Photovoltaik und Photovoltaikanlagen: Funktion, Kosten, Förderung, Rechner

Photovoltaikanlagen erzeugen Strom aus Solarenergie. Es handelt sich dabei um eine kostenlose und erneuerbare Energiequelle, mit der sich die Stromkosten sinken und die Abhängigkeit von Stromversorgern verringern lässt. Dieser Leitfaden erläutert die Funktion, Kosten und Förderung von Photovoltaik und Photovoltaikanlagen.

Was ist Photovoltaik? 

Die Definition Photovoltaik bezeichnet den Umwandlungsprozess von Lichtenergie in Strom. Photovoltaik ist eine von mehreren Arten der Nutzung von Solarenergie als Energiequelle. Damit der photovoltaische Prozess funktioniert, wird eine PV-Anlage benötigt. 

Was ist eine Photovoltaikanlage? 

Eine Photovoltaikanlage ist ein Energiesystem, das Sonnenlicht in elektrischen Strom umwandelt. Sie besteht aus mehreren Solarzellen, die in Solarmodulen zusammengefasst sind, einem Wechselrichter und einem optionalen Stromspeicher. 

Solar-Balkon: Photovoltaikanlage im Miniformat

In jüngster Zeit erfreuen sich sogenannte Ballkernkraftwerke zunehmender Beliebtheit. Es sind kleine Photovoltaikanlage, die direkt an die Steckdose angeschlossen werden.

Diese Mini-PV-Anlagen haben meist eine Nennleistung von 300 und 600 Watt und bestehen aus einem oder zwei 300-Watt-Solarmodulen. Ab dem 1. Januar 2024 wird die Bagatellgrenze auf 800 Watt erhoben. Dann können zwei Solarpanels mit jeweils 400 Watt auf einem Solarbalkon installiert werden.

Was ist der Unterschied zwischen Solar und Photovoltaik?

Der größte Unterschied zwischen Solar und Photovoltaik ist die Art und Weise, wie sie die Solarenergie umwandeln. Solarthermie erzeugt Wärmeenergie, während Photovoltaik elektrische Energie bereitstellt. Sie verwenden entsprechend unterschiedliche Technologien. Solarthermie nutzt Solarkollektoren und Photovoltaik nutzt Solarzellen.

Wie funktioniert eine PV-Anlage?

Eine Photovoltaikanlage wandelt Sonnenlicht mittels Solarzellen in elektrische Energie um. Photonen des Sonnenlichts regen Elektronen in den Zellen an und erzeugen auf diese Weise einen elektrischen Strom, der ferner vom Wechselrichter für den Gebrauch umgewandelt oder in einem Stromspeicher gespeichert wird.

Für diesen Prozess werden verschiedene Komponenten benötigt. 

Solarmodule

Solarmodule sind das Herzstück einer PV-Anlage. Sie bestehen aus miteinander geschalteten Solarzellen, die das Sonnenlicht mithilfe eines Halbleitermaterials in elektrische Energie umwandeln. Das Herstellungsverfahren bestimmt dabei die Struktur der Solarzellen:

• Monokristalline Solarzellen bestehen aus reinem Silizium und haben eine dunkle Farbe. Ihre Herstellung ist aufwendig, wodurch sie vergleichsweise teurer sind. Sie bieten einen hohen Wirkungsgrad durch optimale Lichtabsorption;
• Polykristalline Solarzellen sind aus vielen Siliziumkristallen zusammengesetzt und haben eine bläuliche Farbe. Sie sind einfacher und günstiger in der Herstellung. Ihr Wirkungsgrad ist niedriger im Vergleich zu monokristallinen Zellen.

Eine relativ neue Entwicklung sind sogenannte Solardachziegel.  Es handelt sich um Dachziegel, in denen Solarzellen eingebettet ist. Sie werden aus Ton, Schiefer oder Kunststoff hergestellt und funktionieren wie Miniatur-Solarmodule. Die Solardachziegel werden miteinander verbunden, wodurch eine ähnliche Fläche zur Stromerzeugung wie bei Solarmodulen entsteht. 

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Wechselrichter

Der Wechselrichter funktioniert als zentrales Schaltelement, indem es den erzeugten Solarstrom für den Verbrauch nutzbar macht. Solarzellen erzeugen Gleichstrom, während der Hausstromkreis und das öffentliche Stromnetz mit Wechselstrom operieren. Der Wechselrichter ist für diesen Umwandlungsprozess von Gleichstrom auf Wechselstrom verantwortlich.

PV-Speicher

Ein PV-Speicher speichert den Solarstrom für die spätere Nutzung. Solaranlagen produzieren nur Strom, wenn die Sonne scheint, was in der Regel nicht den Verbrauchszeiten entspricht. Ein PV-Speicher erhöht den Eigenverbrauch und verringert die Abhängigkeit von Stromversorgern. Für die Speicherung des Solarstroms wandeln die Stromspeicher den Strom in chemische Energie um.

Was kostet eine Photovoltaikanlage?

Die durchschnittlichen Kosten für eine Photovoltaikanlage liegen bei 1.500 bis 2.500 € pro installiertem kWp. Ein Stromspeicher erhöht die Kosten um etwa 1.000 € pro kWh Speicherkapazität. Dementsprechend liegen die Kosten einer PV-Anlage für ein Einfamilienhaus im Durchschnitt zwischen 10.000 und 20.000 €.

Die Kosten für eine Photovoltaikanlage hängen von mehreren Faktoren ab. Zu diesen Faktoren gehören die Größe der Anlage, die Leistung der Solarmodule, die Art der Installation, der Standort und zusätzliche Komponenten wie Montagesysteme. 

