Die Kosten von Photovoltaikanlagen – ein Überblick

Die Energiewende ist in vollem Gange und immer mehr Menschen legen Wert darauf, umweltfreundlich zu leben. Durch die Nutzung von Photovoltaikanlagen kann man nicht nur seinen eigenen Strom erzeugen, sondern auch Geld sparen. Doch wie hoch sind die Kosten für eine Photovoltaikanlage?

Die Kosten von Photovoltaikanlagen

Eine Photovoltaikanlage besteht aus einer Reihe von Komponenten, die zusammenarbeiten, um Sonnenenergie in elektrische Energie umzuwandeln. Die wichtigsten Komponenten einer Photovoltaikanlage sind die Solarzellen, die das Sonnenlicht direkt in Strom umwandeln. Weitere Komponenten sind der Wechselrichter, der den erzeugten Strom in eine Form bringt, die für unsere Haushaltsgeräte geeignet ist, und der Netzanschluss, der es uns ermöglicht, den erzeugten Strom ins öffentliche Netz einzuspeisen.

Die ungefähren Kosten für eine Photovoltaikanlage liegen zwischen 3.000 und 8.000 Euro. Dies ist jedoch nur ein grober Richtwert, da die tatsächlichen Kosten stark von den oben genannten Faktoren abhängig sind. Generell gilt jedoch: Je größer die Anlage ist, desto höher sind auch die Kosten. Gleiches gilt für hochwertigere Komponenten und für Anlagen, die besonders sorgfältig installiert werden müssen (zum Beispiel auf Dächern).

Wenn Sie sich für den Kauf und/oder die Installation einer Photovoltaikanlage interessieren, sollten Sie sich zunächst gut informieren und verschiedene Angebote vergleichen.

Als Privatmann ist auch die Bürokratie überschaubar.

Die Solarstrom-Förderung in Deutschland

In Deutschland wird die Photovoltaik durch die sogenannte Einspeisevergütung (EEG) gefördert. Diese Vergütung wird für jede Kilowattstunde Solarstrom gezahlt, die in das öffentliche Stromnetz eingespeist wird. Die Höhe der EEG-Vergütung variiert je nach Jahr und ist an bestimmte Bedingungen geknüpft.

Die aktuelle EEG-Vergütung für Solarstrom beträgt 6,53 Cent pro Kilowattstunde. Dies bedeutet, dass eine Photovoltaikanlage mit einer Leistung von 3 Kilowatt peak (kWp) im Jahr etwa 360 Euro an EEG-Vergütung erhält. Die Leistung peak (kWp) ist die maximale Leistung, die eine Photovoltaikanlage unter ideellen Bedingungen liefern kann. Die tatsächliche Leistung einer PV-Anlage ist jedoch meist niedriger und hängt von vielen Faktoren ab, wie zum Beispiel der Jahreszeit, der Tageszeit und dem Wetter.

Ein weiterer Faktor, der die Höhe der EEG-Vergütung beeinflusst, ist die sogenannte Kapazitätsgrenze. Dies ist die maximale Anlagenleistung, bis zu der die EEG-Vergütung gezahlt wird. Die Kapazitätsgrenze liegt derzeit bei 10 Kilowatt peak (kWp). Anlagen mit einer höheren Leistung erhalten keine Förderung mehr.

Die Höhe der EEG-Vergütung wird jedes Jahr neu festgelegt und kann daher auch sinken.

Wie hoch sind die jährlichen Betriebskosten?

Die Betriebskosten einer Photovoltaikanlage sind abhängig von verschiedenen Faktoren, wie z.B. der Größe und dem Standort der Anlage. In Deutschland liegen die jährlichen Betriebskosten für eine Photovoltaikanlage mit einer Leistung von 5 kWp (Kilowatt-Peak) bei etwa 100 bis 200 Euro. Dies bedeutet, dass die Betriebskosten einer Photovoltaikanlage im Durchschnitt 0,02 bis 0,04 Euro pro kWh (Kilowattstunde) betragen.

Rentiert sich eine Photovoltaikanlage?

