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Photo­voltaik­anlage

Lesezeit: 5 Minuten
Eine Photo­vol­taik-Anlage, auch PV-Anlage genannt, wandelt über Solar­zellen einen Teil der Sonnen­ein­strah­lung in elektri­sche bzw. volatile Energie um. Der Begriff Photo­vol­taik ist eine Zusam­men­set­zung aus dem griechi­schen Wort „Licht“ (phos) und „Volt“, die Einheit für elektri­sche Spannung. PV-Anlagen gehören zu Energie­trä­gern für erneu­er­bare Energien.

Geschichte der Photo­vol­taik

Bereits im Jahr 1839 entdeckte Alexandre Edmond Becquerel den photo­elek­tri­schen Effekt und somit die Grund­lage der Photo­vol­taik. Doch die prakti­sche Nutzung gelang erst viel später in der Raumfahrt­technik. Für die Satel­liten und Raumsta­tionen wurden Solar­zellen einge­setzt, die die Satel­liten und Instru­mente mit Strom versorgten. Noch heute werden Solar­zellen als effek­tivste Methode im Weltall genutzt.

Wie funktio­niert eine Solar­an­lage?

Im Inneren einer Solar­an­lage läuft ein elektro­che­mi­scher Prozess ab, der durch die Energie der Sonne in Gang kommt. Inner­halb einer Solar­an­lage sind einzelne Solar­zellen in Reihe zu Solar­mo­dulen geschaltet. Die Solar­zellen bestehen aus Halblei­ter­ma­te­ria­lien, wie beispiels­weise Silizium. Sie werden elektrisch leitfähig, sobald Energie zugeführt wird, da sie Ladungs­träger bilden. Fällt Sonnen­licht auf die Solar­zelle, wird über die Ladungs­träger elektri­scher Strom produ­ziert, welcher durch Metall­kon­takte einge­fangen wird. Je nach Größe und Typ der PV-Anlagen werden die Solar­mo­dule in der Reihe wiederum zu Strings verschaltet. Durch die Reihen­schal­tungen summiert sich die Spannung der 0,5 Volt Solar­zellen.
Der ablau­fende Prozess im Inneren einer Solar­zelle ist in unten­ste­hender Grafik visua­li­siert. 

Was kostet eine Solar­an­lage?

Die Frage nach den Kosten einer Photo­vol­taik-Anlage lässt sich nicht pauschal beant­worten. Der Preis für eine Photo­vol­taik-Anlage setzt sich aus mehreren Faktoren, wie der Größe und der Anzahl verbauter Module, dem Hersteller und dem Instal­la­teur zusammen. Die Option, eine Photo­vol­ta­ik­an­lage nur zu mieten, ist ebenfalls denkbar und der Preis hierfür unter­scheidet sich vergli­chen zu dem beim Kauf einer Anlage.
Wir haben hierzu Richt­werte aufbe­reitet. Die Kosten im Einzel­fall können variieren.

Was kostet eine Photo­vol­ta­ik­an­lage für ein Einfa­mi­li­en­haus mit optio­nalem Speicher?

Bei der Dimen­sio­nie­rung ist hier zu beachten, wieviel Dachfläche zur Verfü­gung steht und wie hoch der gewünschte Ertrag ist.
Sobald die bebau­bare Dachfläche ermit­telt wurde, kann im nächsten Schritt einfach bestimmt werden, wie viel Leistung in Kilowatt­peak möglich ist: Für einen Kilowatt­peak wird ungefähr eine Fläche von 8–10 Quadrat­me­tern Dachfläche benötigt. Bei einem durch­schnitt­li­chen Jahres­ver­brauch einer vierköp­figen Familie von etwa 4000kWh bräuchte man etwa 5 Solar­mo­dule oder 50 Quadrat­meter Fläche (6,25–10 kWp Leistung), um diesen Verbrauch zu decken.
Je nachdem, wie groß die Solar­an­lage letzt­end­lich ausfällt, kann dann mit Anschaf­fungs­kosten zwischen 5000 und 15000 Euro gerechnet werden. Hierbei sind Kosten für Montage, Wechsel­richter und Bauteile einge­rechnet.
Während der Lebens­dauer der Solar­an­lage ergeben sich auch laufende Kosten für Wartung, Versi­che­rung und Zähler­kosten. Hierfür können etwa 200 Euro jährlich veran­schlagt werden.
Zusätz­lich wird oftmals ein Strom­spei­cher angeschafft, wodurch der Eigen­ver­brauch erhöht werden kann und so weniger Strom zugekauft werden muss. Die Kosten hierfür liegen bei ca. 6000 bis 15000 Euro.

