Photovoltaikanlage – Alle wichtigen Informationen auf einen Blick

So funktioniert eine Photovoltaikanlage

Eine Photovoltaikanlage wandelt die Lichtenergie des Sonnenlichts in elektrische Energie um. Dazu sind in der Photovoltaikanlage leitende Halbleiterschichten verbaut, die diese Umwandlung vornehmen. Dabei entsteht Gleichstrom. Über einen Strangwechselrichter oder Mikrowechselrichter wird der Gleichstrom in Wechselstrom umgewandelt, bevor er in das Hausnetz eingespeist wird.

So können Sie einen Teil Ihres Strombedarfs durch den selbst erzeugten Solarstrom decken. Produzieren Sie mehr Strom, als gerade benötigt wird, so kann dieser gespeichert oder in das öffentliche Netz eingespeist werden. Entweder erhalten Sie dafür eine Vergütung oder Sie „speichern“ Ihren Strom in einer Stromcloud ein. Den Strom, den Sie in ertragreichen Monaten eingespeist haben, können Sie dann in sonnenärmeren Monaten wieder abrufen.

Lohnt sich eine Photovoltaikanlage?

Viele Eigenheimbesitzer fragen sich, ob sich die Investition in eine Photovoltaikanlage lohnt. Die kurze Antwort lautet Ja. Sowohl mit Blick auf das Klima als auch finanziell lohnt sich die Montage einer PV-Anlage. Strom aus Sonnenlicht zu erzeugen, ist außerordentlich klimafreundlich. Mit einer Photovoltaikanlage leisten Sie so Ihren Beitrag zum Ausbau erneuerbarer Energien und zur Energiewende in Deutschland.

Aber natürlich ist für viele Eigenheimbesitzer vor allem die Wirtschaftlichkeit der Anlage entscheidend. Angesichts der steigenden Energiepreise lohnt sich eine Photovoltaikanlage vor allem, um günstigen Strom für den Eigenbedarf zu produzieren. Bei der Planung der Anlage sollten Sie also vor allem darauf achten, dass Ihr Eigenverbrauchsanteil und Autarkiegrad besonders hoch sind. Können Sie darüber hinaus noch Strom in das öffentliche Netz einspeisen, so ist die Einspeisevergütung eine nette Ergänzung, die die Wirtschaftlichkeit Ihrer Anlage erhöht. Eine Photovoltaikanlage auf dem Dach, die einzig das Ziel hat, Strom zu verkaufen, lohnt sich aufgrund der niedrigen Einspeisevergütung aber nicht.

Neben Vorteilen mit Blick auf Klimafreundlichkeit und Wirtschaftlichkeit ist ein weiteres Argument für Photovoltaikanlagen der Gewinn von Unabhängigkeit. Preissteigerungen auf dem Energiemarkt wirken sich auf Sie weniger aus, wenn Sie Ihren Strom selbst über eine Photovoltaikanlage erzeugen.

All diese Argumente zeigen deutlich, dass Sie besser heute als morgen in die Erzeugung von Solarstrom mithilfe einer Dach-Photovoltaikanlage einsteigen sollten. Das Klima und Ihr Geldbeutel werden dankbar sein.

Optimale Dachneigung für eine Photovoltaikanlage

Damit sich eine Photovoltaikanlage lohnt, müssen natürlich passende Bedingungen vorherrschen, damit Sie entsprechende Stromerträge erzielen können. Dazu sollte die Dachfläche nicht verschattet und nach Möglichkeit nach Süden ausgerichtet sein. Der Neigungswinkel Ihrer Photovoltaikanlage sollte im Idealfall 30° betragen, bei Neigungen unter 25 Prozent oder über 60 Prozent reduziert sich Ihr Ertrag entsprechend. Bei der Installation der Anlage sollte also unbedingt auf eine optimale Ausrichtung geachtet werden.

Richtige Größe der Photovoltaikanlage

Die richtige Größe für Ihre Photovoltaikanlage ist letztendlich immer: so groß wie möglich. Und am besten das Dach komplett vollmachen. Denn sowohl der individuelle als auch der gesamtdeutsche Strombedarf werden in den nächsten Jahren steigen.

Mehr dazu finden Sie in meinem YouTube-Video PV-Anlage: Richtige Größe, Kosten und Wirtschaftlichkeit einfach erklärt.

