Eine Photovoltaik-Anlage erzeugt Strom. Während der Staat für diesen vor einigen Jahren noch hohe Einspeisevergütungen gezahlt hat, gibt es heute immer weniger Geld für PV-Strom. Da stellt sich die Frage: Lohnt sich die Photovoltaik für Hausbesitzer eigentlich noch? Wir erklären, wie sich der selbst erzeugte Strom lukrativ im eigenen Haus einsetzen lässt. Darüber hinaus geben wir die wichtigsten Infos zur Planung. Wir zeigen, was die Photovoltaik kostet und wo Hausbesitzer eine attraktive Förderung bekommen.

 

Inhaltsübersicht:

 

Photovoltaik-Strom: Selbst verbrauchen oder einspeisen?

Kaum eine Technologie rund um das eigene Haus hat sich in den letzten Jahren so stark gewandelt wie die Photovoltaik. Denn die Anlagen, die Strom aus kostenfreier Sonnenenergie gewinnen, speisten fast den gesamten Ertrag in das öffentliche Stromnetz ein. Durch hohe Einspeisevergütung, vom Staat als Förderung für die Photovoltaik angeboten, rechnete sich das vor allem als Geldanlage. Heute sind die Vergütungssätze drastisch gesunken und viele Hausbesitzer sind nicht sicher, ob sie noch eine Photovoltaik-Anlage installieren sollen. Die Antwort ist meist „Ja“. Denn mit den Vergütungssätzen fielen auch die Photovoltaik-Preise. Der selbst erzeugte Strom ist günstiger und lohnt sich vor allem zum Verbrauch im eigenen Haushalt. Die wichtigsten Gründe dafür sind:

  • Weniger Strom von öffentlichen Versorgern nötig
  • Unabhängigkeit von schwankenden Strompreisen
  • Sinkende Stromrechnung und finanzielle Freiheiten
  • Umweltfreundlicher Strom vom eigenen Hausdach

 

Ob sich eine Photovoltaik-Anlage lohnt, hängt von den örtlichen Gegebenheiten ab. Wir empfehlen Interessierten daher in jedem Fall eine individuelle Beratung und Planung.

 

 

 

Aufbau und Funktionsweise einer Photovoltaik-Anlage

Wer eine Photovoltaik-Anlage kaufen möchte, sollte sich zunächst mit der Funktion der Technik vertraut machen. Die kleinen Kraftwerke wandeln kostenfreie Solarenergie in nutzbaren Strom. Sie verbrauchen keine Brennstoffe und emittieren keine Abgase. Der Strom ist also nachhaltig und umweltfreundlich. Möglich ist das durch den photoelektrischen Effekt, den Albert Einstein bereits vor über 100 Jahren deutete. Er besagt, dass sich Elektronen aus Metallen und Halbleitern herauslösen, wenn diese von Licht beschienen werden.

Genau auf dieses Prinzip setzen die einzelnen Zellen der Photovoltaik-Module. Diese bestehen aus Silizium, das unter anderem in Sand vorkommt. Es wird geschmolzen und zu feinen Scheiben, sogenannten Wafern, verarbeitet. Diese sind so beschaffen, dass die Elektronen unter Licht gerichtet hindurchströmen. Kontakte schließen den Kreislauf und es entsteht Gleichstrom. Um die elektrische Energie im eigenen Haus nutzen oder in das öffentliche Stromnetz einspeisen zu können, ist jedoch Wechselstrom nötig. Die Umwandlung übernehmen sogenannte Wechselrichter, die Bestandteil einer jeden Photovoltaik-Anlage sind.

 

Übrigens: Wie effizient die Photovoltaik-Module arbeiten, hängt von ihrer Art ab. Den höchsten Wirkungsgrad erreichen monokristalline Zellen. Diese sind aufwendig in der Herstellung und teuer. Das beste Preis-Leistungs-Verhältnis bieten die einfacher herzustellenden polykristallinen Zellen. Geht es um besonders große oder flexible Module, kommen amorphe Solarzellen zum Einsatz. Diese lassen sich auf verschiedenste Trägermaterialien aufdampfen, haben aber im Vergleich den geringsten Wirkungsgrad.

 

Stromerträge und die richtige Anlagenplanung

Soll sich eine Photovoltaik-Anlage lohnen, muss sie zum eigenen Haus passen. Denn während zu kleine Modulflächen kaum Einsparungen ermöglichen, sind große Anlagen sehr teuer. Sinnvoll ist es, den Ertrag bestmöglich auf den eigenen Bedarf anzupassen. Überschlägig können Verbraucher dabei eine Leistung von 1 Kilowattpeak (kWp) pro 1.000 kWh Stromverbrauch annehmen. Das entspricht in etwa einer Dachfläche von 10 Quadratmetern. Warum eine individuelle Photovoltaik-Planung dennoch unerlässlich ist, zeigen die folgenden Abschnitte.

