Alles was man wissen muss

PV-Anlage im Garten aufstellen: was beachten?

Willkommen in der Welt der Photovoltaik! In diesem umfassenden Leitfaden erfährst du alles, was du wissen musst, um eine Photovoltaik-Anlage in deinem Garten zu installieren. Von der optimalen Platzierung und Ausrichtung über die Integration mit Smart Home Systemen bis hin zu staatlichen Förderungen und Zuschüssen – wir decken alle Aspekte ab, die du für eine erfolgreiche Installation und Nutzung deiner PV-Anlage benötigst. Tauche ein in die spannende Welt der erneuerbaren Energien und entdecke, wie du mit einer Photovoltaik-Anlage nicht nur Geld sparen, sondern auch einen Beitrag zum Klimaschutz leisten kannst.

In diesem Artikel werden wir uns mit allen Aspekten einer PV-Anlage im eigenen Garten auseinandersetzen und die ► Kosten, ► den Nutzen, ► die Wirtschaftlichkeit, ► die Planung und ► Genehmigung, ► die verschiedenen Photovoltaikmodule, ► Wechselrichter, ► die Montage und ► Installation, ► den Netzanschluss, ► die Wartung und ► Inspektion sowie das Fazit diskutieren.

1. Allgemeine Informationen

PV-Anlagen können in Gärten installiert werden, um Strom zu erzeugen. Sie bestehen aus einer Reihe von Photovoltaikmodulen, die Sonnenlicht absorbieren, um Elektrizität zu erzeugen. Die Module sind in Reihen übereinander montiert, um eine maximale Effizienz zu erreichen. Diese sind an einen Wechselrichter angeschlossen, der die Gleichspannung in Wechselspannung umwandelt, die das öffentliche Netz oder den Hausstrom speist.

2. Kosten und Nutzen

Der Kauf und die Installation einer PV-Anlage ist ab einigen hundert Euro möglich und kann bis zu 10.000 Euro und mehr kosten. Natürlich sind die Kosten abhängig von der Größe der Anlage und der Anzahl der Module.

Der Preis einer PV-Anlage hängt von einer Reihe von Faktoren ab. Zunächst muss die Größe der Anlage bestimmt werden. Die benötigte Strommenge, die Anzahl der Module und andere Faktoren beeinflussen die Kosten einer PV-Anlage. Außerdem müssen die Arbeitskosten für die Installation und die Instandhaltung der Anlage berücksichtigt werden. Die Ausgaben für eine PV-Anlage teilen sich in Anfangsinvestitionen und laufende Betriebskosten auf.

Trotz der hohen Kosten bietet die Investition in eine PV-Anlage viele Vorteile. Zum einen erzeugen sie sauberen Strom und reduzieren so den ökologischen Fußabdruck des Hauses. Zum anderen können sie dazu beitragen, die Stromkosten zu senken, da der erzeugte Strom selbst verbraucht und auch in das öffentliche Netz eingespeist werden kann.

2.1. Förderung für eine PV-Anlage

Je nach Bundesland gibt es verschiedene Zuschüsse für die Installation von PV-Anlagen. Die Bundesländer gewähren häufig Zuschüsse oder Steuervergünstigungen, um die Installation von PV-Anlagen zu erleichtern. Darüber hinaus können bestimmte Bundesländer auch die technische Investition unterstützen, indem sie einen Teil der mit der Installation einer PV-Anlage verbundenen Kosten übernehmen.

• Hier finden sich die Fördermöglichkeiten durch die KfW
• Hier findest du weitere Fördermöglichkeiten mit CO2online

2.2. Wirtschaftlichkeit

Ob eine Photovoltaikanlage wirtschaftlich ist oder nicht, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Zunächst müssen die Kosten für die Anschaffung und Installation berücksichtigt werden. Außerdem muss man die voraussichtlichen Einsparungen bei den Stromkosten bedenken. Zusätzlich kann es auch lohnend sein, ein Bürgschaftsprogramm in Anspruch zu nehmen, da es die Kosten für die Anschaffung und Installation einer PV-Anlage senken kann.