Die Frage, ob sich eine Photovoltaikanlage rentiert, ist nicht so einfach zu beantworten. Es kommt darauf an, welche Faktoren man berücksichtigt. Die Kosten für die Anlage selbst sind nur ein Teil der Gesamtkosten. Man muss auch die Kosten für die Installation, Wartung und Instandhaltung berücksichtigen. Außerdem kommt es darauf an, wie viel Strom die Anlage produziert und wie viel man dafür bezahlt.

Wenn man all diese Faktoren berücksichtigt, kann man sagen, dass sich eine Photovoltaikanlage in der Regel rentiert. Die Kosten amortisieren sich meist innerhalb von 10 bis 15 Jahren. Danach produziert die Anlage Strom praktisch kostenlos.

Gründe, warum Solaranlagen für den Hausgebrauch ein No Brainer sind

Denken Sie über die Installation von Solarzellen und einer Hausbatterie nach? Solarmodule auf Dächern und Hausbatterien sind heute erschwinglicher, zugänglicher, widerstandsfähiger und effizienter als je zuvor. Wir haben die fünf wichtigsten Vorteile der Solarenergie zusammengetragen.

Gründe, warum Solaranlagen und Batterien eine ausgezeichnete Wahl sind

1. Sie haben die Kontrolle über Ihren Strom

Solarmodule und eine Hausbatterie machen Sie unabhängig von den Energieversorgern und sorgen für eine planbare Stromrechnung. So können Sie Stromspitzen vermeiden und haben eine zuverlässige Reserve, wenn das Stromnetz ausfällt.

Die Stromkosten sind in den letzten zehn Jahren landesweit um 15 % gestiegen, und dieser Trend wird sich wahrscheinlich fortsetzen.1 Solarserviceverträge können niedrige und vorhersehbare Tarife bieten, die in der Regel günstiger sind als die Tarife Ihres Stromversorgers, so dass Sie im Durchschnitt weniger für Strom zahlen, wenn Sie sich für Solaranlagen entscheiden.

In manchen Gegenden können Solarstrombatterien Sie auch von den Spitzenstromtarifen, den Time-of-Use-Tarifen (TOU), entlasten. Diese Tarife werden von Ihrem örtlichen Stromversorger festgelegt und variieren je nach Tageszeit: In Spitzenzeiten ist der Strom teurer, während er in Zeiten geringer Nachfrage günstiger ist. Mit einem wiederaufladbaren Solar- und Batteriesystem können Sie die teuersten Tarife im Rahmen einer TOU-Tarifstruktur vermeiden und gleichzeitig Ihre Energieeinsparungen weiter optimieren.

2. Liefert saubere, erneuerbare Energie

Heimsolaranlagen sind eine saubere, emissionsfreie und erneuerbare Energiequelle. Im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen wie Kohle und Erdgas werden bei der Nutzung von Solarenergie keine schädlichen Schadstoffe oder Treibhausgasemissionen wie Kohlendioxid in Luft und Wasser freigesetzt.2

Durch die Verringerung der Luftverschmutzung kann die Solarenergie Gesundheits- und Umweltschäden in Höhe von 167 Milliarden Dollar verhindern und mehr als 25.000 Menschenleben retten.3 In New York kann ein Haushalt, der auf erneuerbare Energiequellen wie Solarmodule umsteigt, das Äquivalent der Verbrennung von über 5.000 Pfund Kohle und der daraus resultierenden Kohlenstoffemissionen vermeiden.4

Das Potenzial der Heimsolaranlagen ist immens. Wenn wir die gesamte Sonnenenergie auf dem Planeten für nur eine Stunde einfangen könnten, könnten wir die ganze Welt ein ganzes Jahr lang mit Strom versorgen.5 Wenn Sie Ihren Kohlenstoff-Fußabdruck verkleinern, tragen Sie dazu bei, schädliche Emissionen aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe zu vermeiden. Erneuerbare Energietechnologien sind der Schlüssel zu einer sauberen und besseren Zukunft für alle.