 

Stromerträge unterscheiden sich im Tages- und Jahresverlauf

Wie viel Strom eine Photovoltaik-Anlage liefert, hängt von vielen Faktoren ab. Neben der Globalstrahlung, die von Nord- nach Süddeutschland zunimmt, ist auch der Jahresverlauf zu beachten. Die Hochschule Trier hat diesen im Detail untersucht (Quelle: https://www.umwelt-campus.de/ucb/index.php?id=ertragsstudie). Die Wissenschaftler konnten dazu die Ertrags-Daten von mehr als 23.000 Photovoltaik-Anlagen (bis 30 kWp) analysieren und auswerten. Das Ergebnis: 

  • im Winterhalbjahr gewinnt die Photovoltaik rund 25 Prozent des Jahresertrags
  • im Sommerhalbjahr gewinnt die Photovoltaik rund 75 Prozent des Jahresertrags

 

Interessant ist auch ein Vergleich der Tageswerte, die zwischen 0,5 Kilowattstunden pro Kilowattpeak im Winter und bis zu 6,5 Kilowattstunden pro Kilowattpeak im Sommer schwanken. Die folgende Tabelle zeigt die Durchschnittswerte der Studie im Überblick:

Monat Täglicher Stromertrag
Januar 1 kWh/kWp
Februar 2 kWh/kWp
März 3 kWh/kWp
April 4 kWh/kWp
Mai 5 kWh/kWp
Juni 6 kWh/kWp
Juli 5 kWh/kWp
August 5 kWh/kWp
September 3 kWh/kWp
Oktober 3 kWh/kWp
November 1 kWh/kWp
Dezember 0,5 kWh/kWp

 

Die Werte stammen aus dem Jahr 2017 und können abhängig von der Witterung auch abweichen. Die Tendenz bleibt jedoch gleich. Sie zeigt, dass der Löwenanteil des Ertrags auf die langen Sommertage fällt. An kurzen und oft trüben Wintertagen leistet die Photovoltaik hingegen deutlich weniger.

 

Ausrichtung, Neigung, Verschattung: Anforderungen an das Dach

Einen großen Einfluss auf den Ertrag haben auch die örtlichen Bedingungen. So gewinnt eine Photovoltaik-Anlage bei Südausrichtung und einem Neigungswinkel von 30 bis 40 Grad am meisten Strom. Zeigen die Module nach Osten oder Westen, müssen Hausbesitzer bereits mit Einbußen von 15 bis 20 Prozent rechnen. Bei Nordausrichtung erreichen die Module nur noch etwa 65 Prozent der maximal möglichen Leistung. Weicht auch die Neigung vom empfohlenen Wert ab, wirkt sich das ähnlich auf den Photovoltaik-Ertrag aus.

Aber: Auch wenn Ausrichtung und Neigung optimal sind, kann der Ertrag niedriger ausfallen als erwartet. Und zwar immer dann, wenn Bäume, Häuser oder Berge ihre Schatten über die Dachflächen werfen.

 

Individuelle Auslegung der Photovoltaik für den eigenen Bedarf

Die vorangegangenen Abschnitte zeigen: Ohne Kenntnis von der Situation vor Ort sind Aussagen über die Erträge oder die Wirtschaftlichkeit der Technik nicht möglich. Aus diesem Grund empfehlen wir allen, die eine Photovoltaik-Anlage kaufen möchten, eine individuelle Beratung und Planung vor Ort. Das bietet Sicherheit und schützt Hausbesitzer vor bösen Überraschungen. Etwa niedrigen Erträgen und ausbleibenden Einsparungen.

 

PV-Strom: So lässt er sich im eigenen Haus nutzen

Der Strom einer konventionellen Photovoltaik-Anlage (Module und Wechselrichter) kann unter günstigen Voraussetzungen etwa 20 bis 30 Prozent des eigenen Strombedarfs decken, die sogenannte Grundlast. Grund für den geringen Wert sind zwei Punkte:

  • der schwankende Jahresverlauf des Ertrages einer Photovoltaik-Anlage
  • die täglichen Unterschiede zwischen solarem Angebot und Strombedarf im Haus

 

Während die Sonne an langen Sommertagen viel Energie liefert, benötigen wir Strom unter der Woche vor allem morgens und abends. Also immer dann, wenn die Sonne nicht scheint. Auch wenn sich der Eigenverbrauch mit intelligenten oder optimal gesteuerten Haushaltsgeräten steigern lässt: Ohne Stromspeicher ist der Nutzen hier begrenzt und viel Strom fließt in das öffentliche Netz. Die Vergütungssätze für die Einspeisung sind dabei deutlich geringer, als die Einsparungen, die Hausbesitzer durch selbst genutzten Strom erwirtschaften könnten.

