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Photovoltaik: Funktion, Förderungen und Kosten
Mit Photovoltaik (PV) umweltfreundlichen und nachhaltigen Solarstrom selbst erzeugen. Aufgrund der dauerhaft steigenden Strompreise nimmt die Nachfrage nach alternativen Quellen zu. Hierbei hat die Photovoltaik im Bereich elektrischer Energiegewinnung die Nase vorn. Aber wie genau funktioniert die Stromerzeugung mittels Photovoltaik, was kostet es eine Photovoltaikanlage und wer installiert die Solaranlage zur Stromerzeugung? Genau diese Fragen, werden im nachfolgenden Text behandelt.
Photovoltaik: Funktionsweise & Bestandteile
Um Sonnenenergie für die Wandlung in Strom nutzen zu können, benötigt man eine Photovoltaikanlage (auch PV-Anlage genannt). Eine Photovoltaikanlage besteht aus mehreren Komponenten. Solarmodule wandeln mittels photoelektrischen Effekt Sonnenenergie in Strom um. Bei dem erzeugten Strom handelt es sich um Gleichstrom. Für die meisten Geräte oder Verbraucher wie Kühlschrank, Waschmaschine oder Spülmaschine im Haushalt wird Wechselstrom benötigt. Deshalb wird zwischen den Abnehmern bzw. Zähler ein Wandler für Gleichstrom in Wechselstrom benötigt. Dieser Wandler wird als Wechselrichter oder Inverter bezeichnet. Dabei sind der Wechselrichter und die Solarmodule der Photovoltaikanlage über spezielle Solarkabel miteinander verbunden. Nach der Wandlung kann der Wechselstrom selbst verwendet, in einer speziellen Solarstrombatterie (Stromspeicher) gespeichert oder in das Stromnetz eingespeist werden.
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Welche Bedingungen sind für Photovoltaik wichtig?
Wenn man sich eine Photovoltaik-Anlage anschaffen möchte, muss die Fläche einige Bedingungen erfüllen, um eine Photovoltaik Montage zu realisieren. Wichtige Faktoren für die Installation sind Neigungswinkel des Daches bzw. der Fläche, Größe der Fläche, Ausrichtung und das Material, auf dem die PV-Anlage montiert werden soll.
Optimale Bedingungen für eine Photovoltaik Anlage:
- - Dachausrichtung nach Süden
- - Neigungswinkel von 30 – 35 Grad
- - Möglichst große Fläche
Prinzipiell lassen sich Photovoltaik Anlagen auf jeder fast jeder Fläche montieren. Zu den häufigsten Flächen gehören Ziegeldächer, Dächer mit Trapezblecheindeckung, Gründächer oder Betonflächen. Neben der üblichen Aufdachanlage wie bei Einfamilien- und Mehrfamilienhäusern sowie Gewerbehallen ist auch eine Installation auf Freilandflächen oder als Innendachanlagen möglich.
Photovoltaik Vorteile: das spricht für eine Photovoltaikanlage
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Unabhängigkeit (Autarkie):
Mit einer Photovoltaikanlage und den damit verbundenen eigen produzierten Solarstrom, gewinnst Du an Unabhängigkeit gegenüber dem Netzversorger. Dadurch musst Du weniger des teuren Netzstrom beziehen.
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Umweltfreundlich:
Einer der größten Vorteile einer Photovoltaikanlage ist, dass man zur Erzeugung von elektrischer Energie nur die Kraft der Sonne benötigt. Mittels Photoeffekts wird die Sonnenenergie in Solarstrom umgewandelt.
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Geringer Wartungsaufwand:
Gegenüber den hohen Anschaffungskosten stehen die geringen Wartungskosten. Denn Photovoltaikanlagen sind wartungsarm und somit fallen nur wenige Betriebskosten an. Eine Wartung & Reinigung ist im Regelfall nur selten nötigt.
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Lange Lebensdauer:
Eine Photovoltaikanlage bzw. dessen Bestandteile haben eine hohe Lebensdauer. So halten Solarmodule über eine Zeit von 20 – 30 Jahren. Lediglich der Wechselrichter muss alle 10 – 12 Jahre gewechselt werden.
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Herstellergarantie:
Viele Hersteller bieten auf deren Module eine Garantie von 25 Jahren und darüber hinaus an.
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Elektroauto Ladestation:
Mit einer Photovoltaik Anlage und einer Wallbox kannst Du Dein E-Auto mit sauberen Solarstrom tanken und das mehr oder weniger kostenlos.
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Speicher Erweiterung:
Eine Photovoltaikanlage lässt sich problemlos durch einen Batteriespeicher erweitern. Das hat den Vorteil, dass man noch mehr des eigenen Solarstrom nutzen können.
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Auch ohne Anschaffungskosten möglich:
Wen die hohen Anschaffungskosten abschreckt, hat die Möglichkeit sich seine Photovoltaik Anlage zu mieten oder zu leasen. Diese Form stellt eine echte Alternative zum Kauf dar.
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Modulares System:
Bei Ausfall einzelner Komponenten können diese problemlos einzeln getauscht werden. Es ist nicht nötig, die ganze Photovoltaikanlage zu erneuern. Darüber hinaus ist die PV-Anlage erweiterbar.