3. Steigert den Wert des Hauses

Ein weiterer Vorteil von Solaranlagen und Batterien ist die Wertsteigerung des Hauses. In den gesamten USA erhöhen Solarmodule den Wert eines Hauses im Durchschnitt um 4,1 %. Das bedeutet, dass ein Haus mit einem Wert von 500.000 Dollar eine Wertsteigerung von 20.500 Dollar erfahren kann.6

Die genauen Zahlen variieren von Anlage zu Anlage und von Immobilie zu Immobilie, doch zeigen neuere Studien eine durchschnittliche Steigerung des Wiederverkaufswerts zwischen 4.020 und 5.911 US-Dollar für jedes installierte Kilowatt an Solarzellen.7

Der Preis für eine durchschnittliche Aufdach-Solaranlage und eine Batterie wird in der Regel durch den Verkaufspreis des Hauses wieder hereingeholt. Außerdem werden Haushalte, die eine Solaranlage kaufen, mit niedrigeren Energierechnungen und guten steuerlichen Anreizen belohnt, die die Kosten des Systems während der Garantiezeit mehrfach abdecken können.

Die Dauer, die ein solarbetriebenes Haus auf dem Markt ist, variiert oft je nach Region des Landes. Eine Solarenergieanlage trägt dazu bei, dass Ihr Haus 20 % schneller verkauft wird als Häuser ohne Solarzellen.8

Die Zahlen sprechen für sich: Die Installation von Sonnenkollektoren ist eine gute Investition. Ganz gleich, ob Sie Ihr Haus für einen späteren Verkauf aufrüsten oder es zu Ihrem endgültigen Zuhause machen, der Immobilienwert steigt in der Regel erheblich.

Wer hat die Solarzellen erfunden? -Die frühe Geschichte der Solarenergie

Wer hat die Solarzellen erfunden? Der Solarenergie gehört die Zukunft. Wir glauben, dass sie eine entscheidende Rolle bei der Bereitstellung sauberer Energie für heutige und künftige Generationen spielen wird. Um jedoch besser zu wissen, wohin sich die Solarbranche entwickelt, ist es wichtig, die Geschichte dieser Technologie und einige der Herausforderungen, die wir bereits bewältigt haben, zu verstehen.

Wer hat die Solarenergie entdeckt?

Edmond Becquerel entdeckte das Prinzip der Solarenergie im Jahr 1839. Während er im Labor seines Vaters arbeitete und Experimente zur Fotografie durchführte, entdeckte er, dass einige Materialien Spannung und elektrischen Strom erzeugen können, wenn sie dem Licht ausgesetzt werden. Dieses physikalische und chemische Phänomen wird als photovoltaischer Effekt bezeichnet, der auch den Spitznamen Becquerel-Effekt trägt.

Wer hat die Solarzellen erfunden?

In seinen Experimenten demonstrierte Edmond Becquerel den photovoltaischen Effekt, indem er zwei Platten aus Platin und Gold in eine saure, neutrale oder alkalische Lösung tauchte und sie der Sonnenstrahlung aussetzte. Dies war die allererste elektrochemische Zelle. Sie war jedoch nicht sehr effizient und auf Laboranwendungen beschränkt.

Im Jahr 1873 stellte Willoughby Smith fest, dass Selen ein sehr effizientes Material für den photovoltaischen Effekt war.

Später, 1881, entwickelte Charles Fritts die erste Solarzelle, die nicht in einer Lösung gebadet werden musste. Die erste Festkörper-Photovoltaikzelle bestand aus Selen, das mit einer dünnen Goldschicht überzogen war. Der Wirkungsgrad des Geräts betrug zwar nur etwa 1 %, doch war dies zu jener Zeit eine große Entdeckung. Die allererste Solaranlage wurde auf einem Dach in New York City unter Verwendung der Selenzellen von Fritt installiert.

1839 – Die Geburtsstunde der modernen Solarzelle

Wer erfand die Solarzellen, die wir heute kennen? Russell S. Ohl war ein amerikanischer Ingenieur, der ein bedeutender Halbleiterforscher war. Im Jahr 1839 entdeckte er den P-N-Übergang (mit einer positiven und einer negativen Seite in einem Einkristall-Halbleiter). Er untersuchte die Leitfähigkeit und die Eigenschaften verschiedener Kristalle. Seine Arbeit mit Halbleitern und dem P-N-Übergang führte zu Dingen wie dem Transistor, LEDs und Laserdioden und 1841 zur Entwicklung der ersten Silizium-Solarzelle, die auch heute noch in modernen Photovoltaik-Paneelen verwendet wird!