Ist Photovoltaik steuerfrei in Deutschland?

Seit dem 1. Januar 2023 gelten sowohl der Nullsteuersatz als auch die Vereinfachungsregelung. Durch den Nullsteuersatz entfällt die Umsatzsteuer beim Kauf von Photovoltaikanlagen und Zubehör. Die Vereinfachungsregelung befreit Anlagen mit Nennleistung bis zu 30 kWp von der Einkommensteuer. 

Lohnt sich eine PV-Anlage?

Eine PV-Anlage lohnt sich aufgrund des Nullsteuersatzes, der steuerlichen Vereinfachungsregelung, der höheren Einspeisevergütung und die steigenden Stromkosten mehr als je zuvor. Dabei sollte der Anschaffungspreis nicht die 2.000 € pro installiertem kWp überschreiten.

Eigenverbrauch oder Volleinspeisung?

Aktuell lohnt sich der Eigenverbrauch viel mehr als die Volleinspeisung. Während 1 kWh selbst erzeugter Solarstrom leicht unter 0,10 € kostet, zahlt man für 1 kWh Strom bis zu 0,40 €. Zwar erhält man für die Volleinspeisung 0,13 € pro kWh, dennoch zahlt sich der Eigenverbrauch langfristig aus. Beim Eigenverbrauch spart man über 0,30 € pro kWh, bei der Volleinspeisung nur 0,27 €.

Photovoltaik-Rechner

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Wird Photovoltaik in Deutschland gefördert?

Photovoltaik wird in Deutschland gefördert. Wenn Sie Ihre PV-Anlage an das öffentliche Stromnetz anschließen, steht Ihnen ein zinsgünstiger KfW-Kredit über Ihre Hausbank zur Verfügung. Sie profitieren auch von der Einspeisevergütung. Ihr Stromversorger zahlt Ihnen bei Überschusseinspeisung 5,8 bis 8,2 Cent pro kWh und bei Volleinspeisung 10,9 bis 13,0 Cent pro kWh. Weitere Förderungen gibt es von Ländern und Kommunen.

Muss ich eine PV-Anlage anmelden?

Jede PV-Anlage muss unmittelbar nach der Inbetriebnahme angemeldet werden. Eine Anmeldung bei der Bundesnetzagentur ist für alle Solaranlagen Pflicht. Wird die PV-Anlage an das öffentliche Netz angeschlossen, muss sie ebenfalls beim Netzbetreiber angemeldet werden. Eine Anmeldung beim Finanzamt ist nur für Anlagen mit Nennleistung über 30 kWp notwendig.

Muss ich eine Photovoltaikanlage versichern?

Eine Versicherung für Photovoltaikanlagen ist nicht gesetzlich verpflichtend. Wichtig ist eine Haftpflichtversicherung. Diese deckt Schäden an der Solaranlage ab, für die der Betreiber verantwortlich ist. Eine zusätzliche PV-Versicherung ist ebenfalls empfehlenswert.

Wie viel Strom produziert eine Photovoltaikanlage in Deutschland?

Eine Photovoltaikanlage produziert in Deutschland circa 1.000 kWh pro Jahr für jeden kWp installierter Nennleistung. Der PV-Ertrag variiert je nach Standort zwischen 800 und 1.200 kWh pro Jahr. Im Norden ist die Globalstrahlung etwas geringer, weswegen der Ertrag eher in Richtung 800 kWh pro Jahr geht. Im Süden ist ein jährlicher Ertrag von bis zu 1.200 kWh realistisch.

Kann ich Photovoltaik mit einer Wärmepumpe kombinieren?

Photovoltaik kann mit einer Wärmepumpe kombiniert werden. Dabei nutzt die Wärmepumpe den Solarstrom für ihren Betrieb, statt Strom aus dem Netz zu ziehen. Das ist sowohl ökologisch als auch ökonomisch vorteilhaft. Sie erhöhen auf diese Weise den Eigenverbrauchsanteil und reduzieren erheblich die Energiekosten.

Geschichte und Entwicklung von Photovoltaik in Deutschland

Deutschland hat im Jahr 2000 das "Erneuerbare-Energien-Gesetz" eingeführt, um seine Energieversorgung umzustrukturieren und die Nutzung erneuerbarer Energien zu erhöhen. Das Ziel ist es, bis 2050 80% der gesamten Stromversorgung aus erneuerbaren Energien zu gewinnen. Nach einem schleichenden Ausbau betrug der Anteil der Photovoltaik im Jahr 2022 etwa 10,9% des Gesamtstromverbrauchs. Das entspricht 59,5 TWh. Im Juni 2023 betrug die Kapazität an Photovoltaik in Deutschland bereits 73,8 GW mit etwa 3,14 Millionen installierten Anlagen.

Welche Anbieter von Photovoltaik gibt es in Deutschland?

Sie können eine Photovoltaikanlage mit oder ohne Finanzierung bei verschiedenen Photovoltaik-Anbietern kaufen. Diese acht Anbieter sind auf dem deutschen Markt etabliert:

• Eigensonne
• Zolar
• Sveasolar (IKEA)
• Solarwatt
• enviaM Solar
• Klarsolar
• EWE Solar
• Wegatech

Alternativ können Sie auch auf regionale Fachbetriebe zugreifen. Diese sind meist günstiger. Gerne unterstützen wir Sie dabei. Füllen Sie dafür das untere Formular aus. 

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