Wer den Solarcarport technisch verstehen will, sollte zuerst klären, was ihn überhaupt von einer klassischen Dachanlage unterscheidet. Der größte praktische Unterschied liegt nicht in den Modulen oder dem Wechselrichter, sondern in der Unterkonstruktion und dem damit verbundenen Planungsaufwand. Ein Hausdach hat in der Regel eine genormte Dachneigung und eine bekannte Traglast.
Ein Carport ist individuell – die Stützenanzahl, die Spannweite, der Standort, der Untergrund. Wer auf weichem Boden baut, braucht tiefere Fundamente; wer in einer windexponierten Lage plant, muss die Konstruktion entsprechend verstärken. Statiker und Baugenehmigungen sind je nach Bundesland Pflicht, auch wenn die Anlage klein ist.
Hinzu kommt das Thema Wärmeentwicklung. Module auf einem Dach können durch Hinterlüftung überschüssige Wärme abgeben, was für die Effizienz wichtig ist, denn Photovoltaikzellen verlieren bei hohen Temperaturen an Wirkungsgrad. Beim Carport ist die Hinterlüftung naturgemäß besser, weil die Luft von allen Seiten zirkulieren kann. Im Hochsommer kann das gegenüber einer dicht aufliegenden Dachmontage einen messbaren Effizienzgewinn bedeuten.
Mehr als ein Dach mit Modulen
Auf den ersten Blick sieht ein Solarcarport aus wie eine überdachte Stellfläche mit Solarpanelen obendrauf. Technisch betrachtet ist er das auch, aber die Details machen den Unterschied. Denn während eine klassische Dachanlage auf einer bereits vorhandenen Konstruktion montiert wird, ist beim Carport die Tragstruktur gleichzeitig das Fundament, der Rahmen und das Moduldach. Die Statik muss also beides leisten: das Gewicht der Solarmodule tragen und gleichzeitig Wind-, Schnee- und Eigenlasten standhalten, ohne dabei auf ein bestehendes Gebäudedach zurückgreifen zu können. Das klingt nach einem kleinen Unterschied, hat aber Konsequenzen für Materialwahl, Planung und Montage.
Die Module selbst sind in der Regel identisch mit denen einer Hausdachanlage, monokristalline Siliziumzellen in einem Aluminiumrahmen, laminiert unter einer Glasscheibe. Wer sich für die verschiedenen Bauformen interessiert, findet hier einen Überblick über aktuelle Ausführungen. Manche Carports verwenden auch bifaziale Module, die nicht nur von oben, sondern auch von unten einfallende Reflexionsstrahlung nutzen können – ein Effekt, der auf hellen Untergründen wie hellem Beton oder hellem Kies messbar Ertrag bringt, auf dunklem Asphalt aber kaum ins Gewicht fällt.
Vom Modul ins Hausnetz: Verkabelung, Speicher, Energiefluss
Der erzeugte Strom muss irgendwo hin. Die Verbindung zwischen Carport und Hausinstallation läuft in der Praxis über einen Kabelgraben, meistens ein erdverlegtes NYM- oder NYY-Kabel, das von der Carport-Konstruktion zum Hausanschlusskasten oder einem Unterverteiler führt. Wer dabei spart oder improvisiert, riskiert nicht nur Verluste, sondern auch Probleme beim Netzanschluss, denn der Netzbetreiber prüft bei der Anmeldung die Installationsqualität.
Technisch interessant wird es, wenn ein Heimspeicher ins Spiel kommt. Dann sitzt zwischen Wechselrichter und Hausnetz ein Batteriesystem, das überschüssige Energie zwischenspeichert und bei Bedarf – abends, nachts, bei schlechtem Wetter, wieder abgibt. Die Steuerung übernimmt ein sogenanntes Energiemanagementsystem (EMS), das in Echtzeit entscheidet, ob Strom ins Netz eingespeist, im Speicher gehalten oder direkt verbraucht wird. Wer zusätzlich ein Elektroauto lädt, kann den Carport damit zu einem vollständigen kleinen Energiezirkel machen: Sonne scheint, Auto lädt, Rest kommt ins Haus oder in den Speicher. Das klingt nach Zukunft, ist technisch aber längst Gegenwart und mit handelsüblichen Komponenten umsetzbar.
Das Herzstück: Wechselrichter und Verkabelung
Gleichstrom aus den Modulen fließt zunächst zum Wechselrichter, dem Gerät, das aus dem rohen DC-Strom der Solaranlage den haushaltsüblichen Wechselstrom macht. Dieser Schritt ist unspektakulär, aber zentral. Beim Carport stellt sich die Frage, wo der Wechselrichter installiert wird: direkt an der Carport-Konstruktion, was kurze Kabelwege bedeutet, aber Witterungsschutz erfordert, oder im Hausinneren, was schützender ist, aber längere DC-Leitungen nötig macht. Längere DC-Leitungen bedeuten mehr Leitungsverluste und müssen entsprechend dimensioniert werden. Es gibt keine universell bessere Lösung, das hängt von der Entfernung zwischen Carport und Gebäude ab.
Bei größeren Anlagen mit mehreren Modulsträngen kommen sogenannte Stringwechselrichter oder, bei sehr leistungsstarken Installationen, Zentralwechselrichter zum Einsatz. Für einen privaten Carport mit sechs bis zwölf Modulen reicht in der Regel ein kompakter Stringwechselrichter mit entsprechender Eingangskapazität. Neuere Modelle kommunizieren per WLAN oder Ethernet mit dem Heimnetzwerk und liefern Echtzeitdaten über Ertrag, Einspeisung und Verbrauch, was für viele Nutzer ohnehin der interessanteste Teil der Anlage ist.