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Was kostet Photovoltaik?
Die Kosten für eine Photovoltaik Anlage sind von der benötigten Leistung abhängig. Ein Einfamilienhaushalt mit 3 – 4 Personen ohne besondere Verbraucher wie Sauna, Pool oder Wärmepumpe hat im Schnitt einen jährlichen Verbrauch von ca. 4.000 – 4. 5000 Kilowattstunden (abgekürzt kWh). Für solch einen Verbrauch ist eine Photovoltaik Anlage mit einer Leistung von mindestens 5.500 Kilowatt Peak (abgekürzt kWp) angemessen.
Eine solche Solaranlage kostet ca. zwischen 8.000 – 12.000 Euro. Natürlich bestimmen die Qualität der Komponenten und örtliche Bedingungen den Preis für die PV-Anlage.
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Fazit: Kosten einer Photovoltaik Anlage
Grundsätzlich muss der Betrieb einer Photovoltaikanlage aus langfristiger Sicht betrachtet werden. Konzipiert sind solche Anlagen für die Nutzung von wenigstens 20 Jahren. Es reicht also keinesfalls aus, die gegenwärtige Situation hinsichtlich der Strompreise zu bewerten. Vielmehr ist der Langzeiteffekt der Stromerzeugung entscheidend. Die durchschnittliche Leistung von 800 bis 1000 kWh Strom im Jahr bei einem 1 kWp einer PV-Anlage lässt großen Freiraum zur Eigennutzung des Stroms oder zur Einspeisung. Im besten Falle sogar beides, denn mit dieser doppelten Nutzung können die Investitionskosten in absehbarer Zeit wieder eingespielt werden.
Gut zu wissen
Dank wachsender Nachfrage und verbesserter Technologie sind die Preise für Photovoltaikanlagen in den letzten 20 Jahren deutlich gesunken. In Deutschland hat sich die Anzahl der Photovoltaikanlagen in dieser Zeit um ein Vielfaches erhöht. Wer schon vor Jahren in Solarstrom investierte, genießt den kostenlosen Strom vom Dach. Der Kostenfaktor Strom wird auch zukünftig einer der wichtigsten Punkte beim Kauf einer Photovoltaikanlage sein.
Neuerungen des EEG 2024 erlauben höhere Nutzung
In der Vergangenheit gab es oft die Frage nach der doppelten Nutzung einer Solaranlage. Also Eigenverbrauch und Einspeisung gleichzeitig. Bisher war dies nicht möglich, da die Bundesregierung die Ansicht vertrat, Photovoltaik-Anlagenbetreiber würden bereits den Vorteil des ostenlosen Stroms haben. Dieser überaus wichtige Punkt wurde mit dem EEG 2023 überarbeitet und neu gestaltet.
Demnach ist die doppelte Nutzung der Photovoltaikanlage nun möglich. Davon profitieren insbesondere Hauseigentümer mit großen Dachflächen, die einerseits ihren Strom nutzen und gleichzeitig Einnahmen durch die Einspeisevergütung erzielen. Wer sich auf dieses Konzept einlässt, wird eine zügige Amortisation erreichen und kann 20 Jahre lang mit den Einnahmen Geld verdienen. Die Höhe dieses Einkommens hängt natürlich immer von der Größe des Daches und der Anzahl der Solarmodule ab.
Häufig gestellte Fragen:
Wer darf Photovoltaik montieren?
Eine Photovoltaikanlage sollte immer von ausgebildeten, zertifizierten bzw. qualifizierten Fachkräften montiert werden, die über entsprechende Ausbildung und Erfahrung im Umgang mit elektrischen Anlagen verfügen. Denn es ist wichtig, dass die Installation den gesetzlichen Vorgaben und baurechtlichen Bestimmungen entspricht. Dazu gehört auch die Anmeldung der PV-Anlage beim Netzbetreiber und eventuell beim Energieversorger. Nur so stellst Du sicher, dass Garantieansprüche und Versicherungsschutz gewährleistet sind.
Wie groß sollte eine Photovoltaik Anlage sein?
Die optimale Größe einer Photovoltaikanlage richtet sich nach Deinem Stromverbrauch und der verfügbaren Dachfläche. Deinen Stromverbrauch kannst Du anhand Deiner Stromrechnungen ermitteln. Ein durchschnittlicher Haushalt verbraucht etwa 4.000 bis 5.000 kWh pro Jahr. Um die benötigte Anlagengröße grob zu schätzen, multiplizieren Du deinen jährlichen Stromverbrauch mit dem Faktor 1,5 und dividierst diesen durch 1000.
Beispielrechnung anhand eines jährlichen Stromverbrauchs von 5.000 kWh:
5.000 kWh x 1,5 / 1000 = 7.5 kWp.
Welche Förderungen für Photovoltaik gibt es aktuell?
Einige Städte, Landkreise und Bundesländer bieten Förderprogramme an, die erhebliche Zuschüsse für Solaranlagen oder Stromspeicher bereitstellen. Die staatliche Förderbank bietet mit dem Programm KfW 270 zinsgünstigen Kredite für Solaranlagen und Stromspeicher an.