Wirtschaftlichkeit & Rendite: Lohnt sich eine private Photovoltaikanlage?

In diesem Blogpost dreht sich alles um die Frage, ob sich die Investition in eine private Solaranlage lohnt und wie man die perfekte Größe der Anlage für maximale Photovoltaik Wirtschaftlichkeit ermittelt. In Diesem Beitrag liefern wir wertvolle Tipps und Informationen zur Effizienz und Wirtschaftlichkeit von Photovoltaikanlagen für Ein- und Mehrfamilienhäuser. Lesen Sie weiter, um herauszufinden, welche Faktoren bei der Auswahl der richtigen Größe eine Rolle spielen und wie Sie Ihre Unabhängigkeit von Energieversorgern erhöhen können.

Größenordnung und Wirkungsgrad von Photovoltaikanlagen

Die Größenordnung und der Wirkungsgrad von Photovoltaikanlagen hat einen entscheidenden Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit von Solaranlagen. Die Wahl der richtigen Größe ist maßgeblich für die Effizienz und Wirtschaftlichkeit der Anlage. Monokristalline Standardmodule haben aktuell den besten Wirkungsgrad. Die Modulgrößen variieren von Hersteller zu Hersteller, aber meistens nur im Zentimeterbereich. Heutige monokristalline Standardmodule haben eine Größe von etwa 1,10 x 1,75 m und liefern Leistungen von bis zu 400 Watt Peak. (Kilowatt Peak ist nicht zu verwechseln mit Kilowattstunden. Durch die Angabe von Kilowatt Peak bekommen wir die Information über die Spitzenleistung einer Photovoltaikanlage.) Der Wirkungsgrad dieser Module liegt bei ca. 20%.

Der Wirkungsgrad spielt eine entscheidende Rolle, da er angibt, wie viel der solaren Sonneneinstrahlung in nutzbaren Solarstrom umgewandelt werden kann. In Deutschland liegt die durchschnittliche Sonneneinstrahlung bei ca. 1.000 Kilowattstunden pro Quadratmeter. Ein PV-Modul mit einem Wirkungsgrad von 20% kann ein Quadratmeter Sonnenlicht in etwa 200 Kilowattstunden haushaltsfähigen Solarstrom umwandeln.

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Stromverbrauch und Planung der Photovoltaikanlage

Bei der Planung einer Photovoltaikanlage sollte der aktuelle und zukünftige Stromverbrauch berücksichtigt werden. Der zunehmende Einsatz von Wärmepumpen und batteriebetriebenen Elektroautos kann den Strombedarf deutlich erhöhen. Um die bestmögliche Größe für die Photovoltaikanlage zu ermitteln, sollten Sie den jährlichen Stromverbrauch mit einem Faktor von 1,3 (bei kleineren Anlagen sogar 1,5) multiplizieren.

Der aktuelle Stromverbrauch und zukünftige Verbraucher, wie Wärmepumpen und Elektroautos, sollten bei der Planung einer PV-Anlage berücksichtigt werden. Der Stromverbrauch kann zukünftig von 4.000 Kilowattstunden auf 10.000 Kilowattstunden und mehr anwachsen. Eine vier Kilowatt Peak Anlage könnte bei 4.000 Kilowattstunden Strombedarf ausreichend sein.

Autarkiegrad und Eigenverbrauchsanteil

Der Autarkiegrad beschreibt das Verhältnis von selbstgenutztem Strom zum Gesamtstromverbrauch und ist ein wichtiger Faktor für die Unabhängigkeit von Energieversorgern. Ohne einen PV-Speicher ist eine Autarkie von etwa 30% erreichbar. Mit einem Speicher kann die Autarkie auf bis zu 80% steigen, allerdings leidet darunter die Wirtschaftlichkeit.

Amortisationszeit für Photovoltaikanlagen und mögliche Rendite

Die Amortisationszeit für Photovoltaikanlagen hängt von verschiedenen Faktoren ab. Dazu zählen unter anderem die Anschaffungskosten der Anlage, die Stromerzeugung, der Eigenverbrauchsanteil, die Vergütung für eingespeisten Strom und die Entwicklung der Strompreise.

In der Regel liegt die Amortisationszeit für Photovoltaikanlagen bei 8 bis 12 Jahren. Nach dieser Zeit haben sich die Investitionskosten durch die Einsparungen bei den Energiekosten und die Einnahmen aus der Einspeisevergütung ausgeglichen.

