Photovoltaik

Allgemeines zu Photovoltaik-Anlagen

Unter Photovoltaik versteht man die direkte Umwandlung von Sonnenlicht mittels Solarzellen in elektrische Energie. Dazu können Sie eine größere Photovoltaikanlage auf dem Dach errichten oder ein bis zwei Module auch auf der Terrasse oder am Balkon montieren, sogenannte steckerfertige PV-Anlagen. PV-Anlagen bestehen aus den sichtbaren Solarmodulen, die mit ihren darin enthaltenen Solarzellen das Sonnenlicht aufnehmen und in elektrischen Gleichstrom umwandeln. Dazu kommt ein (Hybriden-)Wechselgleichrichter, der den erzeugten Gleichstrom in hausüblichen Wechselstrom mit 230 Volt umgewandelt. 

Photovoltaik galt lange als die teuerste Form der Stromerzeugung mittels erneuerbaren Energien - eine Sicht, die sich aber bereits seit 2010 durch die starken Kostensenkungen der Anlagenkomponenten überholt hat. In der heutigen Zeit mit stark gestiegen Stromkosten sind Photovoltaik-Anlagen für nahezu jeden eine profitable und vor allem auch sehr nachhaltige Form Strom zu produzieren.

Lohnt sich eine Photovoltaik-Anlage?

Ob eine Photovoltaikanlage das Richtige für Sie ist, hängt von Ihren persönlichen Zielen ab. Wenn Sie etwas für die Umwelt tun möchten, lautet die Antwort eindeutig: Ja!

Aber auch unter rein wirtschaftlichen Gesichtspunkten sind Photovoltaik-Anlagen meist lohnend. Heute ist es üblich, einen Teil des Sonnenstroms vom Dach selbst zu verbrauchen. Eine Photovoltaik-Anlage rechnet sich umso schneller, je mehr Solarstrom Sie direkt selbst verbrauchen. Denn für den Strom vom Dach müssen Sie viel weniger bezahlen als für den Strom aus dem Netz. Rund 30-40 Prozent des Stromverbrauchs können bei einer typischen PV-Anlage direkt selbst verbraucht werden. Wird dazu noch ein Batteriespeicher eingebaut, können rund 70 Prozent erreicht werden. Ganz nebenbei können Sie mit dem Strom vom Hausdach unabhängiger vom Stromanbieter werden.

Der Strom aus Ihrer PV-Anlage, den Sie nicht selbst verbrauchen, wird automatisch in das öffentliche Netz eingespeist. Dafür erhalten Sie eine Einspeisevergütung, die ebenfalls zur Wirtschaftlichkeit der Anlage beiträgt.

Seit 30. Juli 2022 ist eine Neufassung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) in Kraft, das so genannte "EEG2023". Nehmen Sie jetzt eine neue PV-Anlage in Betrieb, erhalten Sie eine höhere Vergütung pro Kilowattstunde als früher. Für Anlagen bis 10 kWp sind das 8,2 Cent pro Kilowattstunde für die Strommenge, die Sie nicht selbst nutzen, sondern ins Stromnetz einspeisen. Anlagen größer als 10kWp werden mit 7,1 Cent pro Kilowattstunde vergütet.

Mit dem EEG 2023 können Sie eine noch höhere Vergütung (bis 13 Cent pro kWh) bekommen, wenn Sie den Strom vollständig ins Stromnetz einspeisen. Allerdings reduziert die PV-Anlage dann nicht Ihre Stromrechnung. Außerdem muss die Volleinspeisung dem Netzbetreiber schriftlich gemeldet werden, bevor Sie die Anlage in Betrieb nehmen.

Auch in Sachen Steuern tut sich zum Jahreswechsel etwas für Betreiber von Solaranlagen oder solche, die es werden wollen. Erträge von PV-Anlagen mit einer Größe von bis zu 30 Kilowattpeak sind von der Einkommenssteuer befreit, das gilt für neue und vorhandene Anlagen. Zur Einordnung: Eine durchschnittliche PV-Anlage auf einem Einfamilienhaus hat eine Leistung von 8 bis 15 Kilowatt peak. Verbunden mit dem Wegfall der 70-Prozent-Einspeisegrenze wird dem PV-Anlagen-Betreiber mit diesen Neuregelungen einiges an Papierkrieg erspart. Neu ist zudem, dass man für PV-Anlagen bis 30 Kilowattpeak und einen Speicher keine Mehrwertsteuer mehr zahlen muss. Dies hat der Bundesrat kurz vor Weihnachten abgesegnet.