Wir haben dir hierfür einen Rechner erstellt:

3. Planung und Genehmigung

Bevor eine PV-Anlage installiert werden kann, muss sie ab einer gewissen Größe genehmigt werden. In der Regel muss ein Antrag bei der örtlichen Verwaltung eingereicht werden. Es ist wichtig, dass man sich über die lokalen Richtlinien informiert, bevor man eine Anlage installiert.  Bei kleinen Anlagen entfällt das, informiere dich vor Ort beim Bauamt deiner Kommune bzw. deines Bezirkes. In manchen Gemeinden muss eine Garten-Photovoltaikanlage zudem im Flächennutzungsplan veröffentlicht werden. 

Wenn du Strom ins Stromnetz einspeisen möchtest, hast du die Pflicht, die Anlage über das Marktstammdatenregister anzumelden. Dies muss innerhalb eines Monats nach Inbetriebnahme erfolgen.

Im Allgemeinen müssen die Anlagen in einem bestimmten Abstand zu den Nachbargrundstücken installiert werden und können nicht zu nahe an bestehenden Gebäuden errichtet werden, wenn diese auf einer Freifläche installiert werden sollen. In machen Schrebergarten-Vereinigungen gibt es Einschänkungen für die Installation von PV-Anlagen.

4. Optimale Aufstellung und Ausrichtung

Eine PV-Anlage kann im Garten entweder freistehend, an einer Fassade oder auf einem (Schuppen-/Gartenhaus-)Dach montiert werden.

Die Dachneigung und die Dachausrichtung bzw. Winkel und Positionierung einer freistehenden Anlage sind entscheidende Faktoren beim Aufbau einer PV-Anlage. Bei passenderen Neigungen wird mehr Sonnenenergie absorbiert und die Anlage produziert mehr Strom. Der Ertrag der PV-Anlage wird erheblich gesteigert, wenn sie richtig ausgerichtet ist. Grundsätzlich gilt:

Die Sonnenstrahlen sollten möglichst lange und möglichst senkrecht auf die Solarmodule auftreffen.

Es versteht sich von selbst, dass man Schattenwürfe von Sträuchern und Bäumen auf die Photovoltaikanlage möglichst vermeidet.

In verschiedenen Bundesländern gibt es bestimmte Normen für die Dachneigung, die erfüllt werden müssen, damit die Anlage genehmigt werden kann.

Erweiterte Überlegungen zur Platzierung und Ausrichtung

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass die Ausrichtung nicht immer strikt nach Süden sein muss. In einigen Fällen kann sogar die Ost-West-Ausrichtung vorteilhafter sein, insbesondere wenn der Stromverbrauch in den Morgen- und Abendstunden höher ist. Darüber hinaus kann eine solche Ausrichtung zusätzlich dazu beitragen, die Produktion über den Tag hinweg gleichmäßiger zu verteilen und Spannungsspitzen in der Mittagszeit zu reduzieren.

5. Leistungsstufen

Wie viel Strom eine PV-Anlage produzieren kann, hängt (neben der Sonneneinstrahlung und der Anzahl der Module) auch von dem Wirkungsgrad der Solarmodule ab. Je effizienter eine Anlage ist, desto mehr Energie kann erzeugt werden.

Einige Bundesländer haben eigene Standards für den Wirkungsgrad der PV-Anlage, die erfüllt werden müssen, damit die Anlage genehmigt wird.

Wie groß sollte eine Photovoltaikanlage für den Garten sein?

Das hängt davon ab, wie viel Platz man zur Verfügung hat und wofür die PV-Anlage genutzt wird. Wenn man viel Platz hat und in das öffentliche Stromnetz einspeisen kann, sollte man die Anlage in vielen Fällen so groß wie möglich wählen. Man kann dies mit dem unten folgenden Solarrechner durchrechnen.

Wenn die PV-Anlage im Garten nur den Strombedarf des Gartens decken soll, dann sollte sie so dimensioniert werden, dass sie möglichst zielgenau den vorhandenen Bedarf abdeckt. Dann erreicht man mit der Anlage die höchste Effizienz. Man berücksichtige dabei auch, dass zukünftig eventuell vermehrt akkubetriebene Elektrogeräte im Garten zum Einsatz kommen werden.

