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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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