Was kostet eine Photo­vol­ta­ik­an­lage pro Quadrat­meter?

Die Kosten für PV-Module belaufen sich auf 170 bis 270 Euro pro Quadrat­meter. Da es sich nur um die Kosten für die Module handelt, müssen zusätz­lich Kosten für Planung, Instal­la­tion und Wechsel­richter betrachtet werden. Diese variieren stark nach Aufwand und Größe und können daher schlecht auf einen Quadrat­meter umgelegt werden.

Was kann ich bei einer Photo­vol­ta­ik­an­lage steuer­lich absetzen?

Bei der Planung einer Photo­vol­ta­ik­an­lage gibt es aus steuer­li­cher Sicht einiges zu beachten. Sobald man seine PV-Anlage ans Strom­netz anschließt und Strom einspeist, gilt man vor dem Finanzamt als Gewer­be­trei­bender. Das ergibt sich dadurch, dass für den einge­speisten Strom eine Vergü­tung bezahlt wird. 
Die Ausgaben für eine Photo­vol­ta­ik­an­lage gliedern sich auf in die Katego­rien Inbetrieb­nahme und Wartung und die Anschaf­fungs­kosten. 
Der Kaufpreis der PV-Anlage wird grund­sätz­lich über 20 Jahre verteilt abgeschrieben. Zusätz­lich können die folgenden Ausgaben steuer­lich abgesetzt werden:
  • Kredit­zinsen
  • Versi­che­rung
  • Miete des Strom­zäh­lers
  • Umsatz­steuer
  • Montage der Anlage
  • Zusatz­ge­räte

Mehr zum Thema Steuer und Photo­vol­taik finden Sie in unserem Blogbei­trag

Welche Batterie für die Solar­an­lage? 

Die geeig­nete Batterie für Ihren Fall hängt davon ab, was Ihnen wichtig ist: Autarkie oder Wirtschaft­lich­keit?
Möchte man durch die Solar­an­lage und den angeschafften Batte­rie­spei­cher möglichst autark, also unabhängig vom Strom­netz sein, so sollte man in ein System mit hoher Speicher­ka­pa­zität inves­tieren. Mit einer höher dimen­sio­nierten Solar­an­lage und einem größeren Batte­rie­spei­cher kann ein sehr großer Teil der benötigten Energie abgedeckt werden. Gerade in den Winter­mo­naten reicht dies aber noch nicht vollständig aus, es sei denn, man inves­tiert in ein Insel­system. 
Priori­siert man die Wirtschaft­lich­keit, muss man neben der System­aus­le­gung auch die Kosten beachten. 

Wann lohnt sich eine Solar­an­lage?

Dies ist abhängig davon, wie der erzeugte Strom genutzt wird.
Wird der Strom in das Strom­netz einge­speist, so erhält man pro einge­speiste Kilowatt­stunde die Einspei­se­ver­gü­tung. Dadurch kann man den Kaufpreis der Anlage vollständig refinan­zieren und nach einigen Jahren sogar Gewinn mit der Anlage erwirt­schaften. Hierbei lohnt es sich auch, den Strom über einen Direkt­ver­markter einzu­speisen: zusätz­lich zur Einspei­se­ver­gü­tung erhält man in diesem Fall eine Markt­prämie.
Wenn der erzeugte Strom haupt­säch­lich für den eigenen Bedarf genutzt werden soll, kann man die einge­sparten Strom­kosten mit den Anschaf­fungs­kosten gegen­rechnen.