Grundsätzlich kann man die Photovoltaikanlage anhand des Strombedarfs planen. Davon ausgehend kann dann die benötigte Dachfläche berechnet werden. Ein monokristallines Standardmodul, das heute für gewöhnlich bei Photovoltaikanlagen genutzt wird, ist ca. 1,10 x 1,75 m groß und hat ca. 400 kWp (Watt Peak). Monokristalline Standardmodule sind die Module mit dem höchsten Wirkungsgrad von etwa 20 Prozent. Davon ausgehend kann ein Modul bei einer geeigneten Ausrichtung etwa 1000 kWh pro kWp, also 200 kWh pro Quadratmeter und Jahr, erzeugen. Für 10.00 kWh Strom pro Jahr ist damit eine PV-Fläche von 50 m² notwendig.

Wie groß Sie Ihre Anlage nun planen lassen, hängt von Ihrem Jahresverbrauch ab. Eine vierköpfige Familie verbraucht etwa 4.000 kWh pro Jahr. Dementsprechend wären 20 qm PV-Anlage notwendig, um den Jahresbedarf zu decken. Dabei ist zu empfehlen, auch den Stromverbrauch für Heizung und Mobilität mitzuplanen. Eine elektrisch betriebene Wärmepumpe hat einen Strombedarf von nochmals etwa 4.000 kWh pro Jahr, für ein Elektroauto können Sie mit 2.000 kWh pro Jahr rechnen.

Von diesen Werten ausgehend können Sie die Größe Ihrer Photovoltaikanlage planen. Als Faustformel lässt sich die richtige Größe berechnen, indem der Jahresverbrauch mit 1,5 multipliziert und durch 1000 geteilt wird. Wir empfehlen jedoch, das Maximum der Dachfläche für PV-Module zu nutzen, da davon auszugehen ist, dass der Strombedarf in den nächsten Jahren weiter steigen wird. Die Kosten pro Quadratmeter PV-Fläche sinken natürlich, je größer die Gesamtanlage ist. Zudem ist eine Erweiterung von Photovoltaikanlagen meist mit weiteren Kosten verbunden. Zudem steigen Kosten für PV-Module und Löhne kontinuierlich.

Stromspeicher für Photovoltaikanlage – Lohnt sich das?

Sie können zwar überschüssigen Strom verkaufen, allerdings ist die Einspeisevergütung mit aktuell 8,2 Cent pro kWh so gering, dass sich das Einspeisen wirklich nur lohnt, wenn Sie bereits den maximalen Eigenverbrauchsanteil herausgeholt haben. Bis dahin sollten Sie möglichst viel überschüssigen Strom speichern, denn mit einem Preis von aktuell etwa 35 bis 40 Cent pro kWh ist das Einkaufen von Strom enorm teuer. Mit der Installation eines Speichers können Sie jedoch sowohl den Eigenverbrauchsanteil als auch den Autarkiegrad und damit die Wirtschaftlichkeit Ihrer Photovoltaikanlage erhöhen. Das heißt, dass Sie mehr von Ihrem selbst erzeugten Strom auch selbst verbrauchen und gleichzeitig weniger auf Stromzukäufe angewiesen sind.

Bei einer gängigen Photovoltaikanlage liegt der Eigenverbrauchsanteil etwa bei 30 Prozent, gleich hoch ist der Autarkiegrad. In Kombination mit einem Stromspeicher ist ein Autarkiegrad zwischen 60 und 80 % möglich. Sinnvoll steigern können Sie beide Werte nur durch die Installation eines Speichers. Erhöhen Sie lediglich die PV-Fläche, steigt zwar Ihr Autarkiegrad, da Sie jedoch mehr Strom ins öffentliche Netz einspeisen, sinkt gleichzeitig Ihr Eigenverbrauchsanteil. Umgekehrt einfach mehr Strom zu verbrauchen ist auch nicht sinnvoll: Dann steigt zwar Ihr Eigenverbrauchsanteil, der Autarkiegrad ist aber geringer.

Kosten Photovoltaikanlage

Die Kosten für eine Photovoltaikanlage sind natürlich immer abhängig von Größe, Hersteller und Montageaufwand. Ungefähr lässt sich jedoch sagen, dass bei einer kleinen Anlage etwa ca. 1800-2000 Euro pro kWp fällig werden. Entsprechend liegen die Kosten für eine Anlage mit 6 kWp bei ca. 11.000 – 12.000 € zuzüglich eventuell sonstiger anfallender Kosten. Einen Stromverbrauch von 4.000 kWh pro Jahr angenommen, haben sich die Kosten für die PV-Anlage nach etwa 10,5 Jahren amortisiert. Größere Anlagen ab etwa 70 Quadratmetern Dachfläche können günstig installiert werden. Hier ist eine Amortisierung in der Regel schon nach neun Jahren erreicht.

In unserem Photovoltaik-Rechner können Sie mit nur wenigen Klicks die Kosten für Ihre PV-Anlage berechnen.

Förderungen für Photovoltaikanlagen

Eine flächendeckende staatliche Förderung in Form einer Subventionierung von Solarstorm gibt es nicht mehr. Deshalb sind private Photovoltaikanlagen vor allem zur Deckung des Eigenbedarfs wirtschaftlich. Die garantierte Einspeisevergütung ist inzwischen nur noch ein nettes Zubrot, allein aber nicht mehr lukrativ. Seit Januar 2023 fördert der Bund die Anschaffung von Photovoltaikanlagen immerhin durch eine auf null reduzierte Mehrwertsteuer.

Profitieren können Sie bei der Installation einer PV-Anlage außerdem von KfW-Förderungen. Die Förderbank KfW bietet zinsgünstige Kredite (Kredit 270) für den Bau von PV-Anlagen und -Speichern. Dabei sind jedoch die Fördervoraussetzungen zu beachten, die vorgeben, dass ein Teil des erzeugten Stroms ins öffentliche Netz eingespeist wird. Es können also nur netzgekoppelte Photovoltaikanlagen über die KfW gefördert werden.

Über die KfW-Förderung hinaus bieten viele Kommunen Förderprogramme für den Ausbau von PV-Technik an.

Eventuell gibt es regionale oder kommunale Förderungen, sehr oft in Kombination mit Stromspeichern. Das muss man aber jeweils eruieren.

Photovoltaikanlage mieten oder kaufen?

Das Mieten einer Photovoltaikanlage von den Stadtwerken vor Ort oder einem Unternehmen hat für viele Eigenheimbesitzer den Charme, dass sie für relativ wenig Geld (ca. 80 bis 300 pro Monat) in die Solarstromerzeugung einsteigen können. In der Regel sind diese Angebote aber auf lange Sicht teurer als die Anschaffung einer Photovoltaikanlage. Dafür entfallen Kosten für Instandhaltung, Wartung und Versicherung, wenn Sie die Anlage nur mieten. Da sich Photovoltaikanlagen meist bereits nach etwa zehn Jahren amortisiert haben, die Mietverträge aber deutlich länger dauern, lohnt sich die Direktinvestition mehr.

Montage und Pflege einer Photovoltaikanlage

Die Montage einer Photovoltaikanlage erfolgt von spezialisierten Dachdecker-Fachbetrieben in der Regel innerhalb von wenigen Tagen. Die Photovoltaikmodule werden dabei auf einer Unterkonstruktion auf dem Dach befestigt. Dies bedeutet einen Eingriff in die Dacheindeckung und in die Statik. Danach wird die Anlage an das Stromnetz des Gebäudes angeschlossen.

Eine Baugenehmigung ist für Photovoltaikanlagen in der Regel nicht erforderlich. Nur bei denkmalgeschützten Gebäuden ist die Installation vorab durch die Behörde zu erfragen. Eine Anmeldung beim Stromnetzbetreiber ist aber in jedem Fall erforderlich.

Damit der Stromertrag Ihrer Photovoltaikanlage nicht durch Schmutz oder Moos gemindert wird, sollten Sie Ihre Anlage alle fünf bis zehn Jahre professionell reinigen lassen. Nach besonderen Wetterereignissen wie Sturm, Schnee, Hagel und Regen mit Saharastaub ist eine Sichtprüfung und eine Kontrolle durch einen Dachdeckerbetrieb zu empfehlen.

Die Installation eines Speichers ist zu empfehlen, um die Wirtschaftlichkeit der PV-Anlage zu erhöhen. Denn durch die inzwischen deutlich gesunkene Einspeisevergütung ist es nicht mehr lukrativ, erzeugten Solarstrom zu verkaufen. Der Eigenverbrauchsanteil sollte so hoch wie möglich sein, damit sich die Photovoltaikanlage Kosten lohnen. Für Einfamilienhäuser empfehlen sich Speicher mit einer Kapazität von 5 bis 15 kWh. Pro kWh Speicherkapazität können Sie mit Kosten von durchschnittlich 1.200 Euro rechnen. Für einen Speicher mit 10 kWh Kapazität sollten Sie also mit zusätzlichen Kosten von etwa 10.000 Euro bis 12.000 Euro rechnen, da größere Speicher verhältnismäßig günstiger sind als kleine.

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