das Thema Speicher und Vorsteuerabzug ohnehin ein Thema für sich. Aber darauf würde ich am Ende nochmal eingehen, für die, die es interessiert.

Die Module hatte ich anfangs so weit wie möglich unter den Billardtisch gestapelt. Allerdings hatte ich dann später gelesen, dass das nicht gut für die Module sein soll. Ein Modul wiegt ja auch um die 25 Kg. Da liegen dann einige 100 Kg auf dem untersten Modul drauf. Ich habe die dann ganz schnell lieber hin gestellt, auch wenn dafür dann mehr Lagerplatz notwendig war.

Verwendet habe ich folgende Technik:
• Module: IBC Solar MS-HC 370
• Wechselrichter: Fronius Symo GEN24 8.0 Plus
• Fronius Netzumschaltbox mit Smartmeter für Autarkbetrieb bei Stromausfall
• BYD B-Box Premium Batteriemodul HVS mit einer Kapazität von 10,24Ah
• 40m 5x10qmm Anschlusskabel. 5x6qmm hätten auch gereicht, aber da vielleicht mal eine Wallbox angeschlossen werden soll, ist der größere Durchschnitt zu empfehlen.
• CAT7-Kabel für Datenübertragung zw. Wechselrichter und Netzumschaltbox sowie Anschluss Wärmepumpe für Signalübertragung. Diese kann nämlich über einen potenzialfreien Kontakt berücksichtigen, dass die Anlage gerade Strom produziert und springt dann entsprechend an, um den Wasserspeicher aufzuheizen.
• Diverse Schienen und Befestigungsmaterial

Als ersten praktischen Schritt habe ich das Anschluss- und das Netzwerkkabel vom Hauptstromkasten zur Stelle des Wechselrichters verlegt. Etwa 35m waren dafür zu verlegen. Das Kabel habe ich am Haus im Spritzschutz entlang geführt. Beim Übergang durch die Wiese zum Carport hatte ich bereits ein Rohr für Kabeldurchführungen liegen. Lediglich am Ende musste ich buddeln und improvisieren, weil ich da damals mit dem Rohr einfach aufgehört hatte. Naja. Irgendwann holt einen jeder Pfusch mal ein :-D
Um die Kabel zu schützen, habe ich sie in Rohre verlegt. So sollte denen nichts passieren können. Im Haus musste noch ein Wanddurchbruch her und schon war es erledigt. Naja. Das dicke Stromkabel ist schon sehr steif. Das war ein Kraftakt, das zu verlegen.

Nun habe ich schon mal etwas Freizeit genutzt und die Freischaltbox an die Wand geschraubt. Dazu muss ich wohl nicht allzuviel sagen, außer dass der Elektriker gern Platz für die Verlegung seiner Kabel haben möchte.

Die Anlage soll natürlich geerdet werden. Dazu habe ich als Vorbereitung einen Edelstahldraht bis zur Ringerdung des Gebäudes gezogen. Anschließend wurde dann noch nachträglich ein Erdungskabel zum Wechselrichter gezogen.

Die Schienen, auf denen die Module später befestigt werden sollen, müssen genau an der richtigen Position liegen. Bei mir kam erschwerend hinzu, dass ein paar Module quer liegen. Für die Planung habe ich mir den Verlegeplan hinzugezogen und dort drauf die genauen Positionen eingetragen. Liegt die Platte hochkant, werden die Profile vom Rand her etwa 40cm eingerückt, bei quer verlegten Modulen 15cm. Dann muss noch der Abstand von 2cm zwischen den Platten eingeplant werden. Mal eine ruhige Stunde und die Planung ist eigentlich kein Problem.

Für die Profilstangen musste ich zwei Systeme verbauen: ein System für das Trapezblech und eins für das Holz-Schuppendach. Auf dem Schuppendach habe ich M12x300 Stockschrauben verbaut, um die Basisschienen zu befestigen. Zuvor habe ich mir eine Zeichnung gemacht, wo genau die Balken liegen, damit ich nicht an der falschen Stelle bohre. Diese Stockschrauben einzudrehen, war trotz Vorbohren ein richtiger Kraftakt. Der Akkuschrauber hatte da sehr große Probleme damit. Also musste ich mit der Hand ran… Mehr hatte ich auf dem Schuppendach erstmal nicht gemacht.

Auf dem Carportdach werden die Schienen mit Trapezblechmontagehaltern befestigt. Auf dem Dach selbst werden sie geklebt und genietet. Vor dem Kleben habe ich die Stelle mit Reinigungsbenzin ordentlich abgerieben, um das Blech zu entstauben und zu entfetten, damit der Kleber besser hält. Die Halter müssen exakt in einer Linie ausgerichtet sein und so positioniert werden, dass sie gemäß meiner Zeichnung den richtigen Abstand zueinander haben.

Nun nach Abschluss der Arbeiten auf dem Carportdach konnte ich mit dem Schuppendach anfangen und die Profile nach den bereits verlegten ausrichten. Naja, zumindest dachte ich das. Das Dumme nur: die Profile für das Schuppendach lassen sich nur hochkant anschrauben. Ich wollte sie eigentlich quer verlegen. So ist die Unterkonstruktion plötzlich mind. 10cm hoch, zu hoch für die Profile auf dem Carportdach. Ja gut. Hochkant verlegen ist ja auch stabiler… Die Trapezblech-Halter haben in der Tat mehrere Rillen, in die die Profile eingeführt werden können. So konnte ich Gott sei Dank die Profile höher setzen. Allerdings durfte ich dafür auf dem Carport die Hälfte der fein säuberlich angebrachten Nieten wieder raus bohren, damit ich die Schienen hoch setzen konnte.
Als das endlich geschafft war, konnte ich nun die Unterkonstruktion auf dem Schuppendach befestigen. Jetzt nur noch die Stockschrauben mit der Flex kürzen. Nun war alles fast soweit, dass die Module drauf können.

Die Profile dürfen sich auf keinen Fall voneinander entfernen, weil sich sonst im Zweifel die Platten lösen würden. Deswegen habe ich mir im Baumarkt Aluschienen gekauft, die ich dann gekürzt und damit die Schienen miteinander verbunden habe. Weiterhin habe ich noch eine elektrische Verbindung zwischen den Schienen geschaffen, um ggf. einen Blitzschutz installieren zu können. Der Elektriker hat dann später allerdings gesagt, dass dies nicht notwendig sei. Naja, macht ja nichts. Aber ich könnte… :-D

Die Module untereinander werden mit Steckverbindungen verbunden. Die Enden der Stränge müssen dann ja mit dem Wechselrichter verbunden werden. Dafür habe ich ein einpoliges 6qmm Kabel verlegt, bevor ich die Platten auf das Dach gebracht habe. Nicht vergessen: Kabel auf der Seite vom Wechselrichter unbedingt beschriften, damit man sieht, wo welches Kabel hin geht! Ich habe dazu auf dem Plan die Position der Kabel markiert und nummeriert und am anderen Ende die Kabel mit der entsprechenden Anzahl an Kabelbindern zusammen gebunden.