Sie möchten Ihren erzeugten Strom einspeisen?

Mit der Direkt­ver­mark­tung des Virtu­ellen Kraft­werks der EnBW geht das ganz einfach.

Wie lange hält eine Solar­an­lage? 

Als durch­schnitt­liche Lebens­dauer für PV-Anlagen kann man mit ungefähr 20 bis 40 Jahren rechnen. Ausschlag­ge­bend für die Lebens­dauer ist die Qualität der Solar­mo­dule, des Wechsel­rich­ters und des Monta­ge­ge­stells. Durch die angege­benen Garan­tien des Herstel­lers kann man auch Auskunft über die Lebens­dauer erhalten.
Abhängig von der Solar­zell­technik ergeben sich zusätz­liche Unter­schiede: amorphe Solar­zellen haben eine durch­schnitt­liche Lebens­dauer von 20 bis 25 Jahren, kristal­line hingegen etwa 30 Jahre.
Wichtig für eine möglichst lange Lebens­dauer ist vor allem die regel­mä­ßige Wartung und Reini­gung der Solar­mo­dule. Hierbei können etwaige Schwach­stellen erkannt und behoben werden. Dadurch kann man den Wirkungs­grad weiterhin hoch halten.

Wieviel Strom produ­ziert eine Solar­an­lage?

Der Strom, der von einer Solar­an­lage produ­ziert wird, ist abhängig von der Lage, Sonnen­schein­dauer und Ausrich­tung. Daher ergeben sich für den Süden Deutsch­lands durch­schnitt­lich höhere Ertrags­werte als für den Norden.
Man kann aber mit einer durch­schnitt­li­chen Jahres­leis­tung von ca. 800‑1000 kWh pro Kilowatt­peak rechnen. Ein Kilowatt­peak entspricht ungefähr einer Fläche von 8–10 Quadrat­me­tern oder 4–6 Solar­mo­dulen.
Um ein Verhältnis herzu­stellen: die erzeugte Leistung pro Kilowatt­peak entspricht dem Jahres­ver­brauch an Energie für einen Ein-Personen-Haushalt.

Wie wird eine Solar­an­lage ans Strom­netz angeschlossen?

Die Solar­mo­dule der Photo­vol­ta­ik­an­lage wandeln die Sonnen­ein­strah­lung in Gleich­strom um. Für die Einspei­sung in das Strom­netz ist Wechsel­strom nötig, weshalb die PV-Anlage einen Wechsel­richter braucht. Der nun gewan­delte Wechsel­strom wird in einem Erzeu­gungs­zähler erfasst und in das Hausnetz einge­speist (Anlage mit Eigen­ver­brauch). Im Zwei-Richtungs-Zähler wird ermit­telt, wieviel Strom zusätz­lich benötigt wird und wie viel bei weniger Verbrauch als Erzeu­gung ins Netz zurück­ge­speist wird.

PV-Anlagen als Einstieg in die Energie­wende

Betreiber von Photo­vol­taik-Anlagen profi­tieren nicht nur davon, indem sie Teil der Energie­wende werden. Mit der Inbetrieb­nahme einer PV-Anlage erhält der Anlagen­be­treiber dank des Erneu­er­bare-Energien-Gesetzes (EEG) eine feste Einspei­se­ver­gü­tung. Ist die Anlage größer als 100 kWp instal­lierter Leistung, so muss die PV-Anlage in die Direkt­ver­mark­tung. Dafür bekommt der Anlagen­be­treiber zusätz­lich noch eine Manage­ment­prämie, die sich mehr auszahlt als die fixe EEG-Vergü­tung.

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