Photovoltaik

Photovoltaik: Wie funktioniert es?

Das Prinzip einer Photovoltaikanlage lässt sich anhand eines fließenden Gebirgsbachs einfach erklären: Es wird davon gesprochen, dass "Strom fließt". Dies trifft in gewisser Weise auch bei Photovoltaikanlagen zu, nur fließen dabei statt Wassermolekülen im Gebirgsbach Elektronen in den Solarmodulen.

Je höher der Gebirgsbach herabfließt und je weniger Steine und Felsen ihm "Widerstand" leisten, desto ungehinderter kann das Wasser fließen. Bei Photovoltaikanlagen sprechen wir vom Wirkungsgrad. Je besser es gelingt, die eingestrahlte Lichtleistung in elektrische Leistung umzuwandeln, desto besser ist der Wirkungsgrad der Anlage. Deswegen ist es essenziell, bei der Auswahl einer Solaranlage auf Qualität und einen hohen Wirkungsgrad der verwendeten Solarmodule zu achten.

Doppelt sparen mit Ökostrom aus Photovoltaik

Tagsüber erzeugen Sie von Ihrem Dach aus Ihren eigenen Ökostrom

• Sie müssen weniger Strom von Ihrem Stromanbieter beziehen und letzten Endes bezahlen.
• Verbrauchen Sie weniger Strom als Sie produzieren, bekommen Sie diesen Überschuss vergütet oder füllen ganz einfach Ihren eigenen Stromspeicher für den Eigenverbrauch auf.

Nachts und wenn die Sonne nicht scheint:

• Werden Sie von Ihrem Stromanbieter wie gewohnt versorgt. Ein Stromvergleich ist trotz Solaranlage weiterhin lohnenswert, um Kosten zu senken.
• Sollten Sie einen Stromspeicher besitzen, können Sie sich darüber zeitweise mit Strom versorgen.

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Photovoltaik im Vergleich

Sie wollen eine Solaranlage auf Ihrem Dach installieren? Mit dem Photovoltaik-Vergleich finden Sie Schritt für Schritt die passende Solaranlage für Ihr Haus. Das funktioniert auf Dächern von freistehenden Häusern genauso gut wie auf Doppelhaushälften oder Reihenhäusern. Egal ob sparsames Paar oder große Familie, zusätzliche Wärmepumpe und E‑Autos: Der PV-Vergleich passt sich Ihren Bedürfnissen an.

Eine Solaranlage installieren zu lassen, ist aufwendiger, als zu einem Ökostromanbieter zu wechseln, bietet dafür aber zahlreiche weitere Vorteile:

• Sie erzeugen Ihren eigenen Ökostrom, den Sie mithilfe eines Speichers auch unabhängig von der Sonne verbrauchen können.
• Sie werden unabhängiger von Energieversorgern und steigenden Strompreisen.
• Sie werten Ihre eigene Immobilie auf.
• Sie nehmen aktiv an der Energiewende teil und setzen ein klares Zeichen für Klimaschutz und Unabhängigkeit.
• Die hohe Anfangsinvestition wird durch die lange Nutzung der Solaranlage amortisiert. Je nach Eigenverbrauchsquote haben Sie Ihr Investment innerhalb von 8 bis 12 Jahren wieder drin.

Wie die Solarthermie zur Gewinnung von Warmwasser eignet sich die Photovoltaik besonders gut für den Einsatz in privaten Ein- oder Zweifamilienhäusern mit einer installierten Leistung von rund 10 Kilowatt-Peak (kWp). Das ist die maximale Strommenge, welche die Solarzellen unter standardisierten Testbedingungen auf der zur Verfügung stehenden Fläche produzieren können. Je nach Dachfläche kann die Dimensionierung auch höher oder niedriger ausfallen.

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Photovoltaik zur Stromerzeugung

Wie funktionieren Solaranlagen?