 

Welche Förderungen gibt es?

Mit dem Düsseldorfer Programm "Klimafreundliches Wohnen und Arbeiten in Düsseldorf" werden sowohl Photovoltaik-Anlagen, als auch dazugehörige Batteriespeichersysteme gefördert.

Die aktuelle Förderung berechnet sich anhand der installierten elektrischen Leistung in kWp:

• für Anlagen größer 0,6 bis einschließlich 10 kWp: 300 Euro pro kWp

• für Anlagen größer 10 kWp: 3.000 Euro zzgl. 200 Euro pro kWp über 10 kWp

• Die maximale Förderung für PV-Anlagen beträgt 10.000 Euro

Die Förderung beträgt für die Integration intelligenter Messtechnik bei PV-Anlagen in ZFH und MFH: 40 % der förderfähigen Kosten (Produkt- und Installationskosten für Elektroverteilung und Messtechnik einschließlich ggf. erforderlicher Schlitz-, Stemm-, Putz-, Abkastungsarbeiten) - maximal jedoch € 4.000 pro Förderantrag.

Die Förderung beträgt pro Batteriespeichersystem nach der installierten Bruttospeicherkapazität in kWh:

• 250 Euro pro Kilowattstunde Batteriespeicherkapazität

 

direkter Link zum Fördeprogramm: "Klimafreundliches Wohnen und Arbeiten in Düsseldorf"

Eignet sich mein Dach?

Das hängt von verschiedenen Faktoren ab. Optimal ist ein komplett unverschattetes, nach Süden ausgerichtetes Dach mit 35 Grad Neigung. Aber die Anlagen können sich auch auf weniger oder stärker geneigten Dächern lohnen, ebenso bei nicht vollständiger oder komplett fehlender Südausrichtung. Je steiler das Dach, desto leichter reinigen sich die Module selbst mittels Regen, desto eher rutscht im Winter der Schnee ab.

Auch flache Dächer kommen infrage, PV-Anlagen können aufgeständert werden. Es ist auch egal, womit das Dach gedeckt ist oder welche Form es hat, denn es gibt für fast alle Variationen technische Lösungen. Bei Dacheindeckungen aus Blech, Folie oder Bitumen muss sehr sorgfältig montiert werden, damit die Anlage auch langfristig sicher montiert ist und das Dach dicht bleibt. Die Traglast des Daches muss natürlich für das Zusatzgewicht einer PV-Anlage geeignet sein, im Zweifel einen Statiker einschalten.

Dächer, die sich nach Osten oder Westen neigen, sind gegen Süddächer benachteiligt, weil die Sonne mittags im Süden am höchsten steht und dann ihre größte Kraft entfaltet. Ost- oder West-Dächer können aber in bestimmten Konstellationen sogar Vorteile bringen: Etwa bei hoher Eigennutzung und Kombination mit einem Speicher. Denn Ost-West-Dächer haben eine gleichmäßigere Stromerzeugungskurve – das ist für das Laden des Stromspeichers besser als eine Lastspitze zur Mittagszeit. Norddächer sind nicht zu empfehlen.

Und wenn sich Ihr Dach doch nicht eignet, können Sie über andere Installationsmöglichkeiten nachdenken: Carport, Garage, Schuppen, Fassade bieten vielleicht passende Flächen. Wer sein Dach neu eindecken lassen muss, kann auch darüber nachdenken, sich die Dachziegel zu sparen und stattdessen PV-Module zu verwenden. Dann ist zwar der Montageaufwand höher als bei klassischen Aufdachlösungen. Aber weil die Dachziegel eingespart werden, kann sich auch diese Lösung rechnen, zumal sie häufig sehr viel eleganter aussieht. Für Eigentümer denkmalgeschützter Häuser können Solardachziegel vielleicht eine Lösung bieten, bei denen viele kleine Solarmodule in die einzelnen Dachziegel integriert werden.

