Photovoltaik Kosten: Finanzielles Fass ohne Boden vermeiden

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admin

Letztets Update: 11/09/2023

Hausbesitzer sollten sich vor Anschaffung einer PV Anlage ausführlich beraten lassen um keine teuren Fehler bei der Planung zu begehen

Zuletzt aktualisiert am 09.11.2023
Von Dr. Günther Westner, Energieberater und PV-Spezialist

Die Installation einer Photovoltaik-Anlage ist eine größere Investition, die gut überlegt sein sollte. Oft gibt es unterschiedliche Erwartungen an die Anlage und es gibt eine Vielzahl von möglichen technischen Konzepten. Die Auswahl einer optimalen PV-Anlage und deren technische und wirtschaftliche Bewertung stellt Gebäudeeigentümer und Hausverwaltungen deshalb regelmäßig vor Herausforderungen. Eine unabhängige PV-Beratung kann Abhilfe schaffen und ist vor der Beauftragung einer ausführenden Solarfirma in vielen Fällen sinnvoll.

Die Bundesregierung verfolgt das Ziel, die Stromerzeugung in Deutschland bis 2035 auf nahezu 100% erneuerbare Energien umzustellen. Um dieses ambitionierte Ziel zu erreichen, muss der Ausbau der Photovoltaik (PV) massiv beschleunigt werden. In der Photovoltaik-Strategie der Bundesregierung ist ein Ausbaupfad definiert, nach dem die installierte PV-Leistung bis 2030 auf 215 GW ansteigen soll. Dies entspricht ungefähr einer Verdreifachung der PV-Leistung, die im Jahr 2022 bereits installiert war.

Neben dem Ausbau der Photovoltaik auf Freiflächen sollen auch PV-Anlagen auf und an Gebäuden im großen Stil zugebaut werden. Damit die PV-Anlage auf dem Gebäude zukünftig zum Regelfall wird, werden seitens der Bundesregierung sukzessive Hemmnisse für PV-Anlagen abgebaut. Bereits seit diesem Jahr gibt es beachtliche Steuervorteile für Gebäudeeigentümer, die in PV-Anlagen investieren. Im August 2023 hat das Bundