Immer mehr Menschen wünschen sich eine höhere Energieeffizienz für ihr Eigenheim, wollen die Stromkosten senken, die Umwelt schützen und unabhängiger von öffentlichen Energielieferanten werden. All diese Anforderungen erfüllen Photovoltaikanlagen. Da wundert es wenig, dass immer mehr Solarmodule auf deutschen Dächern zu sehen sind. Wir verraten alles über die Kosten sowie mögliche Förderungen, die Wirtschaftlichkeit, Voraussetzungen und die Funktionsweise einer Solaranlage.
Kosten und Finanzierung: Anschaffungskosten, Betriebskosten und Förderung von Photovoltaik
Beim Umstieg auf Strom aus der eigenen Photovoltaikanlage sind die Anschaffungs- und Betriebskosten eine wichtige Frage, die geklärt werden möchte. Schließlich soll die eigene Energiewende nicht nur die Umwelt schützen, sie soll auch dabei helfen, effektiv Stromkosten zu sparen. Sehen wir uns die Faktoren einmal an, die die Photovoltaik Kosten beeinflussen.
Anschaffungs- und Betriebskosten
Die Kosten für eine Photovoltaikanlage sind von vielen verschiedenen Faktoren abhängig und liegen in der Regel im fünfstelligen Bereich. Hier kommt es vor allem auf die installierte Leistung, die Qualität der Module, Garantieleistungen, den gewünschten Serviceumfang und den Aufwand der Installation an. Auch die Integration eines Stromspeichers, einer Wallbox oder einer Wärmepumpe spielt in die Bilanz der eigenen Energiewende mit ein. Eine professionelle und vor allem individuelle Beratung ist daher unumgänglich, damit die Konfiguration und Planung der Photovoltaik optimal zu den Gegebenheiten vor Ort passen – und sich die Anlage in möglichst kurzer Zeit amortisiert.
Neben den Kosten für die Anschaffung und Montage sind die Betriebskosten ausschlaggebend für die Wirtschaftlichkeit. Zwar bedarf eine Photovoltaikanlage im Grunde keiner aufwändigen Wartung, dennoch sollten Kosten für die Pflege und Instandhaltung bedacht werden. Auch eine Versicherung für die Solaranlage ist unbedingt nötig. Die PV-Anlagen können über die Wohngebäudeversicherung mitversichert oder separat abgesichert werden. Insgesamt sind Betriebskosten von 200 bis 400 Euro denkbar.
Förderungsmöglichkeiten für Photovoltaik
Verschiedene Optionen der Photovoltaik Förderung helfen dabei, die Anschaffungskosten für die Solaranlage zu senken. Wichtig ist dabei, die Anträge zur Förderung unbedingt zu stellen, bevor der Auftrag für die Installation bzw. den Kauf der PV-Anlage vergeben wird.
Die KfW bietet beispielsweise mit dem Kredit Nr. 270 “Erneuerbare Energien – Standard” einen Förderkredit für Strom und Wärme, der auch für die Finanzierung von Photovoltaik genutzt werden kann. Den Kredit gibt es ab 5,21 Prozent effektivem Jahreszins für Privatpersonen, Unternehmen und öffentliche Einrichtungen.*
Blicken wir auf die Ebene der Bundesländer, gibt es aktuell nur in Berlin eine interessante Förderung. Die Initiative SolarPlus** bezuschusst den Kauf oder die Pacht von Stromspeichern sowie denkmalgerechte PV-, Fassaden-PV- und Gründach-PV-Anlagen (Sonderanlagen-Boni).
Auch in einigen Städten und Gemeinden gibt es regionale Förderungen für Photovoltaik – zum Beispiel in Freiburg, München, Potsdam, Wiesbaden, Hannover oder Bonn. Vor allem also in NRW, Bayern, Brandenburg, Hessen, Niedersachsen und Baden-Württemberg lohnt es sich, die Möglichkeiten der kommunalen Förderungen für den eigenen Wohnort unter die Lupe zu nehmen. Kommen wir zu einer weiteren wichtigen Frage auf dem Weg zur eigenen Photovoltaikanlage. Wie funktioniert Photovoltaik eigentlich?
*Quelle: KfW
**Quelle: Foerderdatenbank.de
So funktioniert eine PV-Anlage
Photovoltaikanlagen verwandeln Sonnenenergie in elektrische Energie. Dazu machen sie sich den photovoltaischen Effekt zunutze. Dieser wird in Gang gesetzt, wenn Sonnenstrahlen auf die Solarmodule treffen. Darum sind diese auch die Hauptkomponenten der Anlage.
PV-Module
Ein Modul besteht dabei aus mehreren Solarzellen. Trifft das Sonnenlicht auf diese Zellen, werden die Elektronen im Halbleitermaterial (meist Silizium) angestoßen. Dadurch entsteht eine elektrische Spannung und es fließt Gleichstrom (DC). Wie viel Solarenergie die Module produzieren, hängt auch von ihrem Wirkungsgrad ab. Er gibt an, wie viel Prozent der Sonnenenergie in Strom umgewandelt werden kann. Werte von bis zu 24 Prozent sind dabei erreichbar. Zudem gibt es bifaziale Module, die sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rückseite Licht absorbieren und so bis zu 30 Prozent mehr Ertrag herausholen.
Wechselrichter
Nachdem der Gleichstrom von den Solarzellen produziert wurde, kommt der Wechselrichter ins Spiel. Er sorgt dafür, dass wir den Strom vom Dach im Haushalt nutzen können. Dazu wandelt er ihn in Wechselstrom (AC) um. Den erzeugten Solarstrom können wir so direkt im Hausnetz verbrauchen, in einem Stromspeicher aufbewahren oder (nur, wenn wir selbst wirklich keine Verwendung für den Strom haben) ihn ins Netz einspeisen. Dafür gibt es dann eine Einspeisevergütung, die mit 8,03 Cent pro Kilowattstunde*** allenfalls besser als nichts ist.
Stromspeicher
Der Schlüssel zum Glück ist also ein passend dimensionierter Speicher. Er fängt die überschüssige Energie aus unserer Photovoltaik-Produktion auf, die im Haushalt nicht sofort benötigt wird. Den gespeicherten Strom können wir dann später verwenden – beispielsweise nachts oder an bewölkten Tagen. Energieversum setzt auf Lithium-Eisenphosphat-Batterien. Sie gelten als besonders sicher und bieten eine lange Lebensdauer. Die Kapazität der PV-Speicher sollte stets an die Kapazität der Photovoltaik und an die Gegebenheiten vor Ort angepasst werden.
Montagesystem
Die Montagesysteme sind das Grundgerüst, mit dem die Module installiert werden. Sie halten die Solarmodule auf dem Dach. Das Gerüst und seine Komponenten sind wind- und wetterbeständig. Sie sorgen für die nötige Stabilität der Anlage. Zudem ist eine Verkabelung der Module auf dem Dach nötig. Hier können die Solarzellen entweder in Reihe oder parallel geschaltet werden. Ausschlaggebend dafür sind die Gegebenheiten vor Ort – beispielsweise eine temporäre Verschattung.
Monitoring und Steuerung
Um die Leistung und den einwandfreien Betrieb der Photovoltaik stets im Blick zu behalten, sind die Systeme mit einer Software ausgestattet, die die Arbeit der Anlage überwacht und Daten über die erzeugte Energie sammelt. Über Apps oder spezielle Displays kann die Anlage dann gesteuert und gemanagt werden. Die Software hilft dabei, den Ertrag und die Nutzung des Stroms zu optimieren sowie mögliche Fehler frühzeitig zu erkennen.
***Quelle: Bundesnetzagentur
Welche Voraussetzungen gibt es für Strom aus der PV-Anlage?
Für die ertragreiche, wirtschaftliche und sichere Installation privater PV-Anlagen gibt es verschiedene Voraussetzungen. So ist die Installation beispielsweise nur möglich, wenn das Haus Ihnen gehört. Vor allem aber die Gegebenheiten auf dem Dach müssen stimmen – daher wollen wir sie in diesem Artikel einmal genauer betrachten.
Welches Dach ist für Photovoltaik geeignet?
Ein wichtiger Aspekt ist die Ausrichtung des Daches. Optimal ist es, wenn die Module auf dem Dach nach Süden blicken, da hier die Sonneneinstrahlung am intensivsten ist. Aber auch eine Ost-West-Ausrichtung liefert hohe Erträge und ist bei guter Planung in der Lage, den Strombedarf eines Haushaltes durch erneuerbare Energie zu einem Großteil zu decken. Der Vorteil ist hier, dass der Solarstrom vor allem morgens und abends produziert wird – dann, wenn wir meistens zuhause sind und den Strom direkt nutzen können.
