Photovoltaik auf und an Gebäuden

Mit dem Förderprogramm progres.nrw – Klimaschutztechnik treibt die Landesregierung die Umsetzung von Anlagen, Techniken und Maßnahmen voran, die Erneuerbare Energien einsetzen. PV-Anlagen werden in folgenden Zusammenhängen gefördert:

• Dachanlagen auf kommunalen Gebäuden zusammen mit einem Batteriespeicher
• Planungs- und Beratungsleistungen zum PV-Ausbau
• Erneuerung der Hauselektrik in bestehenden Mehrparteihäusern im Vorfeld der Installation einer neuen PV-Anlage
• Förderung von Fassaden-Photovoltaik
• Förderung von Carports mit PV-Dach
• Freiflächen-, Agri- und Floating-Anlagen, die nicht über das EEG gefördert werden

Außerdem werden verschiedene Ansätze der Sektorenkopplung bezuschusst:

• Stationäre wasserstoffbasierte Energiesysteme in Verbindung mit einer PV-Anlage
• Biomasseanlagen in Verbindung mit der Nutzung von Solarenergie
• Steuereinrichtungen für den Betrieb von Wärmepumpen in Verbindung mit einer PV-Anlage

Für PV-Anlagen auf Dächern und an Fassaden ist in der Regel keine Baugenehmigung notwendig (§ 65 Abs. 1 der Bauordnung NRW). Baurechtliche Vorschriften sind hierbei trotzdem einzuhalten. Bei der Planung und Installation der Anlage sind außerdem die allgemein anerkannten Regeln der Technik anzuwenden. Die Eigentümer:innen und Installationsunternehmen sind für die Einhaltung dieser Vorschriften und Regeln verantwortlich.

Bei Freiflächenanlagen, Parkplatz-PV und wenn das Gebäude im Rahmen der Errichtung der PV-Anlage verändert wird (z.B. durch Dacherweiterungen), ist allerdings immer eine Baugenehmigung einzuholen.

Bei der Suche nach passenden Anbietern und Installationsbetrieben helfen Branchenverzeichnisse wie der Branchenführer.Erneuerbare.

Wichtige Informationen, die ein Angebot für eine PV-Anlage enthalten sollte, sind Details zu Modulen, Wechselrichtern, der Unterkonstruktion, verwendeten Kabeln und zum Anschluss an das Stromnetz. Auch eine Wirtschaftlichkeitsberechnung kann Bestandteil eines Angebots sein.

Um die Angebote besser einschätzen zu können, sollten zwei bis drei Angebote eingeholt werden.

Durch das EEG sind die Netzbetreiber verpflichtet, Anlagen, die den Strom aus Erneuerbaren Energien erzeugen, vorrangig an ihr Netz anzuschließen.

Vor dem Beginn der Planung einer PV-Anlage ist es für den Anlagenbetreiber wesentlich zu überprüfen, ob ein Anschluss der Anlage an das öffentliche Stromnetz möglich ist. Dafür muss der Anlagenbetreiber ein Netzanschlussbegehren bei seinem lokalen Anschlussnetzbetreiber stellen. Daraufhin wird durch den Netzbetreiber eine Netzverträglichkeitsprüfung durchgeführt, die nach dem EEG spätestens acht Wochen nach Antragstellung vorliegen muss. Hier wird unter anderem geprüft, welcher Verknüpfungspunkt die Kapazität der angefragten zu installierenden Leistung aufnehmen kann und gleichzeitig aus wirtschaftlicher Sicht für den Anschluss am besten geeignet ist. Der Netzanschlussbetreiber kann den Anschluss beim Vorliegen triftiger Gründe verweigern. 

Anlagenbetreiber sind ebenfalls dazu verpflichtet vor der Inbetriebnahme ein Messkonzept zu entwerfen, dieses mit dem Messstellenbetreiber bzw. dem Netzanschlussbetreiber abzustimmen und es nach einer Freigabe umzusetzen.

