Solarthermie vs. Photovoltaik
Wenn Sie sich erstmals mit dem Thema Solarenergie auseinandersetzen, stellen Sie fest, dass die technischen Begriffe oftmals gar nicht so eindeutig zugeordnet werden. Da werden Solaranlagen synonym zu Solarthermieanlagen verwendet und Solarmodule sind einer Photovoltaikanlage gleichgesetzt. Damit Sie die richtige Auswahl für den eigenen Bedarf treffen können, erklären wir Ihnen, was mit den einzelnen Begriffen gemeint ist.
Solaranlagen vs. Photvoltaikanlagen
Unter einer Solaranlage versteht man eine technisch komplette Vorrichtung zur Umwandlung von Sonnenenergie in andere Energieformen. Das kann, zum Beispiel bei einer Photovoltaikanlage, Solarstrom sein, aber auch Wärme die als Heizungsunterstützung oder für die Warmwasserbereitung genutzt werden kann, wie bei der Solarthermieanlage. Zu einer Photovoltaikanlage gehört, neben den Solarzellen, ein Solarspeicher, ein Wechselrichter und Stromzähler.
Komponenten der Solaranlage
Die Begriffe Solarmodul und Solarpanel umschreiben das Gleiche. Mehrere Solarzellen werden auf einem Solarmodul zur Erzeugung von Solarstrom zusammengefasst. Eine Photovoltaikanlage kann dabei eine oder mehrere, hintereinander geschaltete, Solarmodule umfassen. Relevant für die Frage danach, wie viel Sonnenenergie durch die Solarmodule bzw. Solarpanele tatsächlich in Solarstrom umgewandelt wird, ist die Messgröße des Wirkungsgrades. Je nach eingesetzter Zelltechnik kann der Wirkungsgrad zwischen 2 und 25 Prozent liegen. Solarkollektoren werden bei solarthermischen Anlagen für die Heizungsunterstützung genutzt oder um die Aufbereitung von Warmwasser zu ermöglichen.
Solarpanels haben sehr unterschiedliche Größen. Es gibt kleine Ausführungen von wenigen Quadratzentimetern, die flexibel einsetzbar sind. Man findet sie auf Bushaltestellen, zum Betrieb der elektronischen Anzeigetafeln, als mobile Stromquelle, um das Smartphone unterwegs aufzuladen, oder als Stromlieferant für die dekorative Gartenbeleuchtung.
Für die hauseigene Stromerzeugung im größeren Stil sind die Solarmodule selbstverständlich entsprechend größer. Wählen Sie unter den zahlreichen Varianten diejenige, mit der Sie Ihre Dachfläche und den Ertrag optimal ausnutzen, zum kleinstmöglichen Preis.
Solardachziegel
Clever und ästhetisch ist die Alternative der Solardachziegel oder auch Solardachpfannen. Während herkömmliche Solarmodule immer als Aufdach- oder Indachkonstruktion auf den klassischen Dachziegeln verankert werden, sind Solardachziegel weitaus unauffälliger. Sie bilden eine funktionelle Dachhaut, die nicht nur das Haus schützt, sondern auch Strom aus Sonnenstrahlen erzeugt.
Während frühere Modelle nur wenig Stromausbeute lieferten, sind die heutigen Solardachziegel echte Technikwunder. Am Markt finden sich Ausführungen, in die Solarzellen integriert werden und solche, die die komplette Dachpfanne ersetzen.
Kosten für eine Solaranlage
Die Kosten für eine Solaranlage betragen derzeit etwa 1.200 bis 1.800 Euro pro kW. Somit sind die Anschaffungskosten in den letzten Jahren um etwa 70 Prozent gesunken. Rund 85 Prozent der Gesamtkosten für die Anlage fallen für das benötigte Material wie Module, Wechselrichter und Montagesystem sowie für diverse Kleinteile an. Die Montagekosten sind vergleichsweise gering und meist im Preis mitinbegriffen. Für die laufenden Kosten können Sie mit circa ein Prozent der Anschaffungskosten rechnen.