Welche Modularten werden verwendet?

Grundsätzlich unterscheiden sich PV-Module vor allem durch die in ihnen verwendeten Halbleiter voneinander. Standard sind noch immer Module aus mehreren Siliziumkristallen, sie heißen multi- oder polykristalline Module. Höhere Leistung bieten monokristalline Module, sie kosten aber mehr. Dünnschichtzellen sind sehr viel günstiger als normale Module, haben aber auch einen geringeren Wirkungsgrad. Das kann sich trotzdem rechnen, wenn sehr viel Fläche vorhanden ist oder weil das geringere Gewicht eine Installation überhaupt erst möglich macht.

Was gehört sonst noch zur Anlage?

In der Regel sind Solaranlagen auf einem Ständer- oder Hängesystem montiert. Dass dieses für 20 und mehr Jahre stabil sein sollte, liegt auf der Hand. Oft vergessen wird ein anderer Aspekt: Die ausreichende Hinterlüftung der Solarmodule. Denn je höher die Temperatur der Module, desto mehr sinkt deren Leistung. Das kann im Sommer Leistungseinbußen von 20 Prozent bringen. Der Abstand zum Dachziegel sollte deshalb mindestens zehn Zentimeter betragen und der Spalt zwischen Dach und unterster Modulreihe auf keinen Fall verstopft (Laub, Schmutz) sein. Ist er frei, entsteht zwischen Modulen und Ziegeln ein Kamineffekt, der für gute Hinterlüftung sorgt.

Auch an Fassaden müssen die zehn Zentimeter Abstand eingehalten werden, besonders kritisch ist die Hinterlüftung bei In-Dach-Anlagen, wenn die Solarmodule anstelle der Ziegel verwendet werden. Eine weitere Quelle für Leistungsminderungen können die Kabel sein, insbesondere das zwischen Anlage und Wechselrichter. Die Kabel zwischen den Modulen sind meist integriert und können kaum ausgetauscht werden, aber bei der Verbindung zum Wechselrichter könne Fehler bei Material, Länge, Querschnitt – etwa um Geld zu sparen – die Wirtschaftlichkeit mindern. Schließlich ist der Wechselrichter ein wichtiges Teil der PV-Anlage. Er sorgt für die Umwandlung des Gleichstroms, den die Module produzieren, in Wechselstrom, der ins Netz kann.

Was bringt die Zukunft?

Es gibt derzeit zwei Themen, die den Blick auf eine PV-Anlage und deren Wirtschaftlichkeit verändern können: Speicher und Wallbox. Speichersysteme werden bereits standardmäßig angeboten und sind technisch weit entwickelt. Ein Speicher verbessert die Wirtschaftlichkeit vor allem durch die höhere Eigennutzung. Im Durchschnitt steigt diese mit einem Speicher von 30 bis 35 auf 80 bis 85 Prozent. 100 Prozent wären technisch möglich, dürften aber meist nicht wirtschaftlich sein. Wichtig ist, dass der Speicher gut dimensioniert wird, also nicht zu klein, aber auch nicht zu groß. Und er muss zum Nutzungsverhalten passen, wer sowieso tagsüber einen hohen Verbrauch hat, muss weniger speichern als wenn das Haus tagsüber leer steht und dunkel ist.

Eine Heizung auf Strombasis verändert die Berechnung natürlich drastisch, ebenso Elektromobilität (Fahrrad, Elektro-Roller, E-Auto). Es gibt große Unterschiede in der Reaktion des Speichers auf Schwankungen im Strombedarf, also in seiner Performance. Manche Speicher verbrauchen selbst recht viel Energie, denn sie haben Steuerungssoftware eingebaut. Die Leistungsdaten der Speicher sollten also unbedingt Beachtung finden.

Als Nachteil ist vor allem der oft noch hohe Preis zu nennen, trotzdem sich dieser bereits stark verringert hat in den letzten Jahren. Zudem sind Stromspeicher für den Haushalt halt doch noch eine eher neue Technik, so dass Haltbarkeit und Wartungskosten der Akkus Unsicherheitsfaktoren sind. Auch die Entsorgung muss bedacht werden.