Solarenergie sinnvoll für die eigene Stromversorgung nutzen
Eine Photovoltaikanlage wandelt Sonnenenergie in elektrischen Strom um. Der erzeugte Solarstrom kann direkt im Gebäude genutzt, in einem Batteriespeicher zwischengespeichert oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden.
Durch einen möglichst hohen Anteil selbst genutzten Solarstroms kann der Strombezug aus dem Netz reduziert werden. Besonders interessant kann Photovoltaik sein, wenn im Gebäude größere elektrische Verbraucher vorhanden oder zukünftig geplant sind – beispielsweise eine Wärmepumpe oder ein Elektrofahrzeug.
Ob eine Photovoltaikanlage technisch und wirtschaftlich sinnvoll ist, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Dazu gehören unter anderem Dachfläche, Ausrichtung, Verschattung, Anlagenkosten, Stromverbrauch und die zeitliche Verteilung des Stromverbrauchs.
Wie funktioniert eine Photovoltaikanlage?
Photovoltaikmodule erzeugen aus Sonnenlicht Gleichstrom. Ein Wechselrichter wandelt diesen in Wechselstrom um, der im Gebäude genutzt werden kann.
Der erzeugte Strom kann grundsätzlich:
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direkt im Gebäude verbraucht,
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in einem Batteriespeicher gespeichert oder
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in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden.
Wie sich diese Anteile verteilen, hängt von Größe und Auslegung der Anlage sowie vom Stromverbrauch des Gebäudes ab.
Welche Vorteile kann eine Photovoltaikanlage bieten?
Eine passend ausgelegte Photovoltaikanlage kann verschiedene Vorteile bieten:
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eigene Stromerzeugung
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geringerer Strombezug aus dem öffentlichen Netz
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Nutzung erneuerbarer Energie
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Möglichkeit zur Erhöhung des Eigenverbrauchs
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Kombination mit einer Wärmepumpe
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Kombination mit einem Batteriespeicher
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Nutzung von Solarstrom für Elektromobilität
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Reduzierung der mit dem Strombezug verbundenen CO2-Emissionen
Ob und in welchem Umfang diese Vorteile erreicht werden, hängt von der Anlage, dem Gebäude und dem individuellen Stromverbrauch ab.
Ist jedes Dach für Photovoltaik geeignet?
Nicht jedes Dach bietet die gleichen Voraussetzungen für eine Photovoltaikanlage.
Bei der Beurteilung sind unter anderem wichtig:
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verfügbare Dachfläche
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Dachausrichtung
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Dachneigung
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Verschattung durch Bäume oder benachbarte Gebäude
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Dachaufbauten wie Gauben oder Dachfenster
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Zustand der Dacheindeckung
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Tragfähigkeit der Dachkonstruktion
Auch Dachflächen, die nicht exakt nach Süden ausgerichtet sind, können für Photovoltaik geeignet sein.
Ost-West-Ausrichtungen können beispielsweise eine breitere Verteilung der Stromerzeugung über den Tagesverlauf ermöglichen.
Dachzustand vor der Installation berücksichtigen
Eine Photovoltaikanlage wird üblicherweise für einen langen Nutzungszeitraum installiert. Deshalb sollte vor der Montage auch der Zustand des Daches betrachtet werden.
Ist in absehbarer Zeit ohnehin eine Neueindeckung oder energetische Dachsanierung erforderlich, kann es sinnvoll sein, diese Arbeiten vor oder gemeinsam mit der Installation der Photovoltaikanlage durchzuführen.
Andernfalls kann es später notwendig werden, die Module für Dacharbeiten vorübergehend abzubauen und anschließend erneut zu montieren.
Was bedeutet Eigenverbrauch?
Als Eigenverbrauch wird der Anteil des erzeugten Solarstroms bezeichnet, der direkt im eigenen Gebäude genutzt wird.
Produziert die Photovoltaikanlage beispielsweise Strom, während gleichzeitig Haushaltsgeräte, Wärmepumpe oder andere elektrische Verbraucher betrieben werden, kann dieser Strom unmittelbar genutzt werden.
Je besser Stromerzeugung und Stromverbrauch zeitlich zusammenpassen, desto größer kann der direkt genutzte Anteil des Solarstroms sein.
Nicht selbst verbrauchter und nicht gespeicherter Strom kann in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden.
Photovoltaik und Batteriespeicher
Ein Batteriespeicher kann überschüssigen Solarstrom aufnehmen und zu einem späteren Zeitpunkt wieder zur Verfügung stellen.
Dadurch kann der Anteil des selbst genutzten Solarstroms erhöht werden.
Ein Speicher ist jedoch nicht automatisch für jede Photovoltaikanlage wirtschaftlich sinnvoll.
Bei der Beurteilung sollten unter anderem berücksichtigt werden:
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Anschaffungskosten
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nutzbare Speicherkapazität
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Stromverbrauch des Gebäudes
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Größe der Photovoltaikanlage
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mögliche Lade- und Entladeverluste
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erwartete Nutzungsdauer
Die Größe eines Batteriespeichers sollte deshalb möglichst auf die Photovoltaikanlage und den tatsächlichen Stromverbrauch abgestimmt werden.
Photovoltaik und Wärmepumpe kombinieren
Photovoltaik und Wärmepumpe können sinnvoll miteinander kombiniert werden.
Ein Teil des von der Photovoltaikanlage erzeugten Stroms kann direkt für den Betrieb der Wärmepumpe genutzt werden. Dadurch kann sich der Strombezug aus dem Netz reduzieren.
Allerdings erzeugt eine Photovoltaikanlage im Winter normalerweise deutlich weniger Strom als im Sommer, während der Wärmebedarf eines Gebäudes gerade im Winter besonders hoch ist.