Die Rendite einer Photovoltaikanlage lässt sich durch verschiedene Faktoren beeinflussen. Dazu zählen:

• Größe und Leistung der Anlage: Eine größere Anlage mit höherer Leistung erzeugt mehr Strom und damit höhere Einnahmen und Einsparungen.
• Standort und Ausrichtung: Eine optimale Ausrichtung der Anlage zur Sonne und ein Standort mit hoher Sonneneinstrahlung führen zu einer höheren Stromerzeugung und somit zu einer besseren Rendite.
• Eigenverbrauch: Je mehr des erzeugten Stroms im eigenen Haushalt verbraucht wird, desto höher ist die Einsparung bei den Energiekosten.
• Speicherlösungen: Ein Stromspeicher kann den Eigenverbrauch erhöhen und somit die Rendite verbessern.
  Investitionskosten: Die Anschaffungskosten der Photovoltaikanlage, einschließlich Solarmodule, Montagesystem, Wechselrichter, Verkabelung und Installation.
• Wartungs- und Reparaturkosten: Regelmäßige Wartung und eventuelle Reparaturen oder Austausch von Komponenten im Laufe der Betriebszeit der Anlage.
• Energieertrag: Die Menge an produzierter Solarenergie, die von Faktoren wie Standort, Ausrichtung, Neigungswinkel, Qualität der Solarmodule und örtlichen Wetterbedingungen abhängt.
• Einspeisevergütung: Die Vergütung, die der Anlagenbetreiber für den ins öffentliche Stromnetz eingespeisten Solarstrom erhält.
• Strompreis: Der Preis pro Kilowattstunde (kWh) für den aus dem Netz bezogenen Strom. Steigende Strompreise erhöhen die Wirtschaftlichkeit einer Solaranlage.
• Lebensdauer der Anlage: Die Betriebsdauer der Photovoltaikanlage hat einen erheblichen Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit. In der Regel beträgt die Lebensdauer einer Photovoltaikanlage 25 bis 30 Jahre.
• Fördermittel und Steuervorteile: Staatliche Förderungen, Zuschüsse oder Steuervorteile können die Anschaffungskosten einer Solaranlage reduzieren und damit die Wirtschaftlichkeit verbessern.
• Finanzierungskosten: Die Kosten für die Finanzierung der Photovoltaikanlage, z. B. durch einen Kredit oder ein Leasingmodell, können die Wirtschaftlichkeit beeinflussen.
• Verschattung: Verschattung durch Bäume, Gebäude oder andere Hindernisse kann den Energieertrag der Photovoltaikanlage reduzieren und somit die Wirtschaftlichkeit beeinträchtigen.
• Systemverluste: Verluste im Wechselrichter, der Verkabelung oder durch Verschmutzung der Solarmodule können die Effizienz der Anlage verringern und die Wirtschaftlichkeit beeinflussen.

Diese Faktoren sollten bei der Planung und Analyse der Wirtschaftlichkeit einer Solaranlage berücksichtigt werden, um eine fundierte Entscheidung über die Investition in eine Photovoltaikanlage zu treffen.

Wirtschaftlichkeit von Photovoltaikanlagen

Die Wirtschaftlichkeit einer Photovoltaikanlage hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie zum Beispiel dem aktuellen Strompreis und der Einspeisevergütung. Die Stromeinspeisung ist im Vergleich zum Eigenverbrauch deutlich weniger attraktiv. Um die Wirtschaftlichkeit zu beurteilen, sollte man die Energiekosten vor und nach der Installation der Photovoltaikanlage miteinander vergleichen.

Beispielrechnung der Wirtschaftlichkeit einer realen PV-Anlage

Die Wirtschaftlichkeit einer PV-Anlage kann anhand der Strompreise und der Einspeisevergütung beurteilt werden. Die Einsparungen durch den selbstgenutzten Strom und der Ertrag durch die eingespeisten überschüssigen Kilowattstunden werden von den jährlichen Energiekosten abgezogen, um die neuen jährlichen Energiekosten zu ermitteln. Die Amortisationszeit der Anlage kann dann berechnet werden, indem man die Anlagenkosten durch die jährlichen Einsparungen teilt.

Unser Beispiel:

Eine 7,2kWp Solaranlage auf der Insel Rügen ohne Speicher. Installation erfolgte auf einem Carport-Flachdach. Die Erzeugungs- und Verbrauchsdaten stammen aus der Kostal App der Anlage für 02/2022 – 12/2022:

• Investitionskosten für die 7,2 kWp Photovoltaikanlage: 11.500 Euro
• Erzeugung Solaranlage: 6839 kWh
• Strompreis durchschnitt: 39 Cent pro kWh
• Einspeisevergütung: 8,2 Cent pro kWh
• Eigenverbrauch aus PV: 2180 kWh
• Einspeisung: 4650 kwh
• Stromverbrauch aus dem Netz: 2220 kWh
• Gesamtstromverbrauch: 4400 kWh

Um die Wirtschaftlichkeit der 7,2 kWp Photovoltaikanlage auf der Insel Rügen zu berechnen, betrachten wir zunächst die Kosten und Erträge der Anlage.