6. Einspeisevergütung

Für überschüssige Energie, die in das Stromnetz eingespeist wird, gibt es in Deutschland eine Einspeisevergütung. Die Verbindung zwischen den Kosten der erzeugten Energie und den Kosten der aus dem Stromnetz bezogenen Energie wird als Netzparität bezeichnet. Die Netzparität ist eine entscheidende Komponente der PV-Anlage.  Die Kosten für den erzeugten Strom sind umso günstiger und die Betreiber von PV-Anlagen können umso mehr sparen, je größer die Netzparität ist.

Die Einspeisevergütung ändert sich relativ häufig und ist u.a. abhängig von der Größe deiner Anlage. Du kannst die Fälle mit unserem Rechner durchspielen:

7. Photovoltaikmodule

Photovoltaikmodule sind die Hauptbestandteile einer PV-Anlage. Sie bestehen aus einer Reihe von Solarzellen, die durch Sonnenlicht Energie erzeugen. Es gibt verschiedene Arten von Modulen, die alle unterschiedliche Eigenschaften haben. Die meisten Module sind aus Silikon gefertigt und können in verschiedenen Größen erworben werden. Moderne Module erreichen einen Wirkungsgrad von annähernd 25 % (einfallendes Sonnenlicht zu produziertem Strom) und produzieren auch an bewölkten Tagen Strom.

7.1. Stromspeicher

Wer auch am Abend Strom aus der Photovoltaikanlage nutzen möchte, braucht einen Speicher.

Das Speichersystem ermöglicht es, den selbst erzeugten Strom zu speichern und am Abend/in der Nacht oder am nächsten Tag zu nutzen, wenn die Sonne nicht scheint. Dies wird die Unabhängigkeit vom Stromnetz und von den Witterungsbedingungen im Garten weiter erhöhen und dazu beitragen, eine eventuelle Stromrechnung weiter zu senken. Bei der Auswahl eines Batteriespeichersystems sollte man die Größe des Speichers, die vorraussichtliche Lebensdauer und die Effizienz des Systems berücksichtigen. Manche Speicher speichern effizienter ab als andere.

Andererseits kann man die Kirche auch im Dorf lassen: In vielen Gärten reicht hierfür eventuell eine größere Autobatterie aus, um abends nicht im Dunkeln zu sitzen.

8. Wechselrichter

Wechselrichter sind ein weiterer wichtiger Bestandteil einer PV-Anlage. Sie wandeln die Gleichspannung, die von den Modulen erzeugt wird, in Wechselspannung um, die in das öffentliche Netz eingespeist werden kann. Es gibt verschiedene Arten von Wechselrichtern, die sich in ihrer Leistung und ihrem Preis unterscheiden. Sie müssen mit den vorhandenen PV-Modulen und einer eventuellen Netzeinspeisung zusammenpassen.

9. Montage und Installation

Die Montage und Installation einer PV-Anlage erfordert ein hohes Maß an Fachwissen und Erfahrung. Daher sollte man einen erfahrenen Installateur beauftragen, um sicherzustellen, dass die Anlage korrekt installiert wird und die gewünschte Leistung erzielt wird. Es sollte auch darüber nachgedacht werden, einen PV Anlage Taubenschutz zu montieren, da gerade Tauben durch ihren Kot Solar-Platten beschädigen können.

10. Netzanschluss

Um eine PV-Anlage an das öffentliche Netz anschließen zu können, muss man einen Netzanschluss beantragen. Dieser muss von der örtlichen Stromversorgung genehmigt werden, bevor man die Anlage anschließen kann.

11. Wartung und Inspektion

Eine PV-Anlage ist wartungsarm, sollte aber regelmäßig überprüft und gewartet werden, um sicherzustellen, dass sie einwandfrei funktioniert. Daher sollte man einen Fachmann beauftragen, der die Anlage regelmäßig überprüft und Wartungsarbeiten durchführt. Entsprechende Wartungsintervalle finden sich in den Produktbeschreibungen der PV-Anlage. 

Es ist zudem empfehlenswert, die PV-Module regelmäßig zu reinigen, um ihre Leistungsfähigkeit zu erhalten. Obwohl die Module auch bis zu einem gewissen Verschmutzungsgrad mithilfe des Regens selbstreinigend sind. Aber grober Staub, Schmutz und Vogelkot reduzieren die Menge an Sonnenlicht, die die Module erreicht, und verringern so die Stromproduktion. Bei der Reinigung sollte man jedoch vorsichtig sein, um die Module nicht zu beschädigen. Die Hersteller geben entsprechende Empfehlungen heraus.

