Photovoltaik: Die clevere Art, selbst Strom zu erzeugen.
Immer mehr Hauseigentümer denken über die eigene Stromerzeugung mit einer Photovoltaikanlage nach. Das ist sinnvoll, denn die Sonne scheint grenzenlos. Anders sieht es bei fossilen Energieträgern aus: Die Klimaerwärmung verlangt nach einer Begrenzung der Treibhausgas-Emissionen und nationale Grenzen limitieren die Verfügbarkeit von Gas, Kohle und Erdöl zur Stromerzeugung. Gleichzeitig sind die Preise für fossile Energieträger zunehmend unvorhersehbar.
Vier gute Gründe
Das sind die Vorteile von Photovoltaik
Mit PV können Sie bis zu 80% Ihres Stroms selbst erzeugen. Dadurch machen Sie sich deutlich unabhängiger von steigenden Strompreisen.
Eine PV-Anlage sorgt für missionsfreie Stromversorgung. In Verbindung mit einer Wärmepumpe ist so sogar eine klimaneutrale Wärmeversorgung möglich.
Freuen Sie sich über geringe Wartungs- und Betriebskosten sowie eine lange Nutzungsdauer von mindestens 25 Jahren.
Mit einer PV-Anlage profitieren Sie von der Einspeisevergütung (nach EEG) oder von attraktiven Steuervorteilen.
Die Spannung steigt
So einfach funktioniert Stromerzeugung mit PV
Bei einer PV-Anlage werden die Photovoltaikmodule zur Stromerzeugung Richtung Sonne auf Dächern, Fassaden oder Freiflächen angebracht. Die Module erzeugen dann aus Sonnenlicht Gleichstrom. Um den Gleichstrom im Haus nutzen zu können, wandelt ihn ein Wechselrichter in Wechselstrom um. Zur Erklärung: Gleichstrom fließt konstant und wird in Batterien und Solaranlagen genutzt, während Wechselstrom seine Richtung ändert und im Stromnetz sowie bei Haushaltsgeräten effizient über große Entfernungen transportiert wird.
Steht mehr Strom zur Verfügung als Sie verbrauchen, wird der Überschuss im lokalen Batteriespeicher gespeichert oder ins öffentliche Stromnetz eingespeist. Ein Stromzähler misst die Menge an Strom, die Sie gegen Vergütung ins öffentliche Stromnetz einspeisen. Der Bezugszähler misst die Menge an Netzstrom, den Sie von Versorger erhalten.
Gemeinsam stark im System
PV-Komponenten im Detail
- Photovoltaikmodul
- Wechselrichter
- Batteriespeicher
- Ladestation
Photovoltaikmodule bestehen aus vielen zusammengeschalteter Photovoltaikzellen. Jede dieser Zellen besteht aus zwei unterschiedlichen Siliziumschichten. Die obere Siliziumschicht ist negativ geladen, es herrscht also ein Überschuss an Elektronen. Die untere Schicht ist positiv geladen, es herrscht ein Mangel an Elektronen. Dazwischen liegt eine Grenzschicht, die beide Ladungen trennt. Fällt Sonnenlicht auf das PV-Modul, werden Ladungen aus den beiden Schichten freigesetzt. Sobald sich der Stromkreis zwischen dem negativen und dem positiven Pol schließt, fließt Gleichstrom. Um den Strom im Hausnetz nutzen zu können, wandeln ihn Wechselrichter in Wechselstrom um.
Gut zu wissen: Photovoltaikmodule sind nachhaltig, auch beim Recycling. Ihre Lebensdauer beträgt etwa 25 Jahre. Danach muss laut EU-Vorgaben 80% der Modulmasse recycelt werden, hauptsächlich Glas und Aluminium. Neue Techniken ermöglichen zudem die Rückgewinnung von Silizium, was die Umweltbilanz verbessert. Denn das Recycling ist energiesparender als die Herstellung aus Quarzsand.
Maximal efiizient
PV-Strom optimal nutzen
Der Stromertrag einer PV-Anlage schwankt im Verlauf des Tages und des Jahres. Je höher der Lichteinfall, desto mehr Strom können die PV-Zellen erzeugen. Der Strombedarf für Haushaltsgeräte, für den Betrieb einer Wärmepumpe und das Laden eines Elektrofahrzeugs stimmen jedoch zeitlich nicht immer mit den erzeugten Strommengen überein. Während der hochstehenden Mittagssonne sind Sie vielleicht auf der Arbeit und Ihre Kinder in der Schule und können deshalb den erzeugten Strom nicht vollständig verwenden. Um überschüssigen PV-Strom zu nutzen, gibt es drei Konzepte, die auch miteinander kombiniert werden können:
- Im Haus nicht verbrauchter Strom wird automatisch in das öffentliche Stromnetz eingespeist, also an den Versorger verkauft.
- Durch ein smartes Energiemanagement werden elektrische Verbraucher wie die Wärmepumpe oder das Laden eines Elektrofahrzeugs „angeschaltet“, wenn viel PV-Strom zur Verfügung steht. Dieser Vorgang wird als Lastverschiebung bezeichnet.
- Sie steigern den Eigenverbrauch durch einen Batteriespeicher, um den Zeitverzug zwischen Stromerzeugung und Bedarf auszugleichen.
In der Regel ist ein möglichst hoher Eigenstromverbrauch am lukrativsten. Denn für Strom, den Sie einspeisen, erhalten Sie deutlich weniger Geld als Sie für Strom, den Sie dann später zukaufen, bezahlen müssen. Bei der Gesamtwirtschaftlichkeit Spielen aber auch unterschiedlichen Förderungen eine Rolle.
Elektrisches Gefühl. Nachhaltig sicher.
Versorgungssicherheit? Mit eigenem PV-Strom!
Aus Erneuerbaren Energien Strom erzeugen und damit von fossilen Brennstoffen unabhängig werden – das ist das Gebot der Stunde. Und mit Photovoltaik ist das auch ganz einfach: Sonnenlicht fällt auf Halbleiter aus Silizium, die in schicken Photovoltaikmodulen "verpackt“ sind. Diese Module werden beispielsweise auf dem Hausdach befestigt. Sie liefern bei Tageslicht Gleichstrom, der im Haus über einen Wechselrichter in nutzbaren Haushaltsstrom umgewandelt wird. Eine seit Jahrzehnten bewährte Technik, die gerade jetzt Hauseigentümern große Vorteile bringt. Denn der Staat setzt im Kampf gegen CO₂-Emissionen durch fossile Brennstoffe auf Strom aus Erneuerbaren Energien. Im gleichen Zug werden elektrische Verbraucher wie Wärmepumpen gefördert. Somit steigt der Strombedarf für Privathaushalte weiter an – und damit vermutlich auch der Strompreis. Doch je nach Größe einer Photovoltaikanlage kann ein erheblicher Stromanteil selbst erzeugt werden. Das lässt Sie gelassen bleiben, wenn Stromkosten steigen oder Versorgungsengpässe drohen.
Wie füreinander gemacht
Ein Team: Wärmepumpe und Photovoltaik
Eine Wärmepumpe in Verbindung mit einer Photovoltaikanlage reduziert den Ausstoß von Treibhausgasen auf ein Minimum. Denn den größten Teil der Wärme entnimmt die Wärmepumpe der Umwelt – der Luft, dem Boden oder dem Grundwasser. Dazu ist Strom als Antriebsenergie erforderlich und macht nur etwa 25 bis 33 Prozent der gesamten Wärmeleistung aus – je nach Quelle der Umweltwärme. Einzelheiten erfahren Sie in unserem Wärmepumpen-Ratgeber. Einen großen Teil derelektrischen Antriebsenergie einer Wärmepumpe können Sie klimaneutral durch Ihren eigenen PV-Strom decken. Stellt Ihr Versorger den restlichen Strombedarf ebenfalls aus erneuerbaren Energien bereit, kann eine Wärmepumpe nahezu klimaneutral betrieben werden.
Die Kombination von Photovoltaik und Wärmepumpe steigert die Rentabilität Ihrer Eigenstromnutzung. Die Wärmepumpe nutzt PV-Strom nicht nur zum Heizen im Winter, sondern kann – bei entsprechender Auslegung – auch im Sommer kühlen und die Raumtemperatur um etwa 3 °C senken. Mehr über die Kühlfunktion von Wärmepumpen erfahren Sie in unserem Ratgeber. Zudem liefert sie ganzjährig warmes Wasser, das in einem Speicher bereitgestellt wird. Ein intelligentes Energiemanagement optimiert die Nutzung bei hohen PV-Erträgen. Die integrierte Planung von Photovoltaik und Heizung aus einer Hand erhöht die Effizienz und Nachhaltigkeit Ihres Energiesystems. Wir bieten Ihnen eine perfekt abgestimmte Lösung.