Bei einer PV-Anlage ist pro Kilowatt Peak eine Fläche von etwa sechs Quadratmetern nötig. In der Regel ist für Einfamilienhäuser eine Anlagengröße von 30 m² ausreichend, um eine Anlage mit einer fünf Kilowatt Peak Leistung zu installieren. Eine Übersicht der einzelnen Kosten verschafft Ihnen folgende Tabellen:
Kosten Photovoltaikanlage
| Photovoltaikanlage | Kosten* |
|---|---|
| Solaranlagen-Gesamtpaket | ca. 1.200 bis 1.800 Euro/kW |
| Module | ca. 0,88 bis 1,98 Euro/Wp |
| Wechselrichter | ca. 200 Euro/kW (meist in Modulpreis inbegriffen) |
| Stromspeicher | ca. 800 bis 1.800 Euro/kWh |
| Abnahme vom Netzbetreiber | je nach Anbieter ca. 90 bis 200 Euro (einmalig) |
Bei einer solarthermischen Anlage müssen Sie einen Speicher mit einplanen. Je nach Verwendungszweck der Anlagen sollten Sie mit einer Anlagenfläche von circa 3 bis 12 m² rechnen.
Kosten Solarthermieanlage
| Funktion | Eigenschaften | Kosten* |
|---|---|---|
| Trinkwassererwärmung | 3 bis 6 m² 300 bis 400 l Wärmespeicher |
ca. 4.000 bis 6.000 Euro |
| Trinwassererwärmung + Heizungsunterstützung | 10 bis 12 m² 600 bis 800 l Kombispeicher |
ca. 8.000 bis 10.000 Euro |
Sparpotenzial mit einer Solaranlage
Durch die steigenden Netzstrompreise wird eine Photovoltaikanlage für Privatpersonen zunehmend attraktiver. Unsere beiden Beispielrechnungen zeigen Ihnen das Sparpotenzial, durch selbst produzierten Solarstrom zur Eigennutzung, mittels einer Photovoltaikanlage.
Ein Rechenbeispiel
Eine vierköpfige Familie verbraucht im Schnitt 4.500 kWh im Jahr. Im Januar 2021 wurde eine Photovoltaikanlage für das Einfamilienhaus mit einer jährlichen Nennleistung von 4.000 kWh installiert. Die Einspeisevergütung betrug zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme rund 8 Cent pro kWh und der Haushaltsstrom kostet rund 32 Cent pro kWh. Die nachfolgende Tabelle* zeigt die jährlichen Ersparnisse bei unterschiedlichen Eigenverbrauchsanteilen:
| Volleinspeisung | Eigenverbrauch 50 Prozent |
Eigenverbrauch 75 Prozent |
|
|---|---|---|---|
| Einspeisung | 4.000 kWh | 2.000 kWh | 1.000 kWh |
| Eigenverbrauch | – | 2.000 kWh | 3.000 kWh |
| Einspeisevergütung | 320 Euro | 160 Euro | 80 Euro |
| Ersparnis durch Eigenverbrauch | – | 640 Euro | 960 Euro |
| Gesamtes Ersparnis | 320 Euro | 800 Euro | 1.040 Euro |
Komponenten der Solaranlage einfach erklärt
Ein Solarmodul erzeugt Strom, sobald die Sonne darauf scheint. Damit alleine können Sie aber noch nicht viel anfangen. Der Solarstrom muss umgewandelt, ins Netz eingespeist oder vorgehalten werden. Sie müssen ihn messen, um Eigenverbrauch und Einspeisemenge zu bestimmen. Die Anlage braucht Schutz vor Überspannung und eine digitale Optimierung und muss mit den Strombetreibern im öffentlichen Stromnetz kommunizieren können. Um dies zu realisieren, benötigen Sie einige technische Komponenten, die Ihre Solaranlage komplett machen.
Stromzähler
Der Eigenverbrauch des produzierten Stromes ist besonders attraktiv, auch wenn mit der hauseigenen Stromanlage selten eine autarke Stromversorgung erreicht wird. Ein Strombezug aus dem öffentlichen Netz erfolgt zwangsweise. Damit sowohl die Einspeisevergütung, als auch die Kosten für den externen Strombezug korrekt verrechnet werden, sind verschiedene Stromzähler nötig.
Zunächst einmal muss die Gesamtproduktion der Photovoltaikanlage erfasst werden. Danach fließt der Strom ins Hausnetz ein. Wird er dort nicht verbraucht, wird ihr Ertrag in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Dafür benötigen Sie einen Einspeisezähler. Wollen Sie dagegen Strom verbrauchen und können aktuell nicht selbst produzieren oder halten keinen vorrätig, müssen Sie diesen aus dem öffentlichen Netz beziehen. Diese Daten erfasst der Bezugszähler.
Stromspeicher
Weil die Einspeisevergütung früher sehr viel höher lag als heute, wurden PV-Anlagen oftmals ohne Stromspeicher installiert. Es war rentabler den produzierten Solarstrom zu verkaufen, als ihn zu verbrauchen. Heute sieht das anders aus. Nur noch an sehr ertragreichen Standorten lohnt sich die Einspeisung. Darum sind Solarspeicher zu einem wichtigen Bauteil der Solaranlage geworden. Sie ermöglichen es, den Strom bedarfsgerecht dann zu verbrauchen, wenn er benötigt wird – zeitlich unabhängig von der Produktion.
Solarcloud
Die Solarcloud ist keine physikalische Komponente Ihrer PV-Anlage. Sie ist ein virtueller Stromspeicher, der es Ihnen ermöglicht, sehr große Strommengen zu speichern und später wieder abzurufen. Selbstverständlich wird der Solarstrom nicht wirklich gespeichert, wie das bei einem Akku der Fall ist. Vielmehr speisen Sie in einen großen Pool ein und erwerben so das Recht, dieselbe Menge Strom später wieder abzurufen. Das Ganze wird von großen Strombetreibern realisiert und gewartet. Sie zahlen eine geringe monatliche Gebühr und erhalten so die Möglichkeit, nicht nur die begrenzten Kapazitäten des eigenen Stromspeichers zu nutzen, sondern sehr viel unabhängiger zu werden.
Wechselrichter
Der Strom, den Sie mit Ihren Solarmodulen produzieren, nennt sich Gleichstrom. Hier gibt es feste Pole: den Pluspol und den Minuspol, wie bei einer Batterie. Gleichstrom hat jedoch einen Nachteil: Wird er über lange Strecken transportiert, ist der Stromverlust recht hoch. Deshalb wird im öffentlichen Stromnetz Wechselstrom verwendet. Bei Wechselstrom gibt es keine festen Pole. Darum können Sie einen Stromstecker auch in beide Richtungen in die Steckdose stecken. Möchten Sie Ihren selbst produzierten Solarstrom in Ihr Hausnetz oder das öffentliche Stromnetz einspeisen, wandelt der Wechselrichter den Gleichstrom in Wechselstrom um.
Daneben erfüllt der Wechselrichter aber noch weitere wichtige Funktionen, die ihn zum Herzstück der Solaranlage machen. Er überwacht zum Beispiel die Arbeit der Solarmodule und ermittelt deren optimalen Arbeitspunkt. Er sorgt so dafür, dass die Stromausbeute möglichst hoch ist. Gleichzeitig überwacht er aber auch das öffentliche Stromnetz. Er schützt die Solaranlage und das Stromnetz, indem er bei Störungen und Schwankungen die Systeme reguliert oder trennt.
Finanzierung & Förderung
So verlockend der Gedanke ist, seinen Strom selbst zu produzieren, die einmaligen hohen Investitionskosten schrecken viele ab. Um diesen Umstand abzufedern, gibt es sowohl günstige staatliche Förderkredite als auch die Möglichkeit die Solaranlage zu mieten.
Kaufen oder Mieten
Klassischerweise sind es drei Hürden, die Interessenten beim Kauf einer Solaranlage nehmen müssen:
- Technisches Know-how bei der Auswahl
- Berechnung der Rentabilität für unterschiedliche Varianten
- Finanzierung
Wen diese Punkte überfordern, für den ist das Mietmodell eine tolle Alternative. Hier müssen Sie sich um fast nichts selber kümmern, denn die Montage übernimmt der Servicedienstleister, der die Anlage bereitstellt und laufende Kosten für Wartung und Reparatur sind mit dem Mietpreis bereits abgegolten. Die Kalkulation ist somit denkbar einfach. Bei den meisten Mietverträgen ist es zudem so, dass sie eine feste Laufzeit beinhalten, nach der die PV-Anlage abgegolten ist. Es handelt sich also, um genau zu sein, um einen Mietkauf.
Staatliche Förderungen
Wer sich für einen Kauf entscheidet, kann zahlreiche staatliche Programme zur Solarförderung nutzen, mit denen der Staat den Ausbau von Anlagen zur Gewinnung erneuerbarer Energien vorantreibt und die Anschaffung auch für Privatpersonen ermöglicht.
- So können Sie beispielsweise mit dem Förderprogramm 270 einen Förderkredit für Solaranlagen nutzen, die zur Einspeisung in das Stromnetz vorgesehen sind. Die Kredite für Solarförderung und deren Bedingungen können Sie bei der KfW-Bank online einsehen.
- Als staatliche Förderung erhalten Sie die Einspeisevergütung, die im EEG (erneuerbare Energien Gesetz) in fester Größe verankert ist. In früheren Jahren gab es eine zusätzliche Förderung bei Eigenverbrauch. Diese ist für neue Solaranlagen jedoch abgeschafft worden. Stattdessen werden heute Stromspeicher gefördert.
Verbrauch und Rendite beim Kauf
Solaranlagen sind erschwinglich geworden. Während vor noch nicht allzu langer Zeit die Investitionskosten bei etwa 40.000 Euro lagen, sind sie heute mit durchschnittlich 17.000 Euro vergleichsweise niedrig. Je nach Dachgröße beginnt die Investitionssumme auch schon bei 9.500 Euro. Und das bedeutet: Lag der Anschaffungspreis im Jahre 2008 noch bei 4.800 Euro pro Kilowattstunde, liegt dieser heute bei circa 1.400 Euro pro Kilowattstunde. Das ist ein Preisverfall von 70 Prozent.
Umgerechnet auf den Verbrauch sind folgende Kennzahlen wichtig, um festzustellen, ob sich eine Eigeninvestition lohnt:
- etwa 32 Cent/kWh kostet derzeit der Bezug aus dem öffentlichen Netz.
- Legen Sie die Kosten für eine Solaranlage um, liegt der Preis für Solarstrom aus der Hausanlage bei 4-12 Cent/kWh.
- Eine Solaranlage mit einer Nennleistung von einer Kilowattstunde erzeugt etwa 950 – 1.260 kWh Solarstrom.
Fazit
Die Vorteile einer Solaranlage liegen auf der Hand:
- Solarstrom ist rund 70 Prozent günstiger als Strom aus dem öffentlichen Netz.
- Attraktive Förderprogramme oder Mietmodelle machen die Solaranlage auf dem eigenen Dach für jeden möglich.
- Sie erhalten Strompreissicherheit.
- Solarstrom ist nachhaltig. Solarenergie erzeugt keine Abgase, keinen Lärm, Solaranlagen auf Dächern fallen kaum auf und es ergeben sich durch die Nutzung keine Folgewirkungen für Pflanzen oder Tiere.
Somit ist es nicht nur für den Geldbeutel, sondern auch für unseren Planeten sinnvoll, den Solarausbau voranzutreiben. Wird außerdem die technische Entwicklung der E-Mobilität betrachtet wird klar: Mit Verbrennung Energie zu erzeugen hat ausgedient.
Welche Solaranlage für Ihre Bedürfnisse am besten geeignet ist, können Sie mit unserem Solaranlagen-Fragebogen herausfinden!
