Um eine hohe Energieausbeute zu erreichen müssen die einzelnen Solarmodule einer Photovoltaikanlage in der richtigen Richtung zum Stand der Sonne stehen. In unseren Breiten sind das ca. 30 bis 35 Grad Neigung in der Horizontalen in Richtung Süden . Da diese Werte bedingt durch Baulichkeiten wie Dachschrägen, Abschattungen nicht immer eingehalten werden können, sind Abweichungen in der horizontalen von 25 - 40° zulässig, und ergeben immer noch gute Erträge. Flache Anstellwinkel von 20° und darunter sollten wegen der Verschmutzungsgefahr der Solarmodule jedoch vermieden werden. Abweichungen von der Südrichtung bis zu 45° in Richtung Südwest oder analog dazu 45° in Richtung Südost sind ebenfalls zulässig. Im Winter, wenn die Sonne tief über den Horizont steht, wäre ein steilerer Aufstellwinkel idealer, man darf jedoch nicht vergessen, dass die Photovoltaikanlage im Sommerhalbjahr 65 % der Gesamtstrommenge produziert.

Um mit einer photovoltaikanlage gute Erträge zu erwirtschaften, braucht man mindestens 15 m2 Solarmodulfläche. Ebenso benötigt man daher mindestens eine gleich große Aufstell- oder Dachfläche. Manchmal lässt es sich nicht vermeiden die Solarmodule auf verschiedenen Dachflächen aufzuteilen. Solarmodule mit gleicher Ausrichtung und Neigung bilden einen s.g. Solargenerator. Wenn die verwendeten Dachflächen unterschiedliche Ausrichtungen haben, muss jeder Solargenerator einen eigenen Wechselrichter verwenden.

Die Solargeneratoren sind so zu montieren, dass schattenwerfende Nachbargebäude und Bäume die Photovoltaikanlage nicht beeinträchtigen. Ebenfalls sollte man Standorte wählen, die zukünftige Bebauungen und Anpflanzungen mit berücksichtigen.

Da ein Solargeneratoren Gleichstrom produziert, muss mit einem Wechselrichter dieser Gleichstrom in einem netzkonformen Wechselstrom umgewandelt werden. Diese Umwandlung ist mit der heutigen modernen Elektronik nicht mehr so schwierig, es hat sich jedoch herausgestellt, dass mancher Wechselrichter auf Grund seiner Bauart den Funkempfang von z.B. Radio- und Fernsehgeräten im Umkreis der Photovoltaikanlage stark beeinflussen kann. Einige Wechselrichter erzeugen sogar hörbare mechanische Geräusche, die auf die Dauer nervig sind. Hier sollte man auf die elektromagnetische Verträglichkeit des Gerätes achten, und darüber hinaus darf ein Wechselrichter die festgelegten Oberwellenstromanteile nicht überschreiten.

Grundlage für die Grenzwerte hierfür ist die Norm EN 61000 (Vorgängernorm EN 60555). Leider werden immer noch Geräte auf dem Markt angeboten, die diese Norm nicht erfüllen, weil die negativen Nebenwirkungen nicht sofort für den Betreiber zu erkennen sind. Außer der Umwandlungsfunktion regelt der Wechselrichter den optimalen Betriebszustand des Solargenerators aus. Der Betriebszustand ändert sich je nach Witterung und Sonneneinstrahlung.

ENS = Einrichtung zur Netzüberwachung mit zugeordneten Schaltorganen.

Diese weitere wichtige Funktion des Wechselrichters ist die automatische Trennung der Photovoltaikanlage vom öffentlichen Stromversorgungsnetz bei Stromausfall oder Abschaltung wegen Wartungsarbeiten. Dadurch werden ungewollte Inselnetze verhindert, bzw. abgetrennt Bei einer Nichtabschaltung wäre bei Wartungsarbeiten das Personal sowie technische Betriebsmittel gefährdet. Die strenge Einhaltung der Abschaltbedingungen werden durch die entsprechende VDEW-Richtlinie und der ENS Vorschrift überprüft.

Heutzutage werden in Deutschland auf Grund der Einspeisevergütung durch das Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) der Solarstrom fast ausschließlich in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Zur Zeit bekommt man pro Kilowattstunde mehr Geld, als man selber beim öffentlichen Versorgungsnetzbetreiber (VNB) bezahlen muss. Grund ist die weitere Verbreitung der umweltfreundlichen solaren Stromproduktion. Man spricht von netzgekoppelten Anlagen. In der Regel ist der Zähler der den eingespeisten solaren Strom erfasst, Eigentum des VNB und dieser berechnet eine Zählermiete. Den Anschluss einer Photovoltaikanlage darf nur ein vom VNB konzessionierter Elektroinstallateur vornehmen.

