Photovoltaik: Ihr eigenes Stromkraftwerk aus Solarenergie

Das autarke Eigenheim ist der Traum vieler Hauseigentümer. Mehr Unabhängigkeit gegenüber den schwindelerregenden Energiepreisen und die regenerative Energiequelle Sonne macht Photovoltaik zum großen Gewinner in Sachen Energietrends beim Hausbau. Auch im Altbau machen PV Anlagen durchaus Sinn.

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Photovoltaik für den Eigenverbrauch

Machen Sie sich mit Solarstrom unabhängig

Solaranlagen wandeln Sonnenenergie in Strom um. Dieser kann für alltägliche Dinge wie die Haushaltsgeräte, das Aufladen des Elektroautos über die Wallbox, das Heizen mittels Wärmepumpe, aber auch das Klimatisieren durch eine Klimaanlage eingesetzt werden. Damit bietet es Ihnen – im Gegensatz zu Solarthermie – maximale Flexibilität bei der Verwendung. Mit dem 100 % klimafreundlichen und unerschöpflichen Energieträger Sonne überzeugt Photovoltaik durch die Ökobilanz und den kostenlosen Betrieb.

Das macht sich langfristig für Sie bezahlt und unabhängiger von ihrem Stromanbieter. Damit sich Photovoltaik für Sie lohnt, ist die Dimensionierung der Photovoltaikanlage für den Eigenverbrauch ausschlaggebend. Denn während selbst produzierter Solarstrom früher mit einer attraktiven Einspeisevergütung entlohnt wurde, beträgt er Stand Juli 2022 nur noch 6,24 Cent pro kWh.

Autarkie vs. Eigenverbrauch

Bei PV Anlagen wird Autarkie mit der Unabhängigkeit gegenüber dem Stromanbieter und damit von den steigenden Energiepreisen gleichgesetzt. Je weniger Strom dazugekauft werden muss, um den eigenen Strombedarf zu decken, desto autarker ist man. Der Eigenverbrauch bezeichnet den Anteil des Stroms, der nicht ins öffentliche Stromnetz eingespeist wird, sondern selbst verbraucht wird.

100 % Autarkie durch Solarergie: Geht das?

In den allermeisten Fällen nein. Es gilt: Je mehr Fläche an Solarmodulen zur Stromerzeugung verwendet werden kann, desto mehr kWh Strom können produziert werden. Der Autarkiegrad nimmt also theoretisch zu. Vorausgesetzt Ihr Stromspeicher bietet ausreichend Platz. Für 1 kWp werden ca. 3 PV Module benötigt, was abhängig vom gewählten Modul 6 bis 9 m2 Dachfläche in Anspruch nehmen kann. Autarkie ist daher einerseits Frage des individuellen Platzangebotes und der Stromspeichergröße. Es muss aber auch beachtet werden, dass im Winter lediglich 30 – 35 % des Stromertrags einer PV Anlage produziert wird. Um auch diese Durststrecke über autark bleiben zu können, müsste die PV Anlage deutlich überdimensioniert werden, was aus Kostengründen aber wenig Sinn macht.

Das leistet die PV Anlage: kWp vs. kWh

Die Höchstleistung einer Photovoltaikanlage unter Standardbedingungen wird durch die Nennleistung Kilowattpeak (kWp) angegeben. Die Maßeinheit dient zur Vergleichbarkeit verschiedener PV Module. PV Module haben Leistungen bis 420 Wp. Möchte man die maximale Leistung einer PV Anlage ermitteln, muss die Leistung eines Moduls mit der Anzahl der Module multipliziert werden. Also z.B. 12 Module x 400 Wp = 4.800 Wp bzw. 4,8 kWp.

Der tatsächliche Stromertrag wird in Kilowattstunden (kWh) ermittelt. Er wird durch eine ganze Reihe von Einflussfaktoren bestimmt.

Der spezifische Ertrag setzt die tatsächliche Stromproduktion in Relation zur Nennleistung einer PV Anlage – meist im Zeitraum von einem Jahr. Dadurch können Anlagen verschiedener Größen leicht miteinander verglichen werden. Der durchschnittliche spezifische Ertrag in Deutschland liegt bei ca. 1.000 kWh/kWp.
Spezifischer Ertrag = Jahresertrag (kWh) : Nennleistung der Anlage (kWp).
Also z.B. 5.000 kWh / 4,2 kWp = 1.190 kWh/kWp

Welche Solarzellen haben den höchsten Wirkungsgrad?

Ein essentieller Faktor für die Effizienz einer Solarzelle ist ihr Material. Da hat sich inzwischen monokristallines und polykristallines Silizium durchgesetzt. Monokristallines Silizium ist teurer als polykristallines Silizium, weist aber einen höheren Modulwirkungsgrad auf. Sprich, Sie benötigen weniger Module, um Ihre gewünschte Leistung zu erhalten. Gerade, wenn nur eine begrenzte Dachfläche für Photovoltaik zur Verfügung steht, sollten monokristalline Solarzellen Ihre 1. Wahl sein.

Monokristalline Siliziumzellen:

22%

Polykristalline Siliziumzellen (maximal):

20%

CIGS-Module:

15%

Dünnschichtzellen (maximal):

10%

So wird aus Solarenergie Strom

Wenn Sonnenlicht auf die Solarzellen trifft, erzeugen sie Gleichstrom. Ein moderner Wechselrichter wandelt diesen mit einem Wirkungsgrad von 96 – 98 % in haushaltsüblichen Wechselstrom um, der für den Eigenverbrauch genutzt oder ins öffentliche Netz eingespeist werden kann. Käuffer setzt bevorzugt auf Micro Wechselrichter. Diese werden unter jedes Modul montiert, sodass der Gleichstrom direkt am Modul in Wechselstrom umgewandelt wird und der Wechselrichter im Keller entfällt. Modernste Technologie, die zu einer höheren Ausbeute führt. Denn Verschattungen und Verschmutzungen betreffen nur noch einzelne Module und nicht mehr die gesamte Reihe. In einer App können Sie die Produktion jedes einzelnen Moduls nachvollziehen.