 

Übrigens: Hausverwalter oder Vermieter können den Strom vom Dach auch an ihre Mieter verkaufen. Sogenannte Mieterstrommodelle erweitern bisherige Geschäftsmodelle und binden Mieter an die Wohnung. Denn sie verbrauchen umweltfreundlichen, günstigen und selbst erzeugten Strom.

 

Autarkiegrad und Eigenverbrauchsanteil: Kenngrößen für den Eigenverbrauch

Wie viel Strom einer Photovoltaik-Anlage Hausbesitzer selbst verbrauchen können, lässt sich mit zwei Kennwerten beziffern:

  • Der Autarkiegrad gibt an, wie hoch der Anteil des Solarstroms am eigenen Stromverbrauch ist. Je höher der Wert ist, desto weniger Strom müssen Hausbesitzer aus dem öffentlichen Netz zukaufen.
  • Der Eigenverbrauchsanteil gibt an, welchen Anteil der solaren Erträge Verbraucher im eigenen Haus nutzen. Ist der Wert hoch, speisen sie kaum elektrische Energie in das öffentliche Netz ein.

 

Für hohe Einsparungen sollten Autarkiegrad und Eigenstromrate also möglichst hoch sein.

 

Dimensionierung und Eigenverbrauch am Beispiel

Um zu verstehen, wie sich die Planung einer Photovoltaik-Anlage auf den Eigenverbrauch auswirken kann, haben wir verschiedene Szenarien simuliert. Alle Beispiele basieren dabei auf einem Stromverbrauch von 4.000 Kilowattstunden im Jahr, der typisch für einen 4-Personen-Haushalt ist. Die folgende Tabelle zeigt die Ergebnisse:

Stromverbrauch Photovoltaik-
leistung
Speicher-
kapazität
Eigenstromrate Autarkiegrad
 4.000 kWh  2 kWh/kWp  0 kWh  46 %  24 %
 4.000 kWh  4 kWh/kWp  0 kWh  30 %  31 %
 4.000 kWh  6 kWh/kWp  0 kWh  22 %  34 %

(Quelle: https://pvspeicher.htw-berlin.de/unabhaengigkeitsrechner/)

Die Beispiele zeigen, dass sich vor allem bei kleinen Anlagen viel Strom selbst nutzen lässt. Dieser deckt allerdings nur einen kleinen Teil des Bedarfes im Haus. Ab einem bestimmten Punkt wirkt sich die Leistung einer Photovoltaik-Anlage jedoch immer weniger auf den Autarkiegrad aus. Der Eigenverbrauchsanteil sinkt, da immer mehr Strom außerhalb der Nutzungszeit verfügbar ist. Günstig ist ein Wert von 1 Kilowattpeak pro 1.000 Kilowattstunden Stromverbrauch.

 

Stromspeicher sorgen für einen höheren Eigenverbrauchsanteil

Ein Stromspeicher nimmt Solarstrom auf, wenn dieser den Bedarf im Haus übersteigt. Er bevorratet die elektrische Energie und macht sie selbst dann noch verfügbar, wenn die Sonne längst nicht mehr scheint. Auf diese Weise lässt sich ein höherer Anteil des selbst erzeugten Stroms im eigenen Haus verbrauchen und Hausbesitzer müssen weniger Energie von öffentlichen Versorgern zukaufen. Die folgende Tabelle zeigt, wie sich ein Stromspeicher auf den Eigenverbrauchsanteil und den Autarkiegrad in einem 4-Personen-Haushalt auswirken kann.