In Solarzellen aus einem Halbleitermaterial wird durch das Sonnenlicht Strom erzeugt. Dabei handelt es sich um Gleichstrom. Da in einer einzelnen Solarzelle nur wenig Strom erzeugt wird, werden diese Zellen zu Solarpaneelen zusammengefasst. Der Großteil des Stroms, der im Haushalt benötigt wird, ist jedoch kein Gleich-, sondern Wechselstrom. Daher wird der von der Solaranlage erzeugte Strom durch einen Wechselrichter geleitet, der den Gleichstrom in den benötigten Wechselstrom umwandelt.

Welche Dachform und Ausrichtung sind geeignet?

Die größte Stromausbeute ergibt sich bei einer Ausrichtung nach Süden unter einem 30-Grad-Winkel. Diese optimalen Bedingungen sind am ehesten auf einem Flachdach durch eine entsprechende Unterkonstruktion zu erreichen. Auch andere Dachformen wie Sattel-, Walm- oder Spitzdächer sind bei Ausrichtungen nach:

• Südost
• Südwest
• West oder
• Ost

sehr gut geeignet und unter Winkeln zwischen 10 und 50 Grad werden noch gute Wirkungsgrade von mindestens 80 Prozent des maximalen Ertrags erreicht. Natürlich muss vor der Montage geprüft werden, ob das Dach für die Aufnahme der Photovoltaikanlage stabil genug ist.

Was kostet eine Photovoltaikanlage?

Die Kosten für eine Photovoltaikanlage setzen sich aus dem Preis für die Solarmodule, die Unterkonstruktion, den Wechselrichter und die Verkabelung sowie aus den Arbeitskosten des beauftragten Unternehmens zusammen. Für Privathaushalte werden in der Regel Solaranlagen mit einer Leistung von rund 10 kWp verbaut. Immer häufiger wird auch ein Batteriespeicher installiert. Ein zu dieser Anlage passender Stromspeicher hat eine Kapazität von etwa 10 Kilowattstunden (kWh).

Eine Solaranlage mit 10 kWp und ein Speicher mit 10 kWh kosten mit Montage insgesamt zwischen 14.000 und 18.000 Euro. Ohne Batteriespeicher liegen die Kosten zwischen 10.000 und 14.000 Euro. Diese relativ hohen Investitionskosten amortisieren sich jedoch durch die lange Nutzungsdauer und die hohe Eigenverbrauchsquote des auf dem Dach generierten und in der Batterie zwischengespeicherten Stroms.

Die Photovoltaik-Kosten fallen je nach Immobilie, Dachart, verwendeten Solarmodulen und Batteriespeicher unterschiedlich hoch aus. Es kommt letzten Endes auch auf Ihre Region und die dort gezahlten Löhne an.

Wann lohnt sich eine Solaranlage?

Photovoltaik zur Stromerzeugung zahlt sich umso deutlicher für Sie aus, je mehr des erzeugten Stroms Sie selbst verbrauchen. Dabei kann Ihnen die Installation eines zusätzlichen Energiespeichers helfen. Überschüssiger Solarstrom, den Sie nicht verbrauchen und nicht speichern können, kann in das öffentliche Netz eingespeist werden. Sie erhalten dafür eine Einspeisevergütung. Die Höhe dieser Einspeisevergütung ist vom Zeitpunkt der Anlagenerrichtung abhängig und gilt 20 Jahre lang. Die Einspeisevergütung fällt niedriger aus, je später die Anlage in Betrieb genommen wird.

Der eingesparte Strompreis beim Eigenverbrauch (Selbstverbrauch) liegt deutlich höher, es lohnt sich also am meisten für Sie, wenn Sie Ihren selbsterzeugten Strom auch selbst nutzen. Durch die immer geringere Einspeisevergütung und die gleichzeitig günstiger werdenden Batteriespeicher, bietet es sich für immer mehr Haushalte an, den Strom zwischenzuspeichern und zu einem späteren Zeitpunkt selbst zu verbrauchen. Insbesondere, wenn Sie bereits eine Wärmepumpe oder ein E-Auto besitzen, können Sie Ihren Eigenverbrauch durch gespeicherten Solarstrom erhöhen und den teuren Netzbezug senken.