Ihr Stromspeicher für (fast) endlose Solarenergie

Viele Haushalte verbrauchen insbesondere morgens und abends Strom. Solaranlagen erzeugen jedoch am meisten Strom, wenn die Sonneneinstrahlung am stärksten ist – nämlich 11 bis 15 Uhr. Ein Stromspeicher löst das Problem, indem er den mittags erzeugten Strom puffert und abends bzw. in den frühen Morgenstunden bereitstellt. Die Rechnung ist einfach: Ohne Stromspeicher lässt sich ca. 30 % des selbst produzierten Solarstroms für den Eigengebrauch verwenden, mit Stromspeicher ca. 50 bis 80 %. Da sich Photovoltaik nur für den Eigenverbrauch lohnt, ist die Wahl der richtigen Größe des Stromspeichers ausschlaggebend für die Rentabilität Ihrer PV Anlage.

Unser Tipp:
In Kombination mit einer Wärmepumpe und einem Energiemanagementsystem lässt sich durch Photovoltaik bis zu 90 % des eigenen Strombedarfs durch Photovoltaik decken!

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Wo lohnt sich Solarenergie?

Deutschlandweit werden im Schnitt Einstrahlungswerte von 1.000 – 1.300 kWh/m2 erzielt, wobei der Standort Süddeutschland (z.B. Bayern mit durchschnittlich 1.300 kWh/m2) Norddeutschland (z.B. Schleswig-Holstein mit durchschnittlich 1.100 kWh/m2) schlägt. Lohnt sich Solarstrom auch in Norddeutschland? Ja, jede kWh selbst erzeugter Solarstrom lohnt sich! Laut einer Fraunhofer Studie betragen die Stromgestehungskosten – also die Kosten für die Energieumwandlung von einer Energieform in Strom – auch in Norddeutschland zwischen 7,96 und 11,01 Cent. In Süddeutschland belaufen sie sich auf 5,81 – 8,04 Cent. Dementgegen stehen Stand Juli 2022 Stromkosten von bis zu 67,9 Cent.

So viel Leistung sollte Ihre Photovoltaikanlage haben

Ihr individueller Strombedarf variiert abhängig von folgenden Faktoren:

Haushaltsgröße & Verbraucherverhalten

Der Stromverbrauch steigt mit zunehmender Haushaltsgröße. Aber nicht linear, weil Haushaltsgeräte wie der Kühlschrank und die Waschmaschine geteilt werden. Außerdem wirkt sich die individuelle Lebenssituation (z.B. Homeoffice) deutlich auf den Stromverbrauch und die erforderliche Leistung der PV Anlage aus.

Anzahl Personen Ø Strombedarf in kWh / Jahr

1 1.900 kWh

2 2.890 kWh

3 3.720 kWh

4 4.085 kWh
Haushaltstyp

Im Mehrfamilienhaus fällt der Verbrauch höher als im Einfamilienhaus aus, weil dort Posten wie das Garagenlicht geteilt werden.
Warmwasserbereitung mit Strom

Wenn der Strom dazu dient, das Warmwasser zu erhitzen, steigt der Stromverbrauch gegenüber anderen Lösungen zu ⅓ bis ¼.
Anzahl der Elektrogeräte
Hier schlagen besonders Geräte wie
- - die Wärmepumpe (27 bis 42 kWh pro m2 Wohnfläche)
  - ein Durchlauferhitzer (500 kWh pro Person pro Jahr)
  - die Wallbox zum Aufladen des Elektroautos (15 kWh pro 100 km)
  - eine Sauna (6 bis 8 kWh)
  - eine Klimaanlage (ca. 3,6 kW für 20-25 m2 bei 4 Stunden Dauerbetrieb)
  - der Elektroherd und Ofen (ca. 450 kWh für 4-Personen-Haushalt pro Jahr fürs Kochen und Backen)
zu Buche.

Zur Erinnerung: 1 Kilowattstunde (kWh) ist die Energie, die ein Gerät mit einer Leistung von einem Kilowatt (bzw. 1.000 Watt) in einer Stunde verbraucht oder produziert. Das muss bei der Dimensionierung der PV Anlage unbedingt berücksichtigt werden.

Anzahl Personen	Ø Strombedarf in kWh / Jahr
1	1.900 kWh
2	2.890 kWh
3	3.720 kWh
4	4.085 kWh

Der Check: Ist Ihr Haus für eine PV Anlage geeignet?

Dachneigung von 20° – 60°: ideal sind 30 – 45°

Dachausrichtung nach Süden, Osten oder Westen

Unbehinderte Sonneneinstrahlung auf Dach- bzw. Freifläche

Ihre Immobilie ist nicht optimal für Photovoltaik geeignet?

Unser Tipp: Lassen Sie Ihr Dach von unseren Photovoltaik Experten prüfen, bevor Sie Photovoltaik gänzlich für sich ausschließen. Zusätzliche Module können die verminderte Effizienz ausgleichen und selbst auf Flach- und Pultdächern können PV Anlagen dank einer Unterkonstruktion montiert werden. Das erfordert aufgrund der zusätzlichen Verschattung zwar mehr Platz, ermöglicht aber eine flexible Anpassung der Ausrichtung.