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Kraftwerk auf dem Dach

Photovoltaik – Strom von der Sonne



Foto: Kind mit Pusteblume vor Solarpaneelen

Photovoltaik, also die Gewinnung von Strom aus dem Sonnenlicht, ist einer der Wege, von fossilen Energieträgern unabhängiger zu werden. Wenn Sie Solarzellen auf dem Dach montieren lassen, erzeugen Sie nicht nur Ihren eigenen Strom. Sie werden auch zum Betreiber eines kleinen Sonnen-Kraftwerks und verkaufen überschüssigen Strom. Erst damit kann die Photovoltaik für Privatleute zum lohnenden Geschäft werden.



Ein Dach, das in eine Richtung zwischen Südost und Südwest weist, eine Neigung von 30° besitzt und auf das kein Schatten fällt, bietet die idealen Voraussetzungen für eine wirtschaftlich betriebene Photovoltaik-Anlage. Ist Ihr Dach steiler oder in eine weniger günstige Himmelsrichtung ausgerichtet, kann sich die Sache aber immer noch lohnen – wenn man die Solarzellen-Fläche vergrößert, Hochleistungs-Paneele einsetzt oder beide Maßnahmen ergreift. Bei einem flacheren Dach kann man die Solarpaneele so aufständern, dass sie das Sonnenlicht im günstigsten Winkel einfangen.


So entsteht der Sonnenstrom


Silizium-Kristalle bei der Produktion
Solarzellen bestehen zum größten Teil aus Silizium. Dieses Element gehört zu den häufigsten Stoffen, die auf der Erde vorkommen, ist also zunächst einmal sehr preisgünstig. Damit Silizium sich aber für die Stromgewinnung eignet, muss es zu großen Kristallen gezüchtet werden. Dabei wird das Material gezielt verunreinigt (Fachausdruck: dotiert), damit sich zwischen den einzelnen Kristallen elektrische Potenzialunterschiede bilden können. Schließlich stellt man Paneele aus den Siliziumkristallen her, fasst sie in einem Rahmen zusammen und verdrahtet sie, damit man den Sonnenstrom anzapfen kann. Nach der Montage auf dem Dach beginnen im Sonnenlicht zwischen den Schichten der Solarpaneele Elektronen zu wandern – der Strom beginnt zu fließen.

Die Sonnenzellen auf dem Dach liefern zunächst Gleichstrom ins Haus. Daraus entsteht in einem Wechselrichter der gewohnte Wechselstrom mit 230 Volt Spannung, wie er überall im Haushalt verwendet werden kann. In einem Haus mit Solaranlage befindet sich außerdem ein zweiter Stromzähler. Er misst, wie viel überschüssiger Strom an den Energieversorger geliefert wird. Außerdem lässt sich mit Hilfe der Zähler ermitteln, welche Mengen an Solarstrom im Haus selbst verbraucht wurden.


Planung und Betrieb der Solaranlage


Der auf dem Dach gewonnene Strom wird entweder im eigenen Haus verbraucht oder ins Netz eingespeist. Für die Einspeisung in das öffentliche Versorgungsnetz erhält man eine für 20 Jahre garantierte Vergütung. Die Höhe dieser Vergütung richtet sich nach dem Jahr der Installation und fällt mit jedem Jahr geringer aus, um das man Photovoltaik-Elemente später anbringt. Andersherum ausgedrückt: Je eher man ins Photovoltaik-Geschäft einsteigt, desto mehr lohnt sich die Sache. Für selbst verbrauchten Solarstrom gibt es ebenfalls eine Prämie – zumindest für solche Anlagen, die vor dem 1. 4. 2012 ans Netz gegangen sind. Diese Prämie steigt, wenn man mehr als 30% des mit den Paneelen erzeugten Stroms selbst verbraucht.