Berechnung der Ersparnisse und Erträge

Hier ist die erweiterte Tabelle mit einer zusätzlichen Spalte zur Berechnung der einzelnen Zahlen:

Es ist wichtig zu beachten, dass die tatsächlichen Wartungskosten von verschiedenen Faktoren abhängen, wie z. B. der Größe und Komplexität der Anlage sowie den örtlichen Wetterbedingungen. Darüber hinaus können unvorhergesehene Reparaturen oder Komponentenaustausch (z. B. Wechselrichter) die Amortisationszeit weiter beeinflussen.

Üblicherweise spricht man bei einer Anlage ohne Speicher von einer Autarkie von 30%. Hier wurden Sonnenstunden für stromintensive Arbeiten wie Wäschewaschen, Geschirrspülen, Kochen, Aufladen von Akkus etc. genutzt. Deshalb beträgt in diesem Beispiel die Autarkie sehr gute 50%.

Einfluß der Strompreise auf die Wirtschaftlichkeit einer Photovoltaikanlage

Wie ist die Prognose für Strompreise in den nächsten 10 Jahren und wie wirkt sich das auf die Wirtschaftlichkeit aus?

Eine Studie des Beratungsunternehmens Prognos spricht von einer negativen Strompreis Prognose für die nächsten Jahre. Demnach werden sich die Strompreise bis 2030 um bis zu 50 % erhöhen.

Wenn die Studie von Prognos zutrifft und die Strompreise bis 2030 tatsächlich um bis zu 50 % ansteigen, hätte das erhebliche Auswirkungen auf die Wirtschaftlichkeit von Solaranlagen. Im Folgenden sind einige Punkte aufgeführt, die diese Auswirkungen verdeutlichen:

Auswirkungen steigender Strompreise auf die Wirtschaftlichkeit einer PV-Anlage

• Höhere Einsparungen bei Energiekosten: Mit steigenden Strompreisen würden die Energiekosten, die durch den Eigenverbrauch von Solarstrom eingespart werden, ebenfalls ansteigen. Das führt zu einer höheren Rentabilität der Photovoltaikanlage und einer verkürzten Amortisationszeit.
• Anreiz zur Eigenstromnutzung: Angesichts steigender Strompreise wird es für Verbraucher attraktiver, den selbst erzeugten Solarstrom stärker zu nutzen, anstatt ihn ins Netz einzuspeisen. Dadurch könnte sich der Anteil des Eigenverbrauchs erhöhen und die Energiekosten weiter reduzieren.
• Stärkeres Interesse an Solaranlagen: Wenn die Strompreise weiter steigen, kann dies das Interesse von Haushalten und Unternehmen an Solaranlagen und anderen erneuerbaren Energietechnologien erhöhen, da sie eine wirtschaftlich sinnvolle Alternative zur konventionellen Stromversorgung bieten.
• Investition in Energiespeicher: Mit zunehmenden Strompreisen könnten sich auch Investitionen in Energiespeichersysteme, wie z.B. Batteriespeicher, als wirtschaftlich rentabel erweisen. Durch die Kombination von Photovoltaikanlagen mit Energiespeichern können Verbraucher ihren Eigenverbrauch weiter optimieren und unabhängiger von den Strompreisen werden.
• Politische Maßnahmen: Angesichts der steigenden Strompreise könnten Regierungen gezwungen sein, zusätzliche politische Maßnahmen zu ergreifen, um den Übergang zu erneuerbaren Energien zu fördern und die Belastung für Verbraucher abzumildern. Solche Maßnahmen könnten z.B. Förderprogramme, steuerliche Anreize oder veränderte Regulierungen sein.

Obwohl die Prognose von steigenden Strompreisen die Wirtschaftlichkeit von Solaranlagen verbessert, ist es wichtig, alle relevanten Faktoren bei der Entscheidung für oder gegen eine Investition in eine Photovoltaikanlage zu berücksichtigen. Dazu gehören die individuellen Gegebenheiten, wie Standort, Ausrichtung und Größe der Anlage, sowie staatliche Förderungen und mögliche zukünftige Entwicklungen in der Energietechnik und -politik.