Seit der EEG-Novelle 2023 ist es möglich, zwei Anlagen auf das gleiche Dach innerhalb eines Jahres zu installieren und anzumelden, ohne dass diese zusammengefasst werden. Voraussetzung hierfür ist neben der entsprechenden Anmeldung beim Netzbetreiber, dass der Strom aus beiden Anlagen über jeweils eine eigene Messeinrichtung abgerechnet wird.

Das Anlagenzertifikat wird für alle PV-Anlagen ab einer Größe von 135 kWp benötigt. Das vereinfachte Anlagenzertifikat Typ B (nach VDE/TR8) ist für Anschlussleistungen zwischen 135 kW und 950 kW beim Netzbetreiber einzureichen. Das Zertifikat wurde unter Auflagen im Jahr 2022 eingeführt und darf bis zum 31.12.2025 ausgestellt werden. Bei dieser Ausführung können bestimmte Nachweispunkte nachgereicht und die Anlage zunächst auch ohne diese Nachweise in Betrieb genommen werden. Spätestens 18 Monaten nach der Inbetriebnahme müssen alle Änderungen erfüllt werden.

Der Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik (VDE) hat alle relevanten Informationen zum Anlagenzertifikat Typ B hier zusammengefasst.

Das Standard-Anlagenzertifikat Typ A (nach VDE/TR8) wird nach der VDE-AR-N 4110 (Mittelspannungsrichtlinie) ab einer Anschlussleistung von 950 kW gefordert.

Die Anträge werden online bei akkreditierten Zertifizierungsstellen gestellt. Die Antragstellung übernimmt in der Regel das Installationsunternehmen.

PV-Anlagen werden nach dem Erneuerbaren-Energien-Gesetz (EEG) für einen Zeitraum von 20 Jahren vergütet. Die Art und Höhe der Vergütung richtet sich nach der Anlagengröße und der Nutzungsform des erzeugten Stroms. Anlagen unter 100 kWp erhalten die Einspeisevergütung vom Netzbetreiber. Diese liegt im Jahr 2023 je nach Größe der Anlage zwischen 5,8 und 8,2 Cent pro kWh.

Für Anlagen ab 100 kWp gilt die Pflicht zur Direktvermarktung, die mit Hilfe entsprechender Direktvermarktungsunternehmen umgesetzt wird. Für diese Anlagen gelten ebenfalls gesetzlich definierte anzulegende Werte, die sich aus den Strommarkterlösen und einer Marktprämie zusammensetzen. Die anzulegenden Werte liegen 2023 je nach Größe der Anlage zwischen 6,2 und 8,6 Cent pro kWh.

Wird der erzeugte Strom nicht vor Ort verbraucht, sondern komplett ins öffentliche Stromnetz eingespeist, werden die Werte in beiden Fällen um 1,9 bis 4,8 Cent pro kWh aufgestockt. Ziel dieser erweiterten Vergütungsform für Volleinspeiseanlagen ist es, die Dachflächen möglichst umfassend für PV-Anlagen zu nutzen. Das gilt besonders für Standorte, an denen der zusätzliche Solarstrom nicht direkt vor Ort verbraucht werden kann.

Die einzelnen Vergütungssätze sind über die Bundesnetzagentur abrufbar und in der Broschüre „Photovoltaik auf Dächern“ umfassend aufgeschlüsselt.

Für Anlagen über 1 MWp wird der Vergütungssatz über das Ausschreibungsverfahren der Bundesnetzagentur ermittelt. Alle Informationen zu Terminen und Bedingungen sind hier abrufbar.

Hier bietet sich zum einen das Contracting bzw. die Direktbelieferung an. Ein Investor oder Contractor errichtet und betreibt die Anlage auf dem Dach und liefert den erzeugten Strom an den oder die Verbraucher im Gebäude. Hierzu ist ein Stromliefervertrag zwischen Contractor und Stromverbraucher abzuschließen. Zudem muss der Contractor als Energieversorger eine Reihe von administrativen Pflichten übernehmen. Diese Checkliste bietet eine ausführliche Übersicht über die „Pflichten bei der Inbetriebnahme und dem Betrieb von Photovoltaik-Anlagen“.