Normalerweise braucht man zum Aufbau einer Photovoltaikanlage keine besondere Genehmigung, es sollten jedoch die Bauordnungen der Länder und kommunale Vorgaben beachtet werden. Soll der erzeugte Strom ins öffentliche Netz eingespeist werden, muss in jedem Fall ein Antrag beim zuständigen Versorgungsnetzbetreiber (VNB) gestellt werden. In der Regel erledigt diese Arbeit der zugelassene Elektroinstallateur.

Photovoltaikanlagen werden meistens auf Dächern montiert, und daher Wind und Wetter schutzlos ausgeliefert. Der Regen wäscht die Oberflächen der Solarmodule sauber, so dass eine regelmäßige Reinigung im Normalfall nicht notwendig ist. Starke Verschmutzung von Vogelkot und evt. Russablagerungen müssen beseitigt werden. Deshalb sollte über den Solarflächen keine großen Antennen stehen. Im Frühjahr setzen sich die Vögel auf den Antennenelementen und können die Module mit ihren Kot verschmutzen. In besonders schneereichen Gegenden ist der Aufstellwinkel der Solarmodule zu erhöhen. Zeitweiliger Schneebelag senkt den Ertrag der Photovoltaikanlage nur wenig, weil im Winter die Sonneneinstrahlung ohnehin nicht sehr hoch ist.

Vor Errichtung der Photovoltaikanlage ist die Errichtung einer Anlage für den Blitzschutz und andere Maßnahmen zum Schutz vor überspannung zu prüfen. Es wird zwischen äußeren und inneren Blitzschutz unterschieden. Der äußere Blitzschutz ist der direkte Einschlag in die Photovoltaikanlage.

In besonders exponierten Lagen sollten die Solarmodule geerdet werden, um sich vor direkten Blitzeinschlägen zu schützen. Ist das Gebäude mit einer Blitzschutzanlage versehen, ist eine zusätzliche Erdung der Photovoltaikanlage nicht nötig. Die Solarmodule sollten im äußeren Schutzbereich der Blitzschutzanlage montiert werden. In diesen Fall sollte die Photovoltaikanlage mindestens einen Trennungsabstand von 50 cm zum Blitzableiter, Dachfenster, Antennenanlage und zur Dachrinne haben. Bei privaten und nicht öffentlichen Gebäuden ist meistens aus Kostengründen eine Blitzschutzanlage nicht vorhanden.

Nach aktuellen Erkenntnissen fördert eine Photovoltaikanlage auf dem Dach nicht das Risiko eines Blitzeinschlages. Ragt die Photovoltaikanlage jedoch deutlich über die Dachfläche hinaus, sollte man sich durch einen Fachmann für Blitzschutz beraten lassen. Evt. sollte man seine Versicherung noch zusätzlich befragen. Für öffentliche Gebäude wie Krankenhäuser, Schulen usw. verlangen die Bauordnungen der Bundesländer eine wirksame Blitzschutzanlage.

Der innere Blitzschutz schützt die elektronischen Bauteile, wie den Wechselrichter und andere Module, und darf auf keinen Fall vernachlässigt werden. Hier sollten an geeigneter Stelle Überspannungsableiter so nah wie möglich an den Modulen montiert werden. Die elektrische Verbindung von den Solarmodulen und dem Wechselrichter ist möglichst kurz zu halten. Hier sind spezielle geschirmte Leitungen besonders hilfreich. Auch die Wechselspannungsseite vom Wechselrichter muss mit überspannungsschutzgeräten ausgerüstet werden. Durch Blitzentladungen bei Gewitter entstehen in den Verbindungsleitungen zwischen den Modulen gefährliche induktive und kapazitive Spannungen. Auch Schalthandlungen seitens des Versorgungsnetzbetreibers können schädliche überspannungen verursachen, und zur Beschädigung einzelner elektronischer Module führen. Ebenfalls sind die Vorschriften zum Potenzialausgleich zu erfüllen.

Wenn die Photovoltaikanlage vorschriftsmäßig gebaut wurde, ist eine besondere Wartung nicht notwendig. Der Betreiber sollte jedoch den ordnungsgemäßen Betrieb überwachen, und einmal monatlich die Zählerstände zu notieren. Dabei werden auch evt. Ausfälle der solaren Stromproduktion früh erkannt, was bares Geld bedeutet. Zu empfehlen ist auch eine entsprechende Versicherung, besonders dann, wenn die Anlage fremdfinanziert wurde.

