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Investitionen in Photovoltaikanlagen sind so wirtschaftlich wie nie zuvor, wie eine Studie der Universität Mannheim bestätigt. Demnach sind die Anlagen mittlerweile dank günstiger Produktion sogar ohne Subventionen rentabel. Wir klären daher, wann genau eine Anlage wirtschaftlich betrieben werden kann und welche Faktoren sich auf die Rendite auswirken.
Ob eine PV-Anlage wirtschaftlich ist oder nicht, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Ganz grundsätzlich muss die Anlage mehr Einnahmen generieren, als ihr Betrieb kostet. Das bedeutet zum einen, dass die Kosten für die PV-Anlage möglichst gering gehalten werden, gleichzeitig aber auch möglichst hohe Einnahmen erzielt werden:
Von Amortisation spricht man, wenn eine Investition mehr Einnahmen eingefahren hat, als sie gekostet hat. Eine PV-Anlage amortisiert sich also, wenn die Einnahmen aus Einspeisevergütung und gesparten Stromkosten über den initialen und Betriebskosten liegen. In der Regel amortisieren sich PV-Anlagen nach etwa 10 bis 15 Jahren. Wird auch ein Stromspeicher installiert, steigen die Anschaffungskosten und damit auch die Amortisationszeit.
Eine Photovoltaikanlage lohnt sich nicht, wenn der Bezug von Netzstrom günstiger wäre, als die Investition in die PV-Anlage. Bei steigenden Strompreisen ist das jedoch immer seltener der Fall, sodass sich die Anschaffung einer sinnvoll ausgerichteten PV-Anlage fast immer rentiert.
Eine PV-Anlage amortisiert sich zu dem Zeitpunkt, zu dem sie mehr Einsparungen erzielt, als Ausgaben verursacht hat. Um den genauen Amortisationszeitpunkt ermitteln zu können, benötigt man daher einen Überblick über die Ausgaben und Einnahmen der Anlage.
Zu den Ausgaben für eine PV-Anlage zählen:
Zu den Einnahmen durch die PV-Anlage zählen:
Für die Amortisationsrechnung ist außerdem die Laufzeit der PV-Anlage relevant. In der Regel geht man davon aus, dass moderne Solaranlagen eine Laufzeit von mindestens 25 Jahren haben. Hierbei ist allerdings wichtig, dass die Anlage einer natürlichen Alterung unterliegt und dementsprechend nach 25 Jahren nicht mehr so effizient arbeiten wird, wie zu Beginn. Beachtet werden muss auch, dass die Einspeisevergütung nur über 20 Jahre ausgezahlt wird.
Um die eingesparten Stromkosten abschätzen zu können, benötigt man außerdem den aktuellen Strompreis, sowie die ungefähre jährliche Steigerungsrate des Strompreises. Im Jahr 2021 ist der Strompreis beispielsweise um 1,1 % im Vergleich zum Vorjahr gestiegen. Für 2022 wird diese Steigerung aufgrund der Energiekrise wesentlich höher ausfallen.
Um die Amortisationszeit zu berechnen, muss zunächst eine Input-Output-Rechnung erstellt werden. Die gesamten Ausgaben werden dann durch die geschätzten jährlichen Einnahmen geteilt. Das Ergebnis ist die Anzahl der Jahre, nach der sich die Anlage amortisiert.
Ausgaben | Einnahmen |
---|---|
– 16.000 € Investition – 240 € / Jahr Betriebskosten & Verschleißteile | + 35.437 € gesparte Stromkosten + 1.935 € Einspeisevergütung |
22.000 € Ausgaben in 25 Jahren | 37.408 € Einnahmen in 25 Jahren |
Ersparnisse pro Jahr:
35.437 € : 25 Jahre = 1.496,32 € / Jahr
Amortisationszeit:
22.000 € : 1.496,32 €/ Jahr: 14,7 Jahre
Berechnet man die Wirtschaftlichkeit einer PV-Anlage, ist die Frage nach dem Stromspeicher sehr wichtig. Damit wird der Eigenverbrauch erhöht, gleichzeitig aber auch die Anschaffungskosten. Damit sich ein Stromspeicher wirtschaftlich lohnt, müssen die Kosten für die Gewinnung und Speicherung des Solarstroms unter den Kosten für Netzstrom liegen. Um das zu berechnen, wird die nutzbare Speicherkapazität auf die gesamte Laufzeit berechnet. Werden jährlich rund 50 % des eigenen Strombedarfs gespeichert, sind das bei einem Bedarf von 4.000 kWh rund 2.000 kWh.