Stromverbrauch Photovoltaik-
leistung
Speicher-
kapazität
Eigenstrom-
rate
Autarkiegrad
 4.000 kWh  4 kWp  0 kWh  30 %  31 %
 4.000 kWh  4 kWp  4 kWh  59 %  56 %
 4.000 kWh  4 kWp  6 kWh  67 %  63 %
 4.000 kWh  4 kWp  8 kWh  71 %  66 %

 

Mit Speicher steigen Eigenverbrauchsanteil und Autarkiegrad deutlich an. Beträgt die Speicherkapazität 1 Kilowattstunde pro Kilowattpeak PV-Leistung, lassen sich bereits 59 Prozent des selbst erzeugten Stroms selbst nutzen. Die Photovoltaik deckt damit mehr als die Hälfte des eigenen Strombedarfs. Steigt die Speicherkapazität bei gleicher Photovoltaikleistung, nehmen Eigenstromrate und Autarkiegrad ab einem bestimmten Punkt nur langsam zu. Höhere Anschaffungskosten könnten dann allerdings zulasten der Rentabilität gehen.

 

Gespeicherter Photovoltaik-Strom ist vielfältig einsetzbar

Grundsätzlich kann ein Stromspeicher viele Verbraucher im Haushalt mit Energie versorgen. So zum Beispiel Kühlschränke, Leuchten oder Hi-Fi-Anlagen. Selbst eine Elektroheizung kann dank Photovoltaik kostenfrei und umweltfreundlich heizen. Benötigen Haushaltsgeräte wie Waschmaschinen, Trockner oder Elektroherde jedoch Strom mit hoher Leistung, muss dieser weiterhin aus dem öffentlichen Netz kommen. Grund dafür ist die Entladeleistung, die vor allem bei kleineren Stromspeichern (< 10 kWh) begrenzt ist. 

 

Preise für selbst erzeugten Strom

Ob es sich lohnt, den Strom einer Photovoltaik-Anlage im eigenen Haushalt zu nutzen, lässt sich vor allem an den Kosten festmachen. Sinnvoll ist dabei ein Vergleich der Gestehungskosten mit den üblichen Preisen für Haushaltsstrom.

 

Gestehungskosten für Photovoltaik-Strom

Die Stromgestehungskosten einer Photovoltaik-Anlage beinhalten alle Ausgaben, die durch den Betrieb der Technik in einem bestimmten Zeitraum (üblich 20 Jahre bei Photovoltaik-Anlagen) anfallen. Neben den Preisen für Anschaffung und Montage sind das auch Versicherungs- und Wartungskosten. Sie lassen sich auf den gewonnenen Ertrag im gleichen Zeitraum beziehen und in Euro oder Cent pro Kilowattstunde angeben. Die Gestehungskosten eignen sich dabei besonders gut für den Vergleich von Photovoltaik- und Haushaltsstrom. Im Bereich kleiner Photovoltaik-Anlagen (Leistung < 10 kWp) liegen die Stromgestehungskosten aktuell bei 10 bis 13 Cent pro Kilowattstunde. Der selbst erzeugte Strom ist damit etwa 15 bis 18 Cent günstiger als Strom aus dem Netz.

 

Höhere Ausgaben für Stromspeicher

Sollen die Einsparungen der Photovoltaik-Anlage hoch sein, müssen Verbraucher einen Großteil des Solarstroms selbst verbrauchen. Das erfordert jedoch auch einen Stromspeicher, der die Gestehungskosten nach oben treibt. Mit marktüblichen Preisen liegen diese dann bei etwa 26 bis 30 Cent pro Kilowattstunde. Sie befinden sich also in etwa auf dem gleichen Niveau der Preise für Haushaltsstrom. Aber: Während Netzstrom kontinuierlich teurer wird, sinken mit den Preisen für Speicher und Photovoltaik-Anlagen auch die Gestehungskosten. Aus finanzieller Sicht lohnt es sich also immer mehr, eine Photovoltaik-Anlage für den Eigenverbrauch zu installieren.

Wichtig zu wissen ist, dass die tatsächlichen Gestehungskosten von vielen Faktoren abhängen. Eine zuverlässige Aussage ist daher nur im Rahmen einer individuellen Beratung und Planung möglich.

 

Eine Photovoltaik-Anlage kaufen: Anschaffungs-Preise im Überblick

Wer eine Photovoltaik-Anlage kaufen möchte, interessiert sich auch für die Kosten, die bei Anschaffung und Montage anfallen. Denn diese müssen Hausbesitzer mit Eigenkapital oder einem Darlehen erst einmal aufbringen. Geht es um Anlagen mit einer Leistung von weniger als 10 kWp, können Verbraucher dabei mit folgenden Werten rechnen:

  • 1.300 bis 1.700 Euro pro Kilowattpeak für die Photovoltaik-Anlage
  • 1.300 bis 1.500 Euro pro Kilowattstunde Speicherkapazität für den Stromspeicher

Eine Anlage mit einer Spitzenleistung von 4 Kilowattpeak und einem 4 Kilowattstunden Stromspeicher kostet heute also zwischen 10.400 und 12.800 Euro. Eine sichere Auskunft erhalten Hausbesitzer dabei jedoch nur bei der individuellen Beratung und Kalkulation durch einen Experten.

