Mit Photovoltaik den eigenen Strom produzieren - worauf muss man achten?
Mit einer Photovoltaikanlage Strom selbst produzieren und Geld sparen. Immer mehr Hausbesitzer setzen diese Idee in die Tat um. Wann lohnt sich eine Photovoltaikanlage? Was wird alles benötigt und worauf muss geachtet werden? Antworten auf diese und viele weitere Fragen bietet der folgende Artikel.
Wann lohnt sich eine Photovoltaik-Anlage?
Die Preise für Photovoltaikanlagen, die sogenannten PV-Anlagen, sind in den vergangenen Jahren erheblich gesunken. Laut Finanztip.de seit 2006 um mehr als 75 %. Die Kosten für eine moderne Anlage betragen zurzeit etwa 1.300 bis 1.650 Euro je Kilowattstunde. Damit kann trotz der nicht optimalen Sonneneinstrahlung in Deutschland hierzulande Strom für rund 10 bis 15 Cent pro Kilowattstunde produziert werden. Eine neue PV-Anlage ist nach etwa zehn bis zwölf Jahren amortisiert. Durch den Eigenverbrauch wird viel Geld gespart, die Abhängigkeit von einem Stromversorger wird reduziert und für überschüssigen, ins Stromnetz eingespeisten Strom erhalten Betreiber eine Vergütung.
Wegen der in den vergangenen Jahren stark gestiegenen Strompreise macht jedoch der Eigenverbrauch des produzierten Stroms mehr Sinn. Bei Selbstkosten von 10 bis 15 Cent und einem durchschnittlichen Preisen von 32 bis 37 Cent für eine Kilowattstunde Strom vom regionalen Anbieter ist die Ersparnis beträchtlich. Die Einspeisung wird dagegen immer uninteressanter. Die Stromerzeugung mit einer eigenen Photovoltaikanlage ist daher nicht nur viel günstiger, sondern auch umweltschonend.
Welche Arten von Photovoltaikanlagen gibt es?
Bei Photovoltaikanlagen werden zwei Ausführungen unterschieden. Photovoltaikanlagen können Hausbesitzer als Inselanlagen für die ausschließliche Eigenversorgungkaufen. Der Strom wird nur selbst verbraucht und nicht ins Netz eingespeist. Netzgekoppelte Anlagen ermöglichen den Eigenverbrauch und die Einspeisung von überschüssigem Stroms in das öffentliche Stromnetz.
Was braucht man alles für eine PV-Anlage?
Eine Photovoltaikanlage besteht aus einer Reihe verschiedener Komponenten. Je nachdem, ob es sich um eine Inselanlage oder eine netzgekoppelte Anlage handelt, werden zum Teil unterschiedliche Komponenten benötigt.
Die wichtigsten Komponenten einer Inselanlage sind:
- Solarmodule
- Generatoranschlusskasten
- Verkabelung
- Solarspeicher
- Laderegler
- Wechselrichter
Solarmodule: Sie wandeln das Sonnenlicht in elektrischen Strom um. Sie werden zu sogenannten Strings zusammengeschaltet.
Generatoranschlusskasten: Im Generatoranschlusskasten werden die Solarmodule zusammengeschaltet.
Verkabelung: Über die Verkabelung werden die einzelnen Komponenten der PV-Anlage miteinander verbunden. Wichtig ist der Leitungsquerschnitt der Kabel, der für die Leistung der PV-Anlage ausgelegt sein muss. Die Verkabelung zwischen Solarspeicher und Wechselrichter muss zudem so gewählt werden, dass sie die hohen Ströme transportieren kann.
Solarspeicher: Bei Inselanlagen ist ein Energiespeicher oder Akkumulator unverzichtbar. Mit ihm können Zeiten, in denen die PV-Anlage keinen Strom produziert, beispielsweise bei schlechtem Wetter oder in der Nacht, überbrückt werden. Die Größe des Speichers richtet sich einerseits nach der Größe der Solaranlage und andererseits nach dem Energiebedarf der Verbraucher.
Laderegler: Laderegler werden benötigt, um verhindern, dass die Solarspeicher durch eine Tiefentladung oder Überladung beschädigt werden. Sie müssen zur Speichertechnologie des Akkumulators passen.
Wechselrichter: Wechselrichter werden benötigt, um den von den Solarmodulen erzeugten und vom Solarspeicher abgegebenen Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln, der von Haushaltsgeräten oder der Beleuchtung benötigt wird.
Komponenten netzgekoppelter PV-Anlagen
Eine netzgekoppelte Photovoltaikanlage unterscheidet sich von einer Inselanlage nur durch einen zusätzlichen Stromzähler für die Messung der ins öffentliche Netz eingespeisten Strommenge und einem sogenannten Einspeisemanagement. Diese Komponente ermöglicht eine Fernüberwachung der PV-Anlage durch den Netzbetreiber.