 

Nachteile der Solarenergie

1. Kosten

Die anfänglichen Kosten für den Kauf einer Solaranlage sind ziemlich hoch. Dazu gehören die Kosten für die Solarmodule, den Wechselrichter, die Batterien, die Verkabelung und die Installation. Die Solartechnik entwickelt sich jedoch ständig weiter, so dass man davon ausgehen kann, dass die Preise in Zukunft sinken werden.

2. Wetterabhängig

Obwohl Solarenergie auch an bewölkten und regnerischen Tagen gewonnen werden kann, sinkt der Wirkungsgrad des Solarsystems. Solarmodule sind auf das Sonnenlicht angewiesen, um effektiv Sonnenenergie zu sammeln. Daher können sich einige wenige bewölkte und regnerische Tage spürbar auf das Energiesystem auswirken. Sie sollten auch bedenken, dass nachts keine Sonnenenergie gesammelt werden kann.

Wenn Sie Ihre Warmwasserbereitung auch nachts oder im Winter betreiben wollen, sind thermodynamische Paneele eine denkbare Alternative.

3. Die Speicherung von Solarenergie ist kostspielig

Solarenergie muss sofort genutzt werden, oder sie kann in großen Batterien gespeichert werden. Diese Batterien, die in netzunabhängigen Solarsystemen verwendet werden, können tagsüber aufgeladen werden, damit die Energie nachts genutzt werden kann. Dies ist eine gute Lösung, um die Solarenergie den ganzen Tag über zu nutzen, aber sie ist auch recht teuer.

In den meisten Fällen ist es klüger, die Solarenergie nur tagsüber zu nutzen und nachts Energie aus dem Netz zu beziehen (dies ist nur möglich, wenn Ihr System an das Stromnetz angeschlossen ist). Glücklicherweise ist Ihr Energiebedarf tagsüber in der Regel höher, so dass Sie den größten Teil davon mit Solarenergie decken können.

4. Benötigt eine Menge Platz

Je mehr Strom Sie erzeugen wollen, desto mehr Solarmodule benötigen Sie, da Sie so viel Sonnenlicht wie möglich einfangen wollen. PV-Solarmodule benötigen viel Platz, und manche Dächer sind nicht groß genug, um die gewünschte Anzahl von Solarmodulen anzubringen.

Eine Alternative ist, einige der Paneele in Ihrem Garten zu installieren, aber sie müssen Zugang zum Sonnenlicht haben. Wenn Sie nicht genug Platz für alle gewünschten Paneele haben, können Sie auch weniger installieren, um einen Teil Ihres Energiebedarfs zu decken.

5. Mit Umweltverschmutzung assoziiert

Obwohl die Umweltverschmutzung im Zusammenhang mit Solarenergiesystemen im Vergleich zu anderen Energiequellen weitaus geringer ist, kann Solarenergie mit Umweltverschmutzung verbunden sein. Der Transport und die Installation von Solarsystemen werden mit der Emission von Treibhausgasen in Verbindung gebracht.

Außerdem werden bei der Herstellung von Photovoltaik-Solarsystemen einige giftige Materialien und gefährliche Produkte verwendet, die sich indirekt auf die Umwelt auswirken können.

 

Was sind die Vorteile der Solarenergie?

Wussten Sie, dass die Energie, die die Sonne eine Stunde lang auf die Erde strahlt, den weltweiten Energiebedarf für ein Jahr decken könnte? Die Sonne ist zweifellos eine mächtige Energiequelle, und auch wenn wir nur einen Bruchteil dieser Energie auffangen können, so kann die Nutzung dieser Kraft durch die Installation von Sonnenkollektoren doch einen erheblichen Unterschied für unseren Planeten bedeuten.