 

Staatliche und regionale Förderung für Photovoltaik-Anlagen

Neben der Einspeisevergütung, die aktuell bei 11,95 Cent pro Kilowattstunde (09/2018) liegt, sind deutschlandweit zahlreiche Förderprogramme verfügbar. Diese unterstützen Hausbesitzer beim Kauf der Photovoltaik und senken vor allem die Preise für Stromspeicher. Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über verfügbare Zuschüsse:

Förderprogramm Zuschusshöhe Beantragung
KfW-Programm 270 für
Photovoltaik-Anlagen

---

(zinsgünstige Darlehen für Photovoltaik inkl. Dachsanierung)

Maximal: 50 Mio. €

 

Beantragung der Darlehen vor Vorhabensbeginn über die Hausbank
KfW-Programm 275 für Photovoltaik-Anlagen und Stromspeicher

10% der Speicherkosten (als Tilgungszuschuss bei einem Darlehen)

Maximal: 100% der Investitionskosten

 

Beantragung der Darlehen vor Vorhabensbeginn über die Hausbank; Programm läuft Ende 2018 aus
Speicherförderung Baden-Württemberg

2018: 400 €/kWh
2019: 200 €/kWh
je + 250 € für prognosebasiertes Speichermanagement
(für Anlagen < 30 kWp; andere Fördersummen für größere Photovoltaik-Anlagen)

Mindestsumme: 600 € in 2018 und 400 € in 2019
Maximal: 7.500 € in 2018 und 5.000 € in 2019

Beantragung vor Vorhabensbeginn bei Landeskreditbank Baden-Württemberg – Förderbank (L-Bank); Programm läuft Ende 2019 aus
Speicherförderung Brandenburg

50% der Kosten für Stromspeicher mit mind. 2 kWh

Mindestsumme: 2.500 €
Maximal: 7.000 €

 

Beantragung vor Vorhabensbeginn bei Investitionsbank des Landes Brandenburg (ILB); Programm läuft Ende 2022 aus
Speicherförderung Sachsen

1.000 € + 200 €/kWh Nutzkapazität bei Neubau von Photovoltaik und Stromspeicher; 200 €/kWh bei Nachrüstung von Solarspeicher

Mindestsumme: 1.400 €
Maximal: 40.000 €

Beantragung vor Vorhabensbeginn bei der Sächsischen Aufbaubank - Förderbank - (SAB)

 

 

Entwicklung und Ausblick

Allein im Jahr 2017 wurden in Deutschland rund 67.300 neue Photovoltaik-Anlagen installiert. Die Summe der Leistung aller Anlagen stieg damit um 1,75 Gigawattpeak auf 43 Gigawattpeak an. So konnten deutsche Solarstromanlagen im Jahr 2017 insgesamt 39,8 Terrawattstunden Strom erzeugen. Das entsprach einem Anteil von 6,6 Prozent am deutschen Bruttostromverbrauch und reichte rein rechnerisch aus, um den Strombedarf von 11,4 Millionen Haushalten zu decken.

Besonders interessant: Bis Ende 2017 entschieden sich bereits mehr als 80.000 Anlagenbetreiber für einen Stromspeicher. Die statistischen Angaben der Bundesnetzagentur und des Bundesverbandes Solarwirtschaft e.V. (BSW-Solar) zeigen, dass ein hohes Interesse an der Solartechnik besteht. Durch den immer lukrativeren Eigenverbrauch wird dieses in Zukunft weiter steigen.

Ob sich eine Photovoltaik-Anlage auch für Sie lohnt, klärt ein erfahrener Experte bei einer individuellen Beratung vor Ort. Dieser nimmt alle relevanten Daten auf und kalkuliert einen passgenauen Angebotspreis. Ist auch das Dach sanierungsbedürftig? Dann können Sie die Kosten über einen zinsgünstigen KfW-Kredit zusammen mit der neuen Photovoltaik-Anlage finanzieren.

 

Einsparpotential ermitteln

 

 

Ob sich eine Photovoltaikanlage für Ihr Gebäude lohnt lässt sich ganz einfach kostenlos mit dem Sanierungsrechner ermitteln.

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Quelle: Bosch Thermotechnik GmbH
Foto: Buderus