Was kostet eine 10 KW Solaranlage mit Speicher?
Wer eine 10 KW Solaranlage mit Speicherkaufen möchte, um die Vorteile einer eigenen Stromproduktion nutzen zu können, muss mit Kosten von etwa 13,000 bis 16,500 Euro inklusive Speicher rechnen. Die durchschnittlichen Preise für eine 10 kW Solaranlage inklusive Speicher liegen zurzeit bei rund 14.500 Euro oder ca. 1.450 Euro pro kWp zuzüglich Montage.
Was muss man bei einer PV-Anlage beachten?
Bei der Planung einer Fotovoltaikanlage müssen verschiedene Punkte beachtet werden. Hierzu gehören:
- Ausrichtung des Daches
- Art des Daches
- Größe des Daches
- Dachneigung
- Dachlast
- mögliche Verschattungen
Wenn das Dach ungünstig beispielsweise von Nord nach Süd ausgerichtet ist, müssen die Solarmodule mit speziellen Montage-Systemen ausgerichtet werden. Dadurch steigen die Kosten der PV-Anlage. Günstiger sind Dächer mit einer Ausrichtung von West nach Ost, sodass Beispielsweise bei einem Satteldach eine Hälfte der Dachfläche nach Süden zeigt. Die Art des Daches, ob Ziegel oder Zinkdach spielt ebenfalls eine Rolle bei der Auswahl des Montage-Systems.
Auch bei einer zu geringen Dachneigung muss gegebenenfalls eine gerückt wurde Ausrichtung durch das Montage-System erfolgen. Für eine optimale Nutzung der Sonneneinstrahlung gilt in Deutschland eine Dachneigung von ca. 35 Grad als ideal. Ein wichtiger Faktor bei der Planung einer PV-Anlage ist die Dachlast.
Das Dach muss genügend Reserven aufweisen, um neben Belastungen durch Wind, Regen und Schnee auch das Gewicht der PV-Anlage tragen zu können ohne, dass Nachteile bei der Standfestigkeit befürchte werden müssen. Nachteile bei der Stromausbeute könne sich auch durch große Bäume in der Nähe des Hauses ergeben, die einen Teil oder das ganze Dach beschatten. Für die Planung einer PV-Anlage sollte auf jeden Fall ein Fachmann zurate gezogen werden.
Welche Größe sollte eine Photovoltaikanlage haben?
Die Basis für die Ermittlung der optimalen Größe einer Photovoltaikanlage ist der jährliche Stromverbrauch. Es sollte zunächst anhand der Stromrechnungen geprüft werden, wie viel Strom in den vergangenen Jahren verbraucht wurde. War die Tendenz steigend oder wurde beispielsweise durch energiesparende Geräte jedes Jahr etwas weniger Strom verbraucht? Auch sollte eine Reserve für einen möglichen zukünftigen Mehrverbrauch eingeplant werden.
Als Faustregel gilt, dass die von PV-Anlage etwa 25 % mehr Strom erzeugen sollte, als im Jahr verbraucht wird. Wenn der Jahresverbrauch für eine vierköpfige Familie bei rund 4.000 Kilowattstunden liegt, dann sollte die PV-Anlage etwa 5.000 kWh Strom im Jahr produzieren können (4.000 kWh x 1,25). Bei einer modernen PV-Anlage kann mit einer jährlichen Strommenge von rund 150 kWh pro Quadratmeter Solarfläche gerechnet werden.
Eine 30 Quadratmeter große Photovoltaikanlage produziert also rund 4.500 Kilowattstunden Strom pro Jahr. Um auf der sicheren Seite zu sein und den aktuellen und zukünftigem Eigenverbrauch auf jeden Fall zu decken, sollte eine etwa 40 Quadratmeter große Solaranlage gewählt werden.
Wie muss der Eigenverbrauch bei Photovoltaikanlagen versteuert werden?
Wer den Strom aus einer Photovoltaikanlage selbst verbraucht, der muss auch die EEG-Umlage bezahlen. Aber nicht in voller Höhe und erst ab einer bestimmten Leistung der Anlage. Die im Allgemeinen als Sonnensteuer bezeichnete Abgabe wurde mit der EEG-Novelle im Jahr 2014 eingeführt. Seitdem müssen Eigenverbraucher eine Abgabe auf jede Kilowattstunde bezahlen. Diese Abgabe wird fällig für Strom, der aus PV-Anlagen oder anderen Anlagen auf Basis erneuerbarer Energien produziert wird.
Es müssen jedoch nur 40 % der normalen EEG-Umlage bezahlt werden. Und dies auch nur für Anlagen mit einer Leistung von mehr als 10 kWp. Im Jahr 2020 betrug die anteilige EEG-Umlage rund 2,7 Cent pro Kilowattstunde. Betreiber von Anlagen mit einer Leistung von weniger als 10 kWp müssen keine anteilige EEG-Umlage bezahlen. Für den Eigenverbrauch müssen ansonsten weder Stromsteuer oder Netzentgelte entrichtet werden.