Bei einer Lebensdauer von circa 15 Jahren sind das insgesamt mindestens 30.000 gespeicherte Kilowattstunden. Zugekauft wären das bei aktuellen Strompreisen mindestens 11.100 €*. Wurde der Stromspeicher also für weniger als 11.100 € erworben, lohnt sich die Anschaffung.
Meist wird zu einer PV-Ausrichtung nach Süden geraten. So sind die Module der meisten Sonnenstrahlung ausgesetzt und fahren so die höchsten Ertrage sein, sind also dementsprechend wirtschaftlicher. Auch Ost-West-Anlagen sind mittlerweile rentabel, da so vor allem jene profitieren können, die vor allem morgens und abends Strom verbrauchen und die Wirtschaftlichkeit durch einen hohen Eigenverbrauch gegeben wird. Was aber, wenn keine dieser Flächen mehr frei ist oder schon belegt ist? Kann sich auch eine Anlage zur Nordseite lohnen?
Die Antwort ist – wie immer – nicht so einfach. Denn: Die Erträge auf einem Nord-Dach sind signifikant weniger, als auf einem Süddach. Bis zu 40 % weniger, um genau zu sein. Trotzdem muss das nicht heißen, dass eine Nord-Anlage nicht rentabel sein.
Um sicher sagen zu können, ob sich eine Belegung auf Nordseite lohnt, hilft nur die genaue Berechnung des zu erwartenden Ertrages und der Abgleich mit den Investitions- und eventuellen Finanzierungskosten.
PV-Anlage – Welche Ausrichtung ist die Beste?
Immer öfter werden seit einiger Zeit Wärmepumpen eingebaut. Diese nutzen elektrischen Strom, um damit Wärme zu produzieren. Dabei ist sie aber wesentlich effizienter als die klassische Elektroheizung: aus einer Kilowattstunde Strom kann dann das 3- bis 5-fache an Wärmeenergie gewonnen werden.
Die Wärmepumpe kann gut durch eine Photovoltaikanlage ergänzt werden. Der eingesetzte Strom wird dann einfach selbst produziert und ist damit nicht nur günstiger, sondern auch umweltfreundlicher. Zu beachten ist aber auch, dass der meiste Verbrauch der Wärmepumpe im Winter liegt, während die höchsten Erträge der PV-Anlage im Sommer eingefahren werden. Es kann also nur ein Teil des Bedarfs durch die Solaranlage gedeckt werden.
Wärmepumpe und Solarenergie – Die beste Alternative für günstiges Heizen?
Die Kombination von Wärmepumpe und PV-Anlage ist daher nur dann wirtschaftlich, wenn die Sanierung der Heizungsanlage ohnehin geplant ist. Andernfalls sind die Kosten für die Wärmepumpe zu hoch, um eine Wirtschaftlichkeit garantieren zu können.
Neben privaten Solaranlagen auf dem Dach gibt es auch die Möglichkeit PV-Anlagen auf Freiflächen oder landwirtschaftlichen Flächen wie in der Agrophotovoltaik aufzustellen. Hier können wesentlich größere Anlagen errichtet werden, die entsprechend größere Erträge liefern. Aber lohnt sich die Investition in eine Freiflächenanlage?
In den letzten Jahren sinken die Kosten für Solartechnik dank der Fortschritte in der Produktion immer weiter. Zusätzlich sind die Kosten für Groß-Anlagen in Relation zu privaten Anlagen ohnehin geringer. Zwar sinkt auch die Einspeisevergütung mit wachsender Leistung, aber der Solarstrom kann bei gewerblichen Anlagen auch über Direktvermarktung verkauft werden.
Die Investition in Freiflächenanlagen ist daher sehr wirtschaftlich, wie auch der enorme Zuwachs in den letzten Jahren zeigt.