Die Einspeisevergütung liegt für neu errichtete Photovoltaikanlagen mit einer Leistung bis 10 kWp ab dem 1. August 2025 bei 7,86 Cent pro Kilowattstunde. PV-Anlagen bis 40 kWp werden bei einer Teileinspeisung mit 6,8 ct/kWh bedacht.

Welche Fördermöglichkeiten gibt?

Für Photovoltaikanlagen gibt es zinsvergünstigte Kredite von der Kreditanstalt für Wiederaufbau. Die Höhe ist von der Art und Größe der Anlage abhängig und davon, ob es sich um einen Neubau oder die Sanierung eines Altbaus handelt. Fachfirmen, die es in jedem größeren Ort gibt, beraten nicht nur zu Dimensionierung und Aufbau, sondern auch zu Fördermöglichkeiten von solchen Anlagen.

Checkliste: Was benötige ich für die Stromerzeugung per Solaranlage?

Wer Photovoltaik zur Stromerzeugung nutzen will, benötigt:

• Solarpaneele / Solarmodule
• Unterkonstruktion für das Dach
• Wechselrichter
• ggf. Speicherbatterie
• Stromzähler
• entsprechende Verkabelung

Mit Solarthermie heizen und Warmwasser erzeugen

Wie funktionieren Solarthermie-Anlagen?

Im Unterschied zu einer Strom produzierenden Photovoltaikanlage wird eine Solarthermie-Anlage genutzt, um die Heizung zu unterstützen und Warmwasser zu erzeugen. Dazu besitzt sie meistens röhrenförmige oder flache Sonnenkollektoren, die durch Sonnenstrahlung aufgeheizt werden.

Die so entstehende Wärme wird von einer Flüssigkeit aufgenommen. Diese fließt zu einem Wärmetauscher und gibt dort die Wärme an die Heizungs- beziehungsweise Warmwasseranlage des Hauses ab. Anschließend fließt die Flüssigkeit zurück zu den Sonnenkollektoren.

Welche Dächer eignen sich hierfür?

Für Anlagen, die zur Heizungsunterstützung dienen sollen, sind Dächer mit einer Dachneigung von 50 bis 70 Grad optimal. Die Hauptleistung dieser Anlagen soll im Frühjahr und Herbst anfallen. Sonnenkollektoren können, im Gegensatz zu Solarmodulen, diffuse Strahlung sehr effektiv nutzen. Soll die Anlage nur der Warmwasserbereitung dienen, ist eine Ausrichtung nach Süden am günstigsten.

Was kostet eine Solarthermie-Anlage?

Soll die Anlage zur Warmwasserbereitung dienen, werden pro Person in etwa 1,5 Quadratmeter Kollektorfläche benötigt. Neben den Solarkollektoren ist ein Warmwasserspeicher mit einer Größe von ungefähr 80 Litern pro Person erforderlich. Für einen Vierpersonen-Haushalt ergibt sich daraus ein ungefährer Preis von 4.000 Euro.

Wird die Anlage zur Heizungsunterstützung eingesetzt, sind ungefähr 16 Quadratmeter Kollektorfläche für den Vierpersonen-Haushalt erforderlich. Es wird ein größerer Speicher benötigt und die Installation der Anlage ist aufwendiger. Der Preis steigt daher auf rund 9.000 Euro.

Checkliste: Was benötige ich für eine Solarthermie-Anlage?

Wenn Sie mithilfe einer Solarthermie-Anlage Ihre Heizung entlasten wollen und Warmwasser aufbereiten möchten, dann benötigen Sie dazu folgende Dinge:

• Sonnenkollektoren
• Trägerkonstruktion
• Flüssigkeitspumpe
• Wärmetauscher
• entsprechende Leitungen