Gibt es eine staatliche Förderung für den Kauf einer Photovoltaikanlage?
Die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) bietet seit einigen Jahren eine Förderung für den Kauf von Photovoltaikanlagen mit zinsgünstigen Darlehen. Die Vorteile der KfW-Förderung sind die variablen Laufzeiten und niedrigen Zinsen. Darüber hinaus gibt es in vielen Bundesländern ebenfalls Förderprogramme, mit denen private Investitionen in eine PV-Anlage gefördert werden. Weitere Informationen zu den Fördermöglichkeiten gibt es bei der Hausbank. Dort müssen auch KfW Darlehen beantragt werden.
Welche Batterien für Photovoltaikanlagen?
Photovoltaikanlagen werden immer beliebter, um die mit dem Stromverbrauch verbundenen Kosten zu senken und sich sogar völlig unabhängig von externen Stromversorgern zu machen.
Ein richtig konzipiertes und korrekt installiertes System kann den gesamten Energiebedarf eines Hauses, eines landwirtschaftlichen Betriebs oder eines Unternehmens decken und bei einer guten Konfiguration dank der Batterien rund um die Uhr Strom liefern.
Netzgekoppelte und netzunabhängige Photovoltaikanlagen
Eine typische Anlage besteht aus Photovoltaikmodulen mit einer auf den geplanten Stromertrag abgestimmten Fläche und Leistung sowie einem Wechselrichter und der erforderlichen Verkabelung und Absicherung. Das netzgekoppelte System ist an das Stromnetz angeschlossen.
Die erzeugte Spannung wird für den Strombedarf der laufenden Geräte verwendet, z. B. für Haushaltsgeräte, Beleuchtung, eine Pumpe oder einen Heizkessel, während der restliche Teil ins Netz eingespeist wird. Im Gegenzug kann der Nutzer, der so genannte Prosumer, in den Zeiten, in denen die Anlage nicht funktioniert - nach Einbruch der Dunkelheit oder bei unzureichender Sonneneinstrahlung - Strom zu einem erheblichen Preisnachlass beziehen. Die meisten Photovoltaiklösungen für Häuser funktionieren auf diese Weise.
Es ist jedoch auch möglich, eine netzunabhängige Anlage zu installieren. In diesem Fall wird der überschüssige Strom nicht in das Netz, sondern in die installierten Batterien eingespeist. Auf diese Weise können Sie Energie für den späteren Gebrauch speichern und sind damit fast völlig unabhängig vom Stromversorger, vorausgesetzt, die Batterien haben eine ausreichend große Kapazität. Diese Lösung eignet sich auch, wenn der Nutzer regelmäßig größere Strommengen benötigt, z. B. zum Aufladen eines Elektroautos oder zum Betrieb von Maschinen.
Welche Batterien, werden in Photovoltaikanlagen verwendet?
In einer Photovoltaikanlage können verschiedene Arten von Batterien verwendet werden. Zum Einsatz kommen sowohl klassische Blei-Säure-Batterien als auch moderne AGM-Batterien (Absorbed Glass Mat), die das Risiko des Auslaufens minimieren und durch den Einsatz von sicheren Einweg-Druckventilen (VRLA) wartungsfrei sind.
Gel-Batterien, die gegen Tiefentladung resistent sind, sind ebenfalls eine ausgezeichnete Wahl. Außerdem müssen Ladungsregler in das System einbezogen werden. Am besten beauftragen Sie ein Unternehmen mit der entsprechenden Erfahrung mit der Ausführung einer maßgeschneiderten Photovoltaikanlage.
Fotovoltaik oder Photovoltaik - welche Schreibweise ist richtig?
Kurz gesagt, beide Schreibweisen. Bevorzugt wird jedoch die Schreibweise Photovoltaik, die häufig mit PV abgekürzt wird. Der Wortteil "Photo" leitet sich vom griechischen Wort "phos" für Licht ab. Der Wortteil "voltaik" stammt von "Volt", der im internationalen Einheitensystem (SI) verwendeten Einheit für die elektrische Spannung. Fotovoltaik ist seit der Rechtschreibreform in Deutschland die neue, allgemein zu verwendende Hauptform.
Diese Schreibweise wird auch vom Duden empfohlen. Photovoltaik ist weiterhin korrekt, jedoch nur noch eine alternative Schreibung im Deutschen. Dennoch ist Photovoltaik auch hierzulande wie auch international weiterhin die gebräuchlichste Schreibweise. Auch in deutschen Normen und technischen Abhandlungen wird die internationale Schreibweise verwendet.