Auch die Neigung spielt eine Rolle. Die ideale Dachneigung liegt in Deutschland zwischen 30 und 35 Grad. Denn dann treffen die Sonnenstrahlen im möglichst rechten Winkel auf die Oberflächen von Solarmodulen. So arbeiten sie am effizientesten. Bei flacheren oder steileren Dächern kann die Ausbeute der Anlage etwas abnehmen. Weisen Dächer Neigungen von unter 25 oder über 60 Grad auf, können Leistungseinbußen von bis zu zehn Prozent entstehen.**** Doch auch, wer beispielsweise ein Flachdach sein Eigen nennt, muss nicht auf die Vorzüge einer Solaranlage verzichten. Durch spezielle Montagesysteme sind hier gezielte Anpassungen möglich, die die Effizienz steigern.
Ebenfalls ein wichtiges Kriterium ist die Verschattung. Um maximale Energieerträge zu erzielen, sollte das Dach möglichst schattenfrei sein. Bäume, Nachbargebäude oder Schornsteine, die Schatten werfen, können die Leistung der PV-Anlage erheblich mindern. Denn egal, wie hoch der Wirkungsgrad der Module ist, wird eines von ihnen verschattet, schmälert das den Ertrag der gesamten Anlage. Lässt sich eine temporäre Verschattung einzelner Module nicht verhindern, können Probleme und Effizienzeinbußen hier jedoch mit einer professionellen Planung leicht verhindert werden. Darum empfiehlt sich die Planung der Anlage stets gemeinsam mit einem PV-Profi.
Eine Photovoltaikanlage hat eine Lebensdauer von rund 25 Jahren. So lange trotzen die Solarmodule auf dem Dach Wind und Wetter. Da liegt es auf der Hand, dass nicht nur eine fachgerechte und zukunftssichere Montage gewährleistet sein muss, sondern auch die passende Statik und Dachbeschaffenheit. Die Tragfähigkeit des Daches wird daher geprüft, bevor eine Photovoltaikanlage installiert wird. Schließlich muss das Dach die zusätzliche Last der Module und der Befestigungselemente Jahrzehnte lang tragen können. Bei älteren Gebäuden kann es gegebenenfalls notwendig sein, die Dachkonstruktion zu verstärken.
Bei der Wahl der Dacheindeckung gibt es im Grunde wenig Ausschlusskriterien. Photovoltaikanlagen können auf den meisten Dächern installiert werden – zum Beispiel auf Ziegel-, Blech- oder Bitumendächern. Eine Baugenehmigung braucht es für die Montage einer Solaranlage nicht. Ausnahmen gibt es jedoch zum Beispiel bei denkmalgeschützten Gebäuden.
****Quelle: Verbraucherzentrale
Wann sind PV-Anlagen wirtschaftlich und rentabel?
Die Anschaffung einer Solaranlage bringt viele Vorzüge mit sich. PV-Anlagen bedeuten Umweltschutz, Autarkie und eine Wertsteigerung der Immobilie. Doch natürlich muss das PV-Vorhaben bei all dem wirtschaftlich sein, die Stromkosten senken und sich in absehbarer Zeit amortisieren. Ein wesentlicher Faktor ist hierbei, dass die Anschaffungskosten zu den Anforderungen in Ihrem Haushalt passen. Ist eine PV-Anlage viel zu groß bemessen, kostet sie mehr Geld als nötig und produziert auch mehr Strom als nötig. Die Vergütungssätze, die dann nach EEG für die Einspeisung gezahlt werden, sind zu gering, um unterm Strich für schwarze Zahlen zu sorgen. Ist die PV-Anlage zu klein, müssen Sie trotz der Anschaffung, Installation, Inbetriebnahme etc. noch viel Strom aus dem öffentlichen Netz beziehen. Das bedeutet, sie profitieren nicht in vollem Umfang von den Einsparungen der Stromkosten. Auch so ist kein wirtschaftlicher Betrieb gegeben. Eine professionelle Planung und passgenaue Konzeption anhand Ihres individuellen Nutzungsverhaltens ist also sehr wichtig.