Arbeiter mit Solarpaneelen auf dem Dach
Hier sind also bei der Berechnung der Wirtschaftlichkeit etliche Faktoren zu berücksichtigen, aber genau auf die kommt es an, wenn man das eigene Sonnenkraftwerk kostendeckend betreiben und nach Möglichkeit damit auch noch etwas verdienen möchte. Denn am Anfang steht eine größere Investition: Je nach Größe der Paneelfläche werden für Kauf und Montage der Solarzellen schnell 15000 bis 30000 Euro fällig. Bei aufwendig konstruierten oder mit besonders effizienten Zellen ausgestatteten Anlagen kann es auch mehr sein. Diese Ausgaben und eventuelle Wartungs- oder Reparaturkosten müssen erst einmal komplett wieder hereinkommen, ehe man den ersten Cent Gewinn macht.

Der wichtigste Schritt bei der Planung einer Solaranlage besteht also in der Kalkulation ihrer Wirtschaftlichkeit. Auf seriöse Weise kann diese Berechnung nur anhand des konkreten Objekts erfolgen – allgemeine Beispielrechnungen sind nicht aussagefähig. Bei der Kalkulation helfen in der Regel die Fachbetriebe, die auch Photovoltaik-Systeme verkaufen. Weil diese Firmen naturgemäß daran interessiert sind, ihre Ware an den Mann und an die Frau zu bringen, sollte man sich vor einem Vertragsabschluss die Wirtschaftlichkeit der Anlage schriftlich garantieren lassen.

Eine andere Möglichkeit ist die Beratung durch unabhängige Fachingenieure. Außerdem bieten die zahlreichen Solarrechner, die im Internet verfügbar sind, eine grobe erste Abschätzung der Erträge. Je mehr Parameter dort abgefragt werden, desto verlässlicher ist die Prognose.


Der Standort entscheidet mit


Karte Sonneneinstrahlung in Deutschland
Wie viel Strom eine Solaranlage produziert, hängt nicht nur von der Technik und von der Ausrichtung ab. Auch Ihr Wohnort bzw. der Standort der Solaranlage macht einen Unterschied. Das zeigt die abgebildete Karte. Je dunkler auf der Karte ein Bereich markiert ist, desto häufiger scheint dort die Sonnen und desto mehr Ertrag ist dort auch zu erwarten.

Das heißt aber natürlich nicht gleich, dass sich der Betrieb einer Photovoltaik-Anlage etwa in den hellgelb gefärbten Zonen nicht lohnt. Dort ist jedoch besonders genau auf eine optimale Ausrichtung der Dachfläche und auf einen möglichst günstigen Aufstellwinkel der Sonnenzellen zu achten.


So wird Photovoltaik wirtschaftlich


Möchten Sie nach Abwägung aller Faktoren in die Stromproduktion einsteigen, dann sollten Sie folgende Punkte beachten, damit für Sie auch finanziell die Rechnung aufgeht:
Silizium-Paneel mit Lupe im Durchlicht
Kaufen Sie nur hochwertige Solar-Paneele. Die Photovoltaik-Anlage muss über die nächsten 20 bis 30 Jahre zuverlässig und mit hohem Wirkungsgrad funktionieren. Das gelingt nicht, wenn Paneele ausfallen, schnell an Leistung einbüßen oder andere Defekte aufweisen. Bauherren sollten lieber einen höheren Preis in Kauf nehmen, als später Verluste durch Stillstand zu riskieren.
Vom Verkäufer eingeräumte Garantien nutzen Ihnen nur dann etwas, wenn der Anbieter auch nach Jahren noch existiert. Wählen Sie also eine wirtschaftlich gesunde Firma als Lieferanten. Das lässt sich zugegebenermaßen nicht ganz einfach voraussagen, wie die Pleiten einzelner Solaranlagen-Anbieter in der Vergangenheit gezeigt haben. Recherchieren Sie also gründlich nach Informationen, ehe Sie sich an einen Anbieter binden.
Steigern Sie die Eigenverbrauchsquote – wie erwähnt, können Sie in bestimmten Fällen auch dafür eine Prämie einstreichen, die zusammen mit dem gesparten Preis für Strom vom öffentlichen Versorger eine interessante Summe ausmacht. Eine Möglichkeit, den Eigenverbrauch zu steigern, besteht beispielsweise darin, eine Wärmepumpe mit Solarstrom zu betreiben.
Fragen Sie bei der zuständigen Baubehörde an, ob nicht ein Bebauungsplan gegen die Anlage spricht. Das wird zwar in der Regel nicht der Fall sein, aber dieser Punkt muss geklärt sein, ehe man Geld in die Anlage investiert.
Wenn die Voraussetzungen vor Ort wie Einstrahlwinkel oder Dachneigung nicht optimal sind, kann eine Vergrößerung der Fläche rentabler sein als teure Hochleistungspaneele zu kaufen. Lassen Sie sich das im Einzelfall ausrechnen.
Blitzschäden an Solarpaneel
Versichern Sie Ihre Solaranlage. Hochwertige Sonnenzellen sind zwar robust und verschleißen nicht, gefährdet sind sie dennoch – beispielsweise durch einen Blitzschlag (Foto links). Der Abschluss einer Solar-Versicherung ist deshalb eine sinnvolle Maßnahme. Im Schadensfall bezahlt die Versicherung nicht nur die defekten Paneele, sondern ersetzt auch den Verdienstausfall während der Reparaturdauer. Viele Errichter bieten eine Versicherung gleich mit an, aber auch bei den großen Sachversicherern ist sie erhältlich.