Vaillant Tipp: Versorgungssicherheit bei Stromausfall
In der Vergangenheit mussten PV-Anlagen automatisch abgeschaltet werden, wenn es auf der Seite des Versorgers einen Stromausfall gab. Damit war sichergestellt, dass eingespeister PV-Strom die Monteure bei Reparaturarbeiten nicht gefährdet. Mit backupfähigen Wechselrichtern wie die Home Hub-Wechselrichter unseres Partners SolarEdge können Sie jetzt auch während eines Blackouts PV-Strom für den Selbstverbrauch erzeugen und nutzen.
Rechenbeispiel
Welchen Ertrag erzielt eine PV-Anlage?
Um ein Gespür für die Relation von PV-Anlagengröße und Ertrag zu bekommen, hier eine Beispielrechnung mit üblichen Standardwerten.Eckdaten: Einfamilienhaus, 4 Personen, Standort Remscheid (unterdurchschnittliche Sonnenscheindauer im Deutschlandvergleich)*, 8,8 kWp installierte Leistung (entspricht 22 Modulen mit einer Nennleistung von ca. 400 Wp bzw. 44 m² PV-Fläche), Satteldach Ost-Westausrichtung, Batteriespeicher 9,2 kWh
| Durchschnittlicher Stromverbrauch pro Jahr | Durchschnittlicher Stromertrag pro Jahr | ||
|---|---|---|---|
| Gesamt | 8.150 kWh | Gesamt | 7.480 kWh |
| davon Wärmepumpe inkl. Warmwasser-bereitung** | 3.450 kWh | (durch Batteriespeicher optimierte Eigen-verbrauchsquote von 75 %) | 5.610 kWh |
| davon sonstiger Haushaltsstrom*** | 4.700 kWh | ||
| Strombezug | 670 kWh | ||
| Stromeinspeisung | 1.870 kWh |
energieatlas.nrw.de
**Wärmepumpe mit 6 kW Heizleistung, angenommene Leistungsaufnahme 1,5 kW bei 2.300 Betriebsstunden/Jahr für Heizung und Warmwasser
***Stromspiegel, co2online
Diese Kosten erwarten Sie
Lohnt sich eine PV-Anlage finanziell?
Eine Photovoltaikanlage ist sowohl ökologisch als auch ökonomisch sinnvoll. Wie schnell sich eine PV-Anlage amortisiert, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Die zukünftige Entwicklung der Strompreise beeinflusst die Rentabilität ebenso wie die Gegebenheiten Ihrer Immobilie.
Wenn Sie folgende drei Punkte beachten, finden Sie die wirtschaftlichste Lösung für Ihr Zuhause.
1. Dachfläche und Sonneneinstrahlung: Prüfen Sie, wie viel unverschattete Dachfläche für die Stromerzeugung zur Verfügung steht und wie hoch die Sonneneinstrahlung an Ihrem Standort ist. Viele Städte und Gemeinden bieten online Solarkataster oder Energieatlanten an, die Ihnen helfen, herauszufinden, welche Dachflächen sich für eine PV-Anlage eignen und welchen jährlichen Stromertrag Sie erwarten können.
2. Passendes System: Die Gesamtkosteneiner PV-Anlage hängen von der Qualität der Komponenten und den Installationsaufwendungen ab. In einem bestehenden Haus könnte beispielsweise ein neuer Zählerschrank nötig sein, während dies im Neubau oft nicht der Fall ist. Ein Batteriespeicher erhöht zwar die Anfangsinvestition, steigert aber Ihre Eigenverbrauchsquote und kann sich langfristig auszahlen.
3. Finanzielle Vorteile: Zusätzlich profitieren Sie von Einspeisevergütungen und Steuervorteilen, die Ihre Investition noch attraktiver machen. Weitere Informationen dazu finden Sie hier.
Vaillant Tipp: Die Verbraucherzentrale bietet auf ihrer Website Richtwerte zu den Kosten in Abhängigkeit von der Anlagengröße an, die Ihnen bei der Planung helfen können.
FAQ