Noch wichtiger, sogar am wichtigsten, ist ein hoher Eigenverbrauch des Solarstroms. Dafür ist nicht nur die passende Dimensionierung entscheidend, sondern auch die Integration eines Stromspeichers. Er sorgt dafür, dass wir den selbst produzierten Strom flexibel und unabhängig vom Produktionszeitpunkt nutzen können. Scheint die Sonne also gerade nicht – beispielsweise, wenn wir uns am Abend vor dem Fernseher positionieren, den Herd zum Kochen des Abendessens nutzen oder einfach das Licht einschalten – müssen wir keinen teuren Strom aus dem öffentlichen Netz hinzukaufen, sondern nutzen unseren eigenen Strom aus dem Speicher. Auf diese Weise erhöht sich der Eigenverbrauch des Stroms durch die Integration eines Speichers von rund 30 Prozent auf 80 Prozent oder mehr. Wie sehr sich das lohnt, zeigt folgende Beispielrechnung:
Im ersten Halbjahr 2024 lag der Strompreis in Deutschland beim Netzbezug durchschnittlich bei 42,22 Cent pro kWh.***** Ein vierköpfiger Haushalt benötigt rund 4.000 kWh im Jahr – daraus ergeben sich Kosten von 1688,80 Euro pro Jahr. Diese lassen sich mithilfe einer PV-Anlage zum Großteil auffangen. Die tendenziell steigenden Strompreise erhöhen die Rentabilität von PV-Anlagen noch mehr, da die Ersparnis im Vergleich zum Netzbezug dann immer größer wird.
Auch bei optimaler Planung: Eine gewisse Menge an überschüssigem Strom wird es immer wieder geben. Diesen wollen wir natürlich nicht ungenutzt lassen, wir schicken ihn als Teileinspeiser zur Einspeisevergütung von aktuell 8,03 Cent pro Kilowattstunde*** (Anlagen bis 10 kW, Stand: August 2024) ins öffentliche Netz. Die Einspeisevergütung ist im EEG festgelegt und richtet sich nach dem Zeitpunkt der Anmeldung, der Leistung der Anlage und der Art der Einspeisung. Die Vergütungssätze gelten nach Anmeldung für 20 Jahre. Die Höhe der Einspeisevergütungen für neue Anlagen sinkt halbjährlich um 1 Prozent.
Volleinspeiser, die die gesamte Solar-Ausbeute ins Netz schicken bekommen eine höhere Vergütung – nämlich 12,73 Cent pro Kilowattstunde*** (Anlagen bis 10 kW, Stand: August 2024). Wird der Strom sowohl im Haushalt als auch zur Einspeisung eingesetzt, gelten wir nach EEG als Teileinspeiser. Abschließend können auch steuerliche Aspekte dazu beitragen, dass wir mit unserer Photovoltaikanlage bares Geld sparen.
*****Quelle: Stromspiegel
Umfassende Planung und Integration
Die Anschaffungskosten einer PV-Anlage setzen sich aus verschiedenen Positionen zusammen – die PV-Module sind nur eine davon. Das bedeutet: Erhöht sich die Anzahl der Module, steigt der Preis nicht exponentiell, sondern nur geringfügig. Daher ist es sinnvoll, so viele Stromverbraucher wie möglich in die Planung mit einzubeziehen. So lohnt sich die Anlage beispielsweise noch mehr, wenn wir mit dem Solarstrom unser E-Auto über eine eigene Wallbox laden oder die Heizkosten mithilfe einer strombetriebenen Wärmepumpe senken.
Welche Vor- und Nachteile hat eine Photovoltaikanlage?
Eine Photovoltaikanlage bietet zahlreiche Vorteile, insbesondere in Bezug auf Kosteneinsparungen, Umweltfreundlichkeit, CO2-Reduktion und die Möglichkeit, langfristig unabhängig von steigenden Strompreisen zu werden. Vor allem, wenn Kostentreiber wie Heizung, Mobilität etc. eingebunden werden, entsteht ein überzeugendes Gesamtpaket. Sehen wir uns die Vor- und Nachteile von PV-Anlagen einmal in der Übersicht an.
Vorteile einer Photovoltaikanlage
- Reduzierte Stromkosten
- Unabhängigkeit von Strompreiserhöhungen
- Autarkie schützt vor Energie-Engpässen am Markt
- Integration von E-Auto oder Wärmepumpe möglich
- Reduktion des CO2-Ausstoßes
- Zukunftssicherer Umstieg auf erneuerbare Energiequelle
- Zusätzliche Einnahmen durch Einspeisevergütung
- Steuerliche Vorteile und Förderungen (zum Beispiel KfW)
- Wertsteigerung der Immobilie
- Geringe Betriebskosten
- Langlebigkeit mit Laufzeiten von rund 25 Jahren
Nachteile einer Photovoltaikanlage
- Initiale Investitionskosten
- Abhängigkeit von Sonnenlicht
- Nicht für verschattete Dächer oder Nordausrichtung geeignet
- Einspeisevergütung sinkt
- Fördermöglichkeiten sind beschränkt
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