Eine Photovoltaikanlage kann deshalb den Strombedarf einer Wärmepumpe unterstützen, aber eine vollständige Versorgung der Wärmepumpe mit eigenem Solarstrom über das gesamte Jahr ist bei üblichen Wohngebäuden in der Regel nicht zu erwarten.
Photovoltaikanlage richtig dimensionieren
Die geeignete Größe einer Photovoltaikanlage hängt nicht ausschließlich vom aktuellen Stromverbrauch ab.
Bei der Planung können auch zukünftige Veränderungen berücksichtigt werden, beispielsweise:
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Einbau einer Wärmepumpe
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Anschaffung eines Elektrofahrzeugs
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Installation eines Batteriespeichers
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steigender Stromverbrauch durch weitere elektrische Anwendungen
Gleichzeitig müssen verfügbare Dachfläche, technische Voraussetzungen und Wirtschaftlichkeit berücksichtigt werden.
Eine möglichst hohe Eigenverbrauchsquote allein ist nicht zwangsläufig das einzige Ziel einer wirtschaftlich sinnvollen Anlagenplanung.
Photovoltaik als Teil einer energetischen Sanierung
Photovoltaik verbessert nicht unmittelbar den Wärmeschutz eines Gebäudes. Sie kann jedoch Teil eines umfassenderen Energiekonzepts sein.
Eine Abstimmung kann insbesondere sinnvoll sein mit:
Sind ohnehin Arbeiten am Dach vorgesehen, sollten Dachsanierung, Dämmung und Photovoltaikanlage möglichst frühzeitig gemeinsam betrachtet werden.
Wirtschaftlichkeit einer Photovoltaikanlage
Ob sich eine Photovoltaikanlage wirtschaftlich lohnt, lässt sich nicht mit einer einzigen pauschalen Amortisationszeit beantworten.
Einfluss haben unter anderem:
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Anschaffungskosten
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Größe und Ertrag der Anlage
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Anteil des selbst genutzten Solarstroms
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Strompreis
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Einspeisevergütung
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laufende Kosten
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Finanzierung
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Batteriespeicher
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zukünftige Entwicklung des Stromverbrauchs
Wirtschaftlichkeitsberechnungen beruhen außerdem auf Annahmen über zukünftige Entwicklungen. Sie sollten deshalb nicht als Garantie für eine bestimmte Rendite oder Amortisationszeit verstanden werden.
Förderungen und finanzielle Rahmenbedingungen
Für Photovoltaikanlagen können unterschiedliche finanzielle und gesetzliche Rahmenbedingungen relevant sein.
Dazu können beispielsweise gehören:
Diese Bedingungen können sich ändern und hängen teilweise vom konkreten Vorhaben ab.
Vor einer Investitionsentscheidung sollten deshalb die zum jeweiligen Zeitpunkt geltenden Regelungen geprüft werden.
Häufige Fragen
Ist jedes Dach für Photovoltaik geeignet?
Nein. Dachfläche, Ausrichtung, Neigung, Verschattung, Dachzustand und statische Voraussetzungen beeinflussen die Eignung.
Eine reine Südausrichtung ist jedoch keine zwingende Voraussetzung für eine sinnvoll nutzbare Photovoltaikanlage.
Lohnt sich eine Photovoltaikanlage auch ohne Batteriespeicher?
Das kann durchaus der Fall sein.
Ein Batteriespeicher erhöht typischerweise den Anteil des selbst genutzten Solarstroms, verursacht aber zusätzliche Anschaffungskosten und Speicherverluste.
Ob ein Speicher wirtschaftlich sinnvoll ist, sollte deshalb getrennt von der grundsätzlichen Wirtschaftlichkeit der Photovoltaikanlage betrachtet werden.
Kann Photovoltaik mit einer Wärmepumpe kombiniert werden?
Ja. Ein Teil des Solarstroms kann für den Betrieb der Wärmepumpe genutzt werden.
Die Stromerzeugung der Photovoltaikanlage und der Wärmebedarf des Gebäudes fallen saisonal jedoch nicht vollständig zusammen. Im Winter ist der Wärmebedarf besonders hoch, während die Solarstromerzeugung geringer ist.
Funktioniert Photovoltaik auch bei bewölktem Himmel?
Ja. Photovoltaikmodule erzeugen auch bei diffusem Licht Strom.
Die Leistung ist bei geringer Sonneneinstrahlung allerdings niedriger als bei direkter und intensiver Sonneneinstrahlung.
Muss eine Photovoltaikanlage immer nach Süden ausgerichtet sein?
Nein.
Auch Ost- und Westdächer können für Photovoltaik geeignet sein. Welche Ausrichtung günstig ist, hängt unter anderem von der verfügbaren Dachfläche, Verschattung und dem zeitlichen Stromverbrauch ab.
Macht eine möglichst große Photovoltaikanlage immer Sinn?
Nicht zwangsläufig, aber eine Anlage sollte auch nicht ausschließlich auf eine möglichst hohe Eigenverbrauchsquote begrenzt werden.
Für die Dimensionierung sollten Dachfläche, Investitionskosten, erwarteter Ertrag, Eigenverbrauch, Einspeisung und zukünftiger Strombedarf gemeinsam betrachtet werden.
Sollte zuerst das Dach saniert oder die Photovoltaikanlage installiert werden?
Ist das Dach technisch oder energetisch sanierungsbedürftig und steht eine Sanierung in absehbarer Zeit an, sollte dies vor Installation einer langfristig genutzten Photovoltaikanlage berücksichtigt werden.
Dadurch kann vermieden werden, dass die Anlage später für notwendige Dacharbeiten demontiert und erneut montiert werden muss.