Der Vorteil des Contractings ist, dass der im Stromliefervertrag festgelegte Preis üblicherweise unter den marktüblichen Strompreisen liegt. Interessant ist das Modell insbesondere für Unternehmen, die nicht selbst investieren möchten, aber zugleich günstigen, vor Ort erzeugten Strom nutzen möchten.

Die Dachverpachtung kann ebenfalls eine sinnvolle Option sein. Der Gebäudeeigentümer verpachtet in diesem Fall die Dachfläche an einen externen Investor, der eine PV-Anlage errichtet und betreibt sowie den Strom vermarktet. Oft kann die Dachpacht im Voraus für einen längeren Zeitraum vorausgezahlt werden.

Bei der Eigenversorgung liegt die Personenidentität zwischen dem Anlagenbetreiber und den Letztverbraucher vor. Bei der (Mit-) Versorgung von Dritten, die nicht selbst Betreibende der PV-Anlage sind, liegt eine Strombelieferung vor, die entsprechend administrativ abgebildet werden muss. Es müssen Verträge geschlossen und ordnungsgemäße Abrechnungen erstellt werden. Darüber hinaus sind einige administrative Pflichten zu erfüllen, wie die Meldung der Stromsteuerbefreiung, die für Anlagen bis 2 MW möglich ist. In dieser Checkliste und diesem Leitfaden sind die Pflichten aufgeführt, die mit der Direktbelieferung einhergehen. Bei Anlagen bis 2 MW, die für die lokale Versorgung im Gebäude bzw. auf dem Grundstück genutzt werden, fallen wie bei der Eigenversorgung keine Abgaben und Umlagen für den Strom an (Netzentgelte, Konzessionsabgabe, Stromsteuer etc.). Handelt es sich um die Versorgung der Mieter:innen in einem Wohngebäude, fällt dies ebenfalls unter das Modell der Direktbelieferung vor Ort, bringt aber unter dem Stichwort Mieterstrom einige Besonderheiten mit sich.

Mit steigendem Anteil des direkt vor Ort genutzten Stroms verkürzt sich die Amortisationszeit der PV-Anlage. Der Anteil des direkt vor Ort genutzten Stroms kann durch den Einsatz eines Batteriespeichers oder eines batterieelektrischen Fahrzeuges deutlich erhöht werden. Mit einem Batteriespeicher kann – neben der Eigenverbrauchsoptimierung – eine Notstromversorgung sichergestellt werden. Zudem können Batteriespeicher zur Kappung von Lastspitzen eingesetzt werden. Hierbei wird der Batteriespeicher dazu genutzt, über einen längeren Zeitraum einen Teil der auftretenden Lasten abzudecken.

Ob sich die Anschaffung eines Batteriespeichers lohnt sowie die zur der PV-Anlage passende Größe, muss im Vorfeld individuell berechnet werden.

Mit Solarstromüberschüssen batterieelektrische Fahrzeuge zu laden und dadurch den Anteil des selbstgenutzten Stroms zu steigern, kann eine Alternative zum Batteriespeicher sein. In beiden Fällen ist der Einsatz eines Energiemanagementsystems, mit dem alle Verbraucher optimal zu den Zeiten der Erzeugung geschaltet werden, essenziell.

Weitere Informationen zum Thema Elektromobilität sind hier abrufbar.

Beim Einsatz einer Wärmepumpe für die Wärmeerzeugung im Gebäude kann die PV-Anlage je nach Größe einen Teil der benötigten elektrischen Antriebsenergie liefern.

Außerdem kann der erzeugte Strom mit einer Wärmepumpe mit einem hohen Wirkungsgrad in Wärmeenergie umwandelt und in einem Warmwasserspeicher gespeichert werden. Das hat den Effekt, dass die erzeugte Energie aus den Mittagsstunden in die Abendstunden verschoben werden kann.