12. Weitere Punkte rund um die PV-Anlage im Garten

12.1. Überlegungen zur Umweltverträglichkeit

Neben den finanziellen Aspekten sollte man auch die Umweltverträglichkeit einer PV-Anlage berücksichtigen. PV-Anlagen produzieren sauberen, erneuerbaren Strom und tragen dazu bei, die CO₂-Emissionen zu reduzieren. Es wäre darüber hinaus im Sinne der Umweltfreundlichkeit hilfreich, die Umweltauswirkungen der Herstellung und Entsorgung der PV-Module zu berücksichtigen. Zum Beispiel bieten einige Hersteller Solarmodule an, die aus recycelten Materialien hergestellt sind oder recyclingfähig sind.

12.2. Die Rolle von Gemeinschafts-Solarprojekten

Wenn der eigene Garten nicht ausreichend Platz für eine PV-Anlage bietet, könnte man auch die Möglichkeit eines Gemeinschafts-Solarprojekts in Betracht ziehen. Bei solchen Projekten investieren mehrere Haushalte gemeinsam in eine PV-Anlage, die auf einem geeigneten Grundstück in der Nähe installiert wird. Jeder Garten erhält dann einen Anteil an dem erzeugten Strom, eventuell entsprechend seiner Investition.

12.3. Integration mit Smart Home Systemen

Eine interessante Überlegung bei der Installation einer PV-Anlage ist die Integration mit Smart Home Systemen. Diese Verbindung kann dazu beitragen, den Energieverbrauch zu optimieren und den Eigenverbrauch des von der PV-Anlage erzeugten Stroms zu maximieren. Zum Beispiel können bestimmte Geräte wie eine Waschmaschine so programmiert werden, dass sie hauptsächlich dann laufen, wenn die PV-Anlage ausreichend Strom produziert.

12.4. Förderungen und Zuschüsse

Es ist zu empfehlen, sich über mögliche Förderungen und Zuschüsse zu informieren, die die Kosten einer PV-Anlage reduzieren können. Diese können in Form von direkten Zuschüssen, zinsgünstigen Krediten oder Steuervergünstigungen erfolgen. Manche Kommunen legen auch noch eine Schippe drauf, die Recherche nach solchen Förderungen kostet nur einen Telefonanruf beim zuständigen Bauamt.

12.5. Versicherungsschutz

Ein weiterer wichtiger Aspekt, der bei der Installation einer PV-Anlage zu berücksichtigen ist, ist der Versicherungsschutz. Eine spezielle PV-Versicherung kann Schäden an der Anlage abdecken, die durch verschiedene Risiken verursacht werden, wie z. B. Feuer, Sturm, Hagel, Diebstahl oder Vandalismus. Einige Versicherungen decken auch den Einnahmeverlust ab, der durch einen Ausfall der Anlage verursacht wird. 

12.6. Überlegungen zur Größe der Anlage

Normalerweise sollte die Größe der PV-Anlage auf den spezifischen Stromverbrauch des Haushalts abgestimmt sein. Eine zu große Anlage kann unnötig teuer sein, während eine zu kleine Anlage nicht genügend Strom produziert, um den Bedarf zu decken. Heutzutage sagen Experten aber immer häufiger: Produziere so viel, wie dir mit deiner Fläche möglich ist. Denn die Zahl der Verbraucher (E-Auto, Wärmepumpe, E-Bike, E-Heizung etc.) nimmt in Zukunft tendenziell zu, soweit man es heute absehen kann. Das gilt vielleicht nicht für die PV-Anlage auf der einsamen Scholle, aber für die PV-Anlage im heimischen Garten schon.