Grundlegend stellt sich oft die Frage, was sinnvoller ist: Solarthermie oder Photovoltaik. Beide Technologien nutzen Solarenergie, jedoch ist das Endprodukt ein anderes. Photovoltaikanlagen produzieren Strom aus Solarenergie, Solarthermieanlagen hingegen produzieren Wärme.
Was die Wirtschaftlichkeit angeht, sind beide Technologien vor allem unter 2 Aspekten zu betrachten:
Der Wirkungsgrad beschreibt, wie viel der einfallenden Sonnenenergie zu nutzbarer Energie – also Wärme oder Strom – umgewandelt werden kann. Bei der Solarthermie ist dieser Wirkungsgrad sehr hoch: Ein Großteil des Lichtspektrums kann genutzt werden und insgesamt ein Wirkungsgrad von bis zu 85 % erreicht werden. Die Photovoltaik hingegen nutzt nur einen kleinen Teil des Lichtes, mit einem Wirkungsgrad von um die 24 % bei modernen Modulen.
Solarwärme aus einer Solarthermieanlage wird zur Trinkwasser- und Raumerwärmung genutzt. Im Sommer kann die Solarthermieanlage in der Regel den gesamten Wärmebedarf abdecken, in den Übergangsmonaten oft noch einen Großteil. Im Winter jedoch, wenn der Bedarf am höchsten ist, ist auch die Sonnenenergie am geringsten. Dann kann kaum Wärme durch die Solaranlage bereitgestellt werden.
Solarstrom kann für die gesamte elektrische Versorgung im Haushalt genutzt werden und auch zur Wärmeversorgung, zum Beispiel mit einer Wärmepumpe. Auch ein Elektroauto kann bei entsprechend hohen Erträgen mit dem eigenen Solarstrom geladen werden. Hier ist der Ertrag im Winter zwar ebenfalls geringer, aber dennoch kann auch dann Sonnenstrom geerntet werden. Zusätzlich gibt es bessere Speichermöglichkeiten für Strom, als für Wärme, sodass ein Teil des Strom-Überschusses vom Sommer auch im Winter noch genutzt werden kann.
Letztlich fällt die Entscheidung oft auf die Photovoltaikanlage, weil diese höhere Renditen verspricht und Solarstrom vielseitiger nutzbar ist. Das bedeutet aber nicht, dass die Solarthermie per se nicht wirtschaftlich ist: Hier sind die Renditen oft geringer, dafür aber auch die Investitionen.
Für die Zukunft steht fest: Die Energiewende muss kommen – und damit auch erneuerbare Energien. Energiekrisen lassen schon jetzt die Preise enorm steigen, sodass die Investition in Solaranlagen – egal ob Solarthermie oder Photovoltaik – immer wirtschaftlicher werden.
Wie wirtschaftlich eine konkrete Anlage ist, hängt ab von Faktoren wie der Ausrichtung, dem Standort, der Neigung, oder ob ein Speicher installiert wird oder nicht. Letzten Endes hilft nur eine Amortisationsrechnung, wenn Du wissen möchtest, ob und wann Deine Anlage sich rentieren würde. Mit unserem Wirtschaftlichkeitsrechner kannst Du Dir dazu einen Überblick verschaffen.
Eine Photovoltaikanlage lohnt sich nicht, wenn die Investitions- und Betriebskosten über den Einnahmen durch Einspeisevergütung und eingesparte Stromkosten liegen.
Um die Wirtschaftlichkeit einer PV-Anlage zu berechnen, muss man die Ausgaben über die gesamte Laufzeit (Anschaffung, Installation, Wartung, Verschleiß etc.) den Einnahmen im selben Zeitraum gegenüberstellen. Kommt dabei ein Gewinn heraus, ist die Investition in die Solaranlage wirtschaftlich.
Eine PV-Anlage rechnet sich in dem Moment, da sie mehr Geld eingespart hat, als für ihren Betrieb ausgegeben wurden. Man spricht von der Amortisationszeit. Für Standard-Dachanlagen liegt die Amortisationszeit bei etwa 10 Jahren.
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