Für die Deckung von Haftpflichtschäden sollte man die eigene private Haftpflichtversicherung mit einbeziehen. Darüber hinaus gibt es noch spezielle Vollkaskoversicherungen gegen Schäden aller Art und Schadensersatz bei Anlagenstillstand. Die Laufzeit einer Photovoltaikanlage kann mit 20 Jahren angenommen werden. Photovoltaikanlagen gehören zu den umweltfreundlichen erneuerbaren Energien und werden von der Kreditanstalt für Wiederaufbau ( www.kfw.de ) zinsgünstig finanziert. Zur Zeit sinken die Vergütungssätze für die Stromeinspeisung für Neuanlagen um 5 % jährlich. Stand Januar 2005. Man sollte sich den Bau einer Photovoltaikanlage nicht zu lange überlegen.

Energie war immer und ist ein knappes und kostbares Gut. Durch die Entdeckung der fossilen Brennstoffe vor ca. 150 Jahren wurden gleichzeitig Maschinen, Eisenbahnen, Autos, Flugzeuge und Geräte der Elektrotechnik entwickelt. Kohle, Erdöl, Erdgas und Uran haben einen großen Teil der Menschheit einen nie da gewesenen Lebensstandart ermöglicht. Gleichzeitig steigt die Weltbevölkerung rasant an. Der Verbrauch dieser endlichen Rohstoffe steigt täglich an, der Energiehunger der Menschheit wird immer größer. Gleichzeitig wurde durch die Verbrennung der fossilen Rohstoffe die Umwelt in Mitleidenschaft gezogen und durch den CO2 Ausstoß das Klima verändert.

Obwohl das alles schon seit Jahren bekannt ist, werden die letzten Lagerstätten auch in schlecht erreichbaren Gebieten unserer Erde permanent ausgebeutet. Erde, Luft und Wasser werden dabei vergiftet, siehe 2010 das Öldesaster im Golf von Mexiko der weite Landstriche der US-Küste verseuchte. Jedoch der immer größere Energiehunger der Menschheit lässt das alles schnell vergessen.

Wenn die fossilen Brennstoffe den Energiehunger nicht mehr decken können, muss dann die Menschheit wieder zurück in das 18. Jahrhundert?

Nach dem heutigen Stand der Technik gibt es in Zukunft nur noch eine Energieform, der elektrische Strom und Wasserstoff der wiederum mit Hilfe von Elektrizität hergestellt wird.

Der benötigte elektrische Strom wird immer mehr aus erneuerbaren (regenerativen) Energien hergestellt. Der Energielieferant ist unsere Sonne. Gleichzeitig ist der Umstieg auf erneuerbare Energien ein wirkungsvoller Schutz für unsere Umwelt und das Weltklima.

Anlagen die mit direkter Sonnenenergie betrieben werden, benötigen keinen Brennstoff mehr.

Die Anlagen die diese erneuerbaren Energien produzieren stehen am Ort des Verbrauchers, das bedeutet dass der Verbraucher nach Möglichkeit einen großen Teil seiner benötigten Energie selbst erzeugt. Durch eine Photovoltaikanlage ist dieses möglich geworden. Durch einen geringen Aufschlag auf den Strompreis werden diese Anlagen mit finanziert. Das erneuerbare Energien Gesetz (EEG) verpflichtet den Netzbetreiber, elektrischen Strom aus erneuerbaren Energien zu einem gesetzlich festgelegten Preis abzunehmen. Seit 2009 ist es möglich den solar erzeugten Strom selbst im Haushalt zu verbrauchen und zusätzlich einen Bonus zu erhalten.

Seit 2009 machen immer mehr Hausbesitzer von dieser Möglichkeit Gebrauch und die Zahlen der Photovoltaikanlagen steigt von Jahr zu Jahr.

Solange der Staat diese Anlagen fördert, es feste Einspeisevergütungen für solar erzeugten Strom gibt und die Banken sogar spezielle Kredite für Photovoltaikanlagen bereithalten, sollte jeder der die Möglichkeit hat solch eine Anlage erwerben und die finanziellen Geschenke vom Staat mitnehmen.

Wenn der Preis für die konventionellen Energieträger in einigen Jahren immer teurer oder für viele Menschen fast unbezahlbar wird, muss sich jeder so eine Solaranlage aufbauen, und sei es nur, um in Zukunft das Elektroauto aufzuladen.

Allerdings wird man dann in leere Fördertöpfe blicken.