12.7. Interessante Facts rund um die PV-Anlage

1. Perowskit-Solarzellen: Diese Solarzellen bestehen aus ferroelektrischen Materialien und haben einen Wirkungsgrad von über 29 Prozent, im Vergleich zu kristallinen Solarmodulen, die heutzutage nur 15 bis 22 Prozent Umwandlung von Sonnenenergie in Strom schaffen. Allerdings sind diese Perowskit-Solarzellen noch Zukunftsmusik, derzeit noch anfällig für Umwelteinflüsse und mit einer kürzeren Lebensdauer als ihre kristallinen Pendants versehen. Quelle
2. Schwimmende Photovoltaik: Eine innovative Lösung für den Platzbedarf von Photovoltaik-Anlagen ist die Installation von Solaranlagen auf Gewässern. Diese Technologie könnte Gigawatt an Solarstrom liefern und hat den zusätzlichen Vorteil, dass die Module mit Wasser gekühlt werden, was ihren Wirkungsgrad tendenziell noch steigert.
3. Agri-Photovoltaik: Eine weitere Lösung ist die Kombination von Photovoltaik und Pflanzenanbau auf einer Fläche. Dies bietet sich vor allem bei Pflanzen an, die von einer Beschattung profitieren, wie Kartoffeln, Sellerie und Zuckerrüben.
4. Es gibt sogar eine Entwicklung von Solarzellen aus Bio-Abfällen. Ein Student auf den Philippinen hat es geschafft, Solarzellen aus fluoreszierenden Bestandteilen von Bio-Abfällen herzustellen, die UV-Licht absorbieren und so Strom erzeugen.

12.8. Nachteile von Photovoltaik

Einige Nachteile der Photovoltaik sind:

1. Platzbedarf: Photovoltaik-Anlagen benötigen viel Platz und nicht jeder Standort ist geeignet. Dies kann zu Nutzungskonflikten mit der Landwirtschaft führen.
2. Kosten: Trotz des allgemeinen Preisverfalls sind die Kosten für Photovoltaik im Jahr 2022 aufgrund von Rohstoffknappheit und Inflation gestiegen. Aber der Preis, den man pro erzeugtes Kilowatt Strom bezahlt, ist seit den 2000ern deutlich gesunken. Damals waren Preise von 5.000 € pro erzeugtes Kilowatt üblich.
3. Umweltbelastung: Die Herstellung von Solarmodulen ist noch nicht wirklich umweltfreundlich. Insbesondere chinesische Module werden größtenteils mit Hilfe von Kohle und Gas hergestellt und für die Gewinnung von Silizium, einem wichtigen Bestandteil von Solarzellen, ist viel Energie erforderlich.
4. Mangelnde Schönheit: Manche Menschen erleben die PV-Module nicht gerade als Gewinn für die Optik von Haus und Garten.

13. Fazit

Die Installation einer PV-Anlage im eigenen Garten kann eine sehr lohnende Investition sein. Es ist jedoch wichtig, dass man sich über die Kosten, den Nutzen, die Wirtschaftlichkeit, die Planung und Genehmigung, die verschiedenen Photovoltaikmodule, Wechselrichter, die Montage und Installation, den Netzanschluss, die Wartung und Inspektion informiert, bevor man eine Anlage installiert. Mit der richtigen Planung und den richtigen Vorbereitungen kann man eine PV-Anlage im eigenen Garten installieren und von den vielen Vorteilen profitieren, die sie bietet.

14. FAQ Photovoltaik

Zum Abschluss beantworten wir noch die gängisten Fragen rund um Photovoltaik:

1. Was ist eine Photovoltaik-Anlage? Eine Photovoltaik-Anlage ist ein System, das Sonnenlicht in elektrische Energie umwandelt. Sie besteht aus mehreren Komponenten, darunter Solarzellen, Wechselrichter und oft auch Speichersysteme.
2. Warum sollte ich eine Photovoltaik-Anlage in meinem Garten installieren? Die Installation einer Photovoltaik-Anlage in deinem Garten kann dir helfen, deine Stromrechnung zu senken, deine CO₂-Emissionen zu reduzieren und unabhängiger vom Stromnetz zu werden.
3. Wie viel Platz benötige ich für eine Photovoltaik-Anlage im Garten? Die Größe deiner Photovoltaik-Anlage hängt von deinem Energiebedarf und der verfügbaren Fläche in deinem Garten ab. Eine typische Hausanlage benötigt etwa 30–50 Quadratmeter.
4. Wie viel kostet eine Photovoltaik-Anlage für den Garten? Die Kosten für eine Photovoltaik-Anlage können stark variieren, abhängig von der Größe der Anlage, der Art der Module und ob du zusätzlich einen Speicher installieren möchtest. Im Durchschnitt kannst du mit Kosten zwischen 1.000 und 2.000 Euro pro installiertem Kilowatt rechnen.
5. Wie lange dauert es, bis sich eine Photovoltaik-Anlage amortisiert? Die Amortisationszeit einer Photovoltaik-Anlage hängt von vielen Faktoren ab, darunter die Kosten der Anlage, die Höhe der Strompreise und die Menge des produzierten und verbrauchten Stroms. Im Durchschnitt liegt die Amortisationszeit zwischen 10 und 15 Jahren.
6. Benötige ich eine Genehmigung, um eine Photovoltaik-Anlage in meinem Garten zu installieren? In den meisten Fällen benötigst du keine Baugenehmigung für die Installation einer Photovoltaik-Anlage in deinem Garten. Es ist jedoch immer ratsam, dies mit deiner lokalen Baubehörde zu klären. Zudem muss die Anlage bei verschiedenen Stellen gemeldet werden. Darum kümmert sich in der Regel der Anlagenbauer.
7. Wie viel Strom kann ich mit einer Photovoltaik-Anlage in meinem Garten produzieren? Die Menge des produzierten Stroms hängt von der Größe und Ausrichtung deiner Anlage, der Menge des Sonnenlichts in deiner Region und anderen Faktoren ab. Im Durchschnitt kann eine gut dimensionierte Anlage etwa 80-90% des Strombedarfs eines Haushalts decken, wenn sie mit einem Speicher gekoppelt ist.
8. Kann ich den überschüssigen Strom verkaufen? Ja, in vielen Ländern und auch in Deutschland kannst du den überschüssigen Strom, den du nicht selbst verbrauchst, ins Netz einspeisen und dafür eine Vergütung erhalten. Aber in der Regel sollte man so viel wie möglich selbst verbrauchen.
9. Was passiert bei bewölktem Wetter oder in der Nacht? Moderne Photovoltaik-Anlagen produzieren auch bei bewölktem Wetter Strom, allerdings in geringerer Menge. In der Nacht produzieren sie keinen Strom. Daher kann es sinnvoll sein, einen Speicher zu installieren, um den tagsüber produzierten Strom für die Nacht zu speichern.
10. Wie lange hält eine Photovoltaik-Anlage? Die Lebensdauer einer Photovoltaik-Anlage beträgt in der Regel 25-30 Jahre. Die Leistung der Solarzellen nimmt jedoch im Laufe der Zeit ab, in der Regel um etwa 0,5-1 % pro Jahr.
11. Wie wartungsintensiv ist eine Photovoltaik-Anlage? Photovoltaik-Anlagen sind im Allgemeinen sehr wartungsarm. Es ist jedoch ratsam, sie regelmäßig auf Verschmutzungen zu überprüfen und gegebenenfalls zu reinigen, um ihre Leistung zu optimieren.
12. Kann ich eine Photovoltaik-Anlage selbst installieren? Obwohl es technisch möglich ist, eine Photovoltaik-Anlage selbst zu installieren, wird dies in der Regel nicht empfohlen. Die Installation erfordert spezielle Kenntnisse und Fähigkeiten und sollte daher von einem Fachmann durchgeführt werden.
13. Kann ich mit einer Photovoltaik-Anlage komplett unabhängig vom Stromnetz werden? Mit einer Photovoltaik-Anlage und einem Speichersystem kannst du einen hohen Grad an Unabhängigkeit vom Stromnetz erreichen. Allerdings ist es in den meisten Fällen nicht praktikabel oder wirtschaftlich sinnvoll, vollständig unabhängig zu werden.
14. Wie umweltfreundlich ist eine Photovoltaik-Anlage? Photovoltaik-Anlagen sind sehr umweltfreundlich. Sie produzieren sauberen, erneuerbaren Strom und haben im Vergleich zu fossilen Brennstoffen sehr geringe CO₂-Emissionen. Allerdings ist auch die Herstellung der Module mit Energieaufwand und Emissionen verbunden.
15. Was passiert mit meiner Photovoltaik-Anlage am Ende ihrer Lebensdauer? Am Ende ihrer Lebensdauer können Photovoltaik-Anlagen recycelt werden. Dabei werden wertvolle Materialien wie Silizium, Glas und Metalle zurückgewonnen und können für die Herstellung neuer Produkte verwendet werden.

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