Die Produktion von eigenem Solarstrom durch Photovoltaikanlagen

Wenn man von erneuerbaren Energien spricht, dann denken die meisten von uns sofort an Solarenergie. Und das obwohl z.B. die Systeme zur Energiegewinnung aus Wind uns Wasser viel weiter in der Entwicklung fortgeschritten sind. Das liegt wohl daran, dass die Technologie zur Erzeugung von Solarstrom von allen genutzt werden kann. Es ist schwer vorstellbar, dass eine einzelne Gemeinde oder ein einzelner Haushalt ein eigenes Windrad zur Stromgewinnung installieren. Aber fast alle haben ein Dach, auf dem man Photovoltaikanlagen anbringen kann. Neben dem Platz für die Solarmodule braucht man aber auch noch die notwendigen Genehmigungen und das Geld, um die Anlage finanzieren zu können. Auch was diese beiden Faktoren betrifft, stellt sich die Anschaffung einer Photovoltaikanklage wesentlich einfacher dar, als zum Beispiel die eines Windrads.

Das Thema Solarstrom wird schon seit Jahren ausführlich behandelt und gerade seit der von der Bundesregierung ausgerufenen Energiewende ist es in aller Munde, aber trotzdem gibt es noch viele Leute, die, wie auch ich, Informationen darüber suchen. Mein Interesse ist gestiegen, als ich endlich ein Haus kaufen konnte und mich deshalb über die unterschiedlichen Energiemöglichkeiten informieren wollte. Aber besonders über ein heiß diskutiertes Thema wie Erneuerbare Energien und Photovoltaik findet man unendlich viele Informationen im Netz. Also habe ich vor, mit diesem Artikel eine kleine Zusammenfassung meiner Odyssee durch die Solarstromwelt zu schreiben und hoffe, das darin alle nützlichen Infos enthalten sind, die jemand, der, wie ich, eine Photovoltaikanlage anbringen will, benötigt.

Was ist Photovoltaik?

Ich glaube, dass die meisten Leute wissen, dass man unter Photovoltaik die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie, also Solarstrom, versteht. Diese Umwandlung erfolgt mittels Solarzellen, die zu einem Solarmodul zusammengefasst sind. Für die Herstellung der Solarzellen wird meistens kristallines Silizium verwendet, da es einer der meist vorhandenen Rohstoffe der Erde und somit schwer erschöpflich ist. Das Silizium, sowie auch die anderen zur Herstellung von Solarzellen verwendeten Materialien, wird unter dem Einfluss von Wärme- oder Lichtenergie elektrisch leitfähig. Die Photonen im Sonnenlicht übertragen die Lichtenergie auf die Elektronen in der Solarzelle, die somit in Bewegung geraten und Strom produzieren. Die Solarmodule produzieren allerdings Gleichstrom. Weil man aber nur Wechselstrom in das Stromnetz einspeisen kann, benötigt man einen Wechselrichter, der den Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt, wodurch die produzierte Energie dann in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden kann.

Der Wirkungsgrad

Dabei wird jedoch nicht die gesamte Sonnenenergie in Strom umgewandelt, sondern nur ein Teil. Der Rest geht zum Beispiel durch Reflexion verloren. Der Teil der Lichtmenge, der in elektrische Energie umgewandelt wird, wird durch den Wirkungsgrad in % bezeichnet. Unterschiedliche Materialien haben auch einen unterschiedlichen Wirkungsgrad. Deshalb arbeiten Wissenschaftler daran, beispielsweise durch neue Materialien für die Zelle oder durch eine Veränderung der Oberflächenstruktur einen höheren Wirkungsgrad zu erzeugen.

Man kann Solarmodule mit monokristallinen oder polykristallinen Solarzellen oder Dünnschichtmodule mit amorphen Zellen kaufen. Alle drei haben einen unterschiedlichen Wirkungsgrad und sind dementsprechend auch teurer oder günstiger:

Quelle: solar-portal.com

Warum eine Photovoltaikanlage installieren?

Die Produktion von eigenem Solarstrom durch Photovoltaik-Systeme hat mehrere Vorteile:

• der über eine Photovoltaikanlage ins öffentliche Netz eingespeiste Strom wird mit einem wesentlich höheren Betrag vergütet, als man selber für Strom zahlt
• Solarsysteme können mit weiteren Förderungen finanziert werden
• sie können steuerliche Vorteile bringen (beispielsweise kann die Mehrwertsteuer für die Installation einer Photovoltaikanlage über die Steuererklärung rückerstattet werden)
• Umweltschutz durch erneuerbare Energien

Kosten und Rentabilität

Die Kosten für die Installation einer Photovoltaikanlage variieren natürlich entsprechend der Anzahl und der Qualität der Module (also Größe des Daches, mono- oder polykristalline Zellen etc.). Zudem kommen zu den reinen Kosten für die Anlage noch die Kosten für

• den Wechselrichter: circa 2000 Euro
• die Montage: zwischen 500 und 1000 Euro

Insgesamt kann man so für ein Einfamilienhaus mit ungefähr 15.000 Euro rechnen. Die laufenden Kosten für Wartung und Reparaturen müssen natürlich auch bedacht werden, denn es kann schon mal sein, dass ein Modul defekt ist oder auch der Wechselrichter ausgetauscht werden muss.

Diese Anschaffungskosten sollten dann im Laufe der Zeit durch die Zahlung der Einspeisevergütung amortisiert werden. Zur Zeit werden pro Kilowattstunde 28,74 Cent Einspeisevergütung bezahlt. Natürlich darf man dabei nicht vergessen, die Anlage beim örtlichen Stromversorger anzumelden.

Eine genaue Rentabilitätsrechnung muss individuell durchgeführt werden. Im Internet gibt es verschiedene Portale, wo man solche Rechner findet, die die Kosten-Nutzen-Kalkulation für einen durchführen. Aber am besten man lässt sich persönlich von einem Energieberater oder im Fachgeschäft beraten. Denn nicht nur die Größe des Daches, sondern auch sein Neigungswinkel und seine Ausrichtung beeinflussen den effektiven Ertrag bei der Stromerzeugung. Optimale Bedingungen wären zum Beispiel ein Neigungswinkel des Daches von 30% und dessen Ausrichtung nach Süden.

Nicht zuletzt habe ich mich auch bei meiner Versicherung nach den Optionen für die Versicherung der Anlage erkundigt. Denn man darf nicht vergessen, dass immerhin eine hochsensible Technologie auf dem Dach ungeschützt den Wetterbedingungen ausgesetzt ist.

Förderung für Photovoltaikanlagen

Die Gewinnung von Solarenergie durch Photovoltaikanlagen wird nicht nur durch die Einspeisevergütung gefördert. Daneben gibt es eine Reihe anderer Möglichkeiten, beispielsweise zinsgünstige staatliche Kredite oder Zuschüsse durch örtliche Energieversorger:

Bei allen Kosten- und Nutzen-Rechnungen sollte man jedoch immer daran denken, dass man vor allem etwas für die Umwelt tut und Solarenergie also in gewisser Weise auch immer von Nutzen ist. Deshalb sollte man sich auch für eine Photovoltaikanlage entscheiden, selbst wenn man beim effektiven Gewinn am Ende auf plus-minus-Null kommt.