1. Wie funktioniert eine Photovoltaikanlage?
Heutzutage sind Solarmodule allgegenwärtig: Ganz egal ob auf privaten Häusern, Firmengebäuden, freien Flächen oder öffentlichen Einrichtungen. Der Trend lässt seit Jahren nicht nach. Deshalb ist spätestens jetzt der richtige Zeitpunkt, um über Ihre eigene Photovoltaikanlage nachzudenken. Deren Solarmodule wandeln die Lichtenergie der Sonne in elektrische Energie um. Mit Hilfe eines Wechselrichters wird der entstehende Gleichstrom zu Wechselstrom umgewandelt. Dieser Strom wird dann ins öffentliche und private Stromnetz eingespeist.
Durch einen Stromspeicher ist es Ihnen zusätzlich möglich, den nicht verbrauchten Strom der sonnigen Mittagsstunden zu speichern. So machen Sie auch am Abend und in der Nacht von Ihrem eigenen Strom Gebrauch.
2. Verschiedene Arten von Solarmodulen bei Photovoltaikanlagen
Solarmodule für Photovoltaikanlagen werden auf Hausdächern installiert.
Bei der Herstellung von Solarmodulen gibt es unterschiedliche Methoden. Heute benutzt man bei Photovoltaikanlagen vorwiegend diese drei Arten:
Monokristalline Solarmodule
Die monokristallinen Solarmodule entstehen bei einem sehr teurem und aufwendigem Herstellungsverfahren. Dabei wird das Halbleitermaterial Silizium geschmolzen. Anschließend werden aus dem geschmolzenem Silizium kristalline Stäbe gezogen und in Scheiben geschnitten. Es entstehen dunkelblaue bis schwarze Solarzellen. Sie werden miteinander zu Solarmodulen verschaltet.
Diese monokristallinen Solarmodule haben einen besonders hohen Wirkungsgrad. Das bedeutet, dass bei gleicher Sonneneinstrahlung mehr Lichtenergie in elektrische Energie umgewandelt wird als bei den anderen Arten.
Polykristalline Solarmodule
Bei den polykristallinen Solarmodulen wird wieder Silizium verwendet. Dieses gießt man im Herstellungsverfahren zunächst in Blöcke. Anschließend werden die Blöcke in Scheiben zersägt. Dieses Verfahren nennt man das Blockgussverfahren. Durch das Abkühlen bilden sich dann zahlreiche kleine Kristalle. Die jeweiligen Scheiben sind wieder die einzelnen Solarzellen. Diese Art hat einen geringeren Wirkungsgrad als die monokristallinen Solarmodule. Jedoch ist sie kostengünstiger in der Herstellung.
Amorphe Solarmodule
Die Amorphen Solarmodule sind auch als Dünnschichtzellen bekannt. Bei der Herstellung entstehen im Gegensatz zu mono- und polykristallinen Modulen keine Kristalle. Stattdessen werden dünne Schichten aus Halbleitermaterial auf eine Trägerschicht aufgedampft. Diese Solarmodule bringen einen geringeren Ertrag. Jedoch sind hier die Kosten niedriger und sie erzeugen auch bei diffusem Licht Energie.
Die Entscheidung, welche Solarmodule am besten zu Ihnen passen, hängt vor allem von der Größe ihrer Dachfläche ab. Monokristalline Solarmodule überzeugen durch Ihren hohen Wirkungsgrad. Deswegen sind Sie vor allem bei einer kleineren Fläche zu empfehlen. Polykristalline Solarmodule bieten das beste Preis-Leistungs-Verhältnis bei großen Dachflächen und Freilandanlagen. Amorphe Solarmodule kommen seltener bei Photovoltaikanlagen zum Einsatz. Sie sind langfristig nicht rentabel genug. Häufiger wird diese Art bei Uhren oder Taschenrechnern verwendet. Daher bleiben Sie tendenziell ein Nischenprodukt.
3. Voraussetzungen für die Installation Ihrer Photovoltaikanlage
Bevor Sie sich für eine Photovoltaikanlage entscheiden, ist sicherzustellen, dass sich Ihr Dach dafür eignet. Dabei ist eine möglichst schattenfrei Dachfläche natürlich ideal. Mögliche Schattenquellen sind:
Was die optimalen Voraussetzungen für ihre Photovoltaikanlage sind, erfahren Sie hier.
- Bestehende oder geplante benachbarte Häuser.
- Ein eigener Schornstein oder sonstige Dachaufbauten.
- Große Bäume, die noch wachsen.
Besonders vorteilhaft ist zudem eine Ausrichtung nach Süden. So bekommt Ihre Photovoltaikanlage möglichst viel Sonneneinstrahlung ab. Die optimale Dachneigung beträgt etwa 30-35°. Bei einem Flachdach lässt sich diese nachträglich noch durch Aufständerungen erreichen. Aber auch bei größeren Abweichungen sind Photovoltaikanlagen noch realisierbar und effizient.
In den meisten Fällen brauchen Sie keine Baugenehmigung für Ihre Photovoltaikanlage. Bei reinen Wohnsiedlungen oder denkmalgeschützten Häusern sieht das unter Umständen anders aus. Ihre Baubehörde gibt in diesen Fällen verlässliche Auskünfte.
4. Prognosen für die Zukunft von Solarenergie
Von Ihrer eigenen Photovoltaikanlage profitiert die Umwelt.
Da das Umweltbewusstsein in der Gesellschaft immer stärker wächst, werden auch erneuerbare Energiequellen immer gefragter. Eine Studie aus dem Fachjournal „Nature Energie“ von 2017 zeigt dies eindrucksvoll: Laut der Studie werden erneuerbare Energien bis 2050 etwa 30-50% des weltweiten Strombedarfs decken.
Aus diesem Grund ist auch die rasante weltweite Verbreitung von Photovoltaikanlagen nicht überraschend. Werden auch Sie Teil einer weltweiten Entwicklung hin zu erneuerbaren Energien. Photovoltaikanlagen sind unter anderem auch eine ziemlich langfristige Investition. Experten rechnen mit einer Lebensdauer von über 20 Jahren.
5. Kosten von Photovoltaikanlagen im Überblick
Mit diesen Kosten müssen Sie bei Ihrer Photovoltaikanlage rechnen.
Die Kosten für eine Photovoltaikanlage setzen sich aus dem Erwerb der Anlage, den Montagekosten und den Kosten für den laufenden Betrieb zusammen. Kosten wie Nutzen einer Anlage unterscheiden sich aufgrund von verschiedenen Faktoren:
- Größe Ihrer Anlage.
- Wahl der Solarmodule.
- Ausrichtung und Neigungswinkel der Dachfläche.
- Geographische Lage Ihres Wohnortes.
In dieser Übersicht sehen Sie, mit was für Kosten Sie beim Erwerb einer Anlage ungefähr zu rechnen haben. Kilowattpeak (kWp) beschreibt hierbei die Höchstleistung einer Photovoltaikanlage.
| Größenordnung | Kostenspanne | Kosten Gesamt |
|---|---|---|
| Kleines Dach (ca. 4kWp) | 1.200-1.900€/kWp | 4.800-7.600€ |
| Mittelgroßes Dach (ca. 6 kWp) | 1.000-1.800€/kWp | 6.000-10.800€ |
| Großes Dach (ca. 9 kWp) | 900-1.700€/kWp | 8.100-15.300€ |
Da Käufer meistens Kompaktpakete erwerben, sind die Montagekosten dort schon mit eingerechnet. Die Montagekosten betragen etwa 120-180 €/kWp. Zusätzlich fallen im laufenden Betrieb noch Wartungskosten von ungefähr 150 € pro Jahr an. Damit ist die Photovoltaikanlage eine ziemlich wartungsarme Technologie.
Wer noch einen Stromspeicher für seine Photovoltaikanlage installieren will, hat mit zusätzlich 800-1500 €/kWp zu rechnen. Die modernen Lithium-Ionen-Batterien sind teurer als die Bleisäurebatterien. Jedoch haben Sie eine längere Lebensdauer und sind somit langfristig von Vorteil. Durch einen Stromspeicher lässt sich die Strommenge, die Sie von externen Anbietern beziehen, nochmals verringern. Somit sparen Sie Kosten. Ein Stromspeicher rentiert sich auf Dauer in den meisten Fällen.
6. Ihre Fördermöglichkeiten beim Einbau einer Photovoltaikanlage
Lassen Sie sich von den eher hohen Anschaffungskosten nicht abschrecken. Der Kauf wird einerseits gefördert, anderseits sparen Sie langfristig Stromkosten. Zusätzlich erhalten Sie für den eingespeisten Strom ins öffentliche Netz eine Vergütung.
- Beim Kauf Ihrer Photovoltaikanlage ist es Ihnen möglich, eine KfW-Förderung zu beantragen. Die KfW-Bank fördert bis zu 100% der Investitionen mit einem zinsgünstigen Kredit. Als Sicherheit für einen Kredit reicht den Banken in den meisten Fällen die staatliche Einspeisevergütung.
- Häufig gibt es auch noch lokale Zuschüsse. Fragen Sie deshalb bei Ihrer Kommune nach.
- Durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz EEG wurde eine Einspeisevergütung vereinbart. Dadurch bekommen Besitzer von Photovoltaikanlagen eine Vergütung für den Strom, den Sie an das öffentliche Netz abgeben. Beim Neubau Ihrer Photovoltaikanlage bekommen Sie einen festgelegten Preis für die nächsten 20 Jahre. Für die Einspeisung in das öffentliche Netz benötigt Ihre Photovoltaikanlage eine eigene Steuernummer.
- Leider ist die Einspeisevergütung in den letzten Jahren stark gesunken. Daher ist es deutlich effizienter, den eigens produzierten Solarstrom selbst zu nutzen. Insbesondere durch steigenden Strompreise in den letzten Jahren wird dies immer vorteilhafter. Aus diesem Grund lohnt sich auch die Investition eines Stromspeichers. Dadurch lässt sich Ihre Quote beim Eigenverbrauch erhöhen: Sie werden mit Ihrer Photovoltaikanlage unabhängiger von der Entwicklung der Strompreise.
7. Fazit: Die Photovoltaikanlage als rentable Investition
Es ist kein Wunder, dass Sie immer mehr Photovoltaikanlagen in Ihrer Nachbarschaft sehen. Eine Solaranlage ist eine durchaus rentable Investition.
- Sie fördern mit Ihrem Kauf die Nachhaltigkeit.
- Bei der Gewinnung von Solarenergie werden keine Schadstoffe ausgestoßen.
- Sie machen sich unabhängig von steigenden Strompreisen.
- Beim Erwerb einer Photovoltaikanlage sind verschiedene Förderungen möglich.
Eine eigene Photovoltaikanlage ist also gut für die Umwelt und Ihren Geldbeutel!