Ob eine PV-Anlage auf einem denkmalgeschützten Gebäude installiert und betrieben werden darf, sollte vor Planung bei der Unteren Denkmalschutzbehörde erfragt werden. Ggf. sind auch örtliche Gestaltungssatzungen zu beachten.

Vorab kann es hilfreich sein, folgende Dokumente zu konsultieren:

• DSchG Nordrhein-Westfalen: Entscheidungsleitlinien für Solaranlagen auf Denkmälern

• PV UND DENKMALSCHUTZ: Leitfaden mit Beispielen der HTW Berlin zur Errichtung von PV-Anlagen auf Denkmälern

In vielen Fällen können Modulsysteme wie Solardachziegel oder PV-Indachanlagen eine Lösung beim Einsatz der Photovoltaik an denkmalgeschützten Gebäuden sein. Bei Solarziegeln gibt es inzwischen einige Anbieter mit einer großen Vielfalt an Farben und Formen. Oft lassen sich PV-Indachanlagen bei entsprechender Farbauswahl optisch passend in die Dacheindeckung einfügen. Die Wirtschaftlichkeit von denkmalfreundlichen PV-Lösungen lässt sich erhöhen, wenn das PV-System zeitgleich mit einer ohnehin geplanten Dachsanierung installiert wird. Auf diese Weise lassen sich die Kosten der Dacheindeckung, für das Gerüst und die Baustellensicherung einsparen.

Werden PV-Module in die Dachhaut oder Wand eines Gebäudes als Bestandteil dessen eingesetzt, handelt es sich um BIPV, auch Fassaden-PV genannt. Zusätzlich zur Stromgewinnung kann die BIPV auch Funktionen wie Wärmedämmung, Wind- und Wetterschutz oder auch architektonische Funktionen übernehmen.

Grundsätzlich können alle Bereiche der Gebäudehülle für BIPV-Systeme genutzt werden, wobei die BIPV vor allem bei Fassaden, auf Solar-Carports oder anstelle der Dacheindeckung zum Einsatz kommt. Die BIPV-Elemente können in Größe, Form, Material, Farbe, Varianz in der Transparenz und Design an das jeweilige Gebäude angepasst werden, um ein möglichst homogenes Gesamtbild zu erreichen.

Dabei muss jedes verwendete Element für die vorgesehene Montageart und Einbausituation zulässig sein. PV-Module gelten im Allgemeinen nicht als Standard-Bauprodukte, weshalb für BIPV-Module ein bauaufsichtlicher Verwendbarkeitsnachweis benötigt wird.

Der Leitfaden „Bauwerkintegrierte Photovoltaik“ der BIPV-Initiative Baden-Württemberg informiert über die Einsatzbereiche der BIPV, Wirtschaftlichkeit, Planung und Genehmigung.

Das Land NRW bietet mit progres.nrw Fördermöglichkeiten für BIPV an.

Eine Kombination aus Dachbegrünung und PV ist zwar sinnvoll, aber aus statischen Gründen nicht immer möglich. Einer der Vorteile der Dachbegrünung ist die Abkühlung der Umgebungsluft der PV-Module durch die Verdunstung des Wassers aus dem Substrat und Pflanzen, wodurch sich die Effizienz der PV-Module um bis zu 5% erhöhen kann. Des Weiteren entstehen durch die zusätzlichen Grünflächen Schutzräume für Vögel und Insekten. Die Begrünung kann zudem bei Starkregen einen großen Teil des Wassers binden, wodurch es auch als Retentionsfläche dient. Zuletzt schützt die Dachbegrünung die Dachfolie und Dachabdichtung vor schädlichen Einwirkungen des Sonnenlichts, wodurch deren Lebensdauer signifikant verlängert wird. Wie bei den gängigen Aufdach-Unterkonstruktionen für PV auch ist durch die Kombination aus der Modulunterkonstruktion mit Dachbegrünung keine Dachdurchdringung nötig. Die zusätzliche Last ist jedoch deutlich höher als bei den gängigen PV-Unterkonstruktion und muss daher bei der Planung einer Dachbegrünung in Kombination mit PV berücksichtigt werden.