Während die Solarenergie häufig als teuer oder ineffizient kritisiert wurde, hat sie sich inzwischen als äußerst vorteilhaft erwiesen – nicht nur für die Umwelt, sondern auch für die Privatwirtschaft.

Dank der verfügbaren Zuschüsse für Solarmodule und der zunehmend wettbewerbsfähigen Preise auf dem Markt ist die Solarenergie für immer mehr Familien zur wichtigsten Energiequelle geworden. Die Technologie wurde in den letzten Jahren drastisch verbessert und durch Solarbatteriespeichersysteme ergänzt, was die Solarenergie zu einer wesentlich effizienteren Quelle für saubere Energie macht.

Allerdings gibt es immer auch Nachteile, ganz gleich, für welche Energiequelle Sie sich entscheiden, um sie zu analysieren. GreenMatch hat die wichtigsten Vor- und Nachteile der Solarenergie in den folgenden Punkten zusammengefasst:

Vorteile der Solarenergie

1. Erneuerbare Energiequelle

Unter all den Vorteilen von Sonnenkollektoren ist der wichtigste, dass Solarenergie eine wirklich erneuerbare Energiequelle ist. Sie kann in allen Gebieten der Welt genutzt werden und ist jeden Tag verfügbar. Im Gegensatz zu anderen Energiequellen kann uns die Solarenergie nicht ausgehen.

Solarenergie wird so lange zur Verfügung stehen, wie es die Sonne gibt, d. h. das Sonnenlicht wird uns noch mindestens 5 Milliarden Jahre lang zur Verfügung stehen, wenn die Sonne nach Ansicht der Wissenschaftler sterben wird.

2. Reduziert Stromrechnungen

Da Sie einen Teil Ihres Energiebedarfs mit dem von Ihrer Solaranlage erzeugten Strom decken, werden Ihre Stromrechnungen sinken. Wie viel Sie sparen, hängt von der Größe der Solaranlage und Ihrem Strom- oder Wärmeverbrauch ab.

Wenn Sie zum Beispiel ein Unternehmen sind, das gewerbliche Solarmodule nutzt, kann dieser Wechsel enorme Vorteile bringen, da die Größe der Anlage große Teile Ihrer Energierechnungen abdecken kann.

Darüber hinaus sparen Sie nicht nur bei der Stromrechnung, sondern haben auch die Möglichkeit, über die Smart Export Guarantee (SEG) Zahlungen für die überschüssige Energie zu erhalten, die Sie in das Netz zurückführen. Wenn Sie mehr Strom erzeugen als Sie verbrauchen (vorausgesetzt, Ihre Solaranlage ist an das Stromnetz angeschlossen).

3. Vielfältige Anwendungen

Solarenergie kann für verschiedene Zwecke genutzt werden. Sie können Strom (Fotovoltaik) oder Wärme (Solarthermie) erzeugen. Solarenergie kann zur Stromerzeugung in Gebieten ohne Zugang zum Stromnetz, zur Destillation von Wasser in Regionen mit begrenzter Versorgung mit sauberem Wasser und zur Versorgung von Satelliten im Weltraum genutzt werden.

Wie funktioniert die Solarenergie?

Bei der Solarenergie wird die Energie der Sonne in Strom umgewandelt. Es gibt zwei Formen von Energie, die von der Sonne für unseren Gebrauch erzeugt wird – Strom und Wärme.

Beide werden mit Hilfe von Solarmodulen erzeugt, deren Größe von Hausdächern bis hin zu „Solarparks“ reicht, die sich über mehrere Hektar Land erstrecken.

Ist Solarenergie eine saubere Energiequelle?

Ja, Solarenergie ist eine erneuerbare und unendliche Energiequelle – solange die Sonne scheint, wird Energie freigesetzt.

Ein weiterer positiver Aspekt der Solarenergie ist, dass im Gegensatz zur Verbrennung fossiler Brennstoffe bei der Umwandlung von Sonnenlicht in Strom keine schädlichen Treibhausgasemissionen entstehen.

Der Kohlenstoff-Fußabdruck von Solarmodulen ist bereits recht klein, da sie 25 Jahre und länger halten, ohne an Effizienz zu verlieren. Außerdem werden die für die Paneele verwendeten Materialien zunehmend recycelt, so dass der Kohlenstoff-Fußabdruck weiter schrumpfen wird.

Wann wurde die Solarenergie entdeckt?

Solarenergie wurde von den Menschen bereits im 7. Jahrhundert v. Chr. genutzt, als sie das Sonnenlicht zum Entzünden von Feuern verwendeten, indem sie die Sonnenstrahlen auf glänzende Gegenstände reflektierten. Später, im 3. Jahrhundert v. Chr., machten sich die Griechen und Römer die Sonnenenergie mit Spiegeln zunutze, um Fackeln für religiöse Zeremonien zu entzünden.

Im Jahr 1839 entdeckte der französische Physiker Edmond Becquerel im Alter von nur 19 Jahren den photovoltaischen Effekt, als er mit einer Zelle aus Metallelektroden in einer leitenden Lösung experimentierte. Er stellte fest, dass die Zelle mehr Strom erzeugte, wenn sie dem Licht ausgesetzt wurde – es handelte sich um eine photovoltaische Zelle.

Im Jahr 1954 wurde die PV-Technologie geboren, als Daryl Chapin, Calvin Fuller und Gerald Pearson in den Bell Labs die Silizium-PV-Zelle entwickelten – die erste Solarzelle, die in der Lage war, genügend Sonnenenergie zu absorbieren und in Strom umzuwandeln, um alltägliche elektrische Geräte zu betreiben.

Heute werden Satelliten und Raumfahrzeuge, die die Erde umkreisen, durch Sonnenenergie betrieben.

Wie genau wird Strom aus Sonnenenergie erzeugt?

Solarmodule bestehen in der Regel aus Silizium, das in einem Metallrahmen mit einer Glasabdeckung installiert ist. Wenn Photonen oder Lichtteilchen auf die dünne Siliziumschicht auf der Oberseite eines Solarmoduls treffen, schlagen sie Elektronen aus den Siliziumatomen heraus.

Diese PV-Ladung erzeugt einen elektrischen Strom (genauer gesagt Gleichstrom), der von den Kabeln in den Solarmodulen aufgefangen wird. Dieser Gleichstrom wird dann von einem Wechselrichter in Wechselstrom (AC) umgewandelt. Wechselstrom ist die Art von elektrischem Strom, die verwendet wird, wenn Sie Geräte in normale Steckdosen stecken.

Was ist der Unterschied zwischen PV-Solarmodulen und thermischen Solarmodulen?

PV-Solarmodule erzeugen, wie oben beschrieben, Strom, während thermische Solarmodule Wärme erzeugen. Die Energiequelle ist zwar die gleiche – die Sonne -, aber die Technologie der beiden Systeme ist unterschiedlich.

Die Photovoltaik basiert auf dem photovoltaischen Effekt, bei dem ein Photon (die Grundeinheit des Lichts) auf eine Halbleiteroberfläche wie Silizium auftrifft und ein Elektron freigesetzt wird. Die Solarthermie ist weniger anspruchsvoll und besteht einfach in der direkten Erwärmung von Wasser (oder anderen Flüssigkeiten) durch Sonnenlicht. Für den Hausgebrauch werden Solarthermiepaneele auch auf einem der Sonne zugewandten Dach installiert, um das in einem Warmwasserspeicher gespeicherte Wasser zu erwärmen und so Warmwasser und Heizung bereitzustellen. In größerem Maßstab kann die Solarthermie auch in Kraftwerken eingesetzt werden.

Was sind Solarparks?

Solarfarmen, auch Solarparks oder Solarfelder genannt, sind große Flächen mit zusammenhängenden Solarmodulen, die über viele Hektar verteilt sind, um gleichzeitig große Mengen an Sonnenenergie zu gewinnen. Solarfarmen sind für die Erzeugung von Solarenergie in großem Maßstab konzipiert, die direkt in das Netz eingespeist wird, im Gegensatz zu einzelnen Solarmodulen, die normalerweise ein einzelnes Haus oder Gebäude versorgen.