Übrigens: Für die Umwelt lohnt sich eine Photovoltaik-Anlage in jedem Fall. Nach durchschnittlich drei bis fünf Jahren hat sie so viel Energie erzeugt, wie für ihre Herstellung benötigt wurde. Ab diesem Zeitpunkt profitiert nicht nur Ihr Geldbeutel, sondern auch die Umwelt vom privaten Sonnenkraftwerk.


Kann man erst einmal klein anfangen?


Vierergruppe Photovoltaik-Paneele auf dem Dach
Ja, selbstverständlich. Eine Solaranlage lässt sich auch zunächst mit wenigen Paneelen aufbauen und dann nach und nach auf die gesamte Dachfläche erweitern. Wer zu Beginn nicht viel investieren kann oder will, hat deshalb die Möglichkeit, je nach wirtschaftlicher Situation flexibel vorzugehen. Beachten Sie dabei aber zwei Punkte: Kleinere Anlagen arbeiten zum einen im Verhältnis weniger profitabel, weil auch hier die oben beschriebene Technik im Haus komplett installiert werden muss. Zum anderen sinkt wie erwähnt die garantierte Vergütung Jahr für Jahr. Für später installierte Anlagenteile gibt es also weniger Geld.

Unter einem ganz anderen Aspekt ist der Einstieg in die solare Selbstversorgung natürlich immer hilfreich: Das gilt für sogenannte Insellösungen, bei denen beispielsweise ein Garagentorantrieb oder die Stromversorgung eines Gartenhäuschens durch ein Solarpaneel gesichert werden kann, wenn sich keine Leitung dorthin legen lässt. Das hat aber mit den Erwägungen zur Wirtschaftlichkeit einer Photovoltaik-Anlage fürs Haus nichts zu tun, sondern zeigt nur einen Weg, wie man die Solartechnik nutzt, um Komfort zu gewinnen. [ha]


Wo liegen die Sparpotenziale?


Beratungssituation vor Photvoltaik-Installation
Eins ist klar: In jedem Fall entlastet Sonnenstrom die Umwelt, Idealisten erreichen also praktisch immer ihr Ziel. Damit der Betreiber damit aber auch Geld verdient und seine wirtschaftlichen Vorstellungen verwirklicht, muss die Anlage dauerhaft störungsfrei laufen und aus optimal abgestimmten Komponenten bestehen. Ab welchem Zeitpunkt man dann tatsächlich einen Überschuss erwirtschaftet, muss für jede Anlage individuell berechnet werden. Dabei sollte man allerdings im Hinterkopf behalten, dass die Solarförderung auch eine politische Dimension hat. Unter dem Stichwort der „Energiewende“ stehen zwar die Vorzeichen für eine Förderung auch für die Zukunft recht gut, aber aus haushaltspolitischen Gründen können konkrete Förderbedingungen auch jederzeit wieder zur Diskussion stehen. [ha]



Fotos: Phoenix Solar, BSW-Solar/Sunways, Schott solar (2), Dehn und Söhne, Braas, Wagner solar; Karte: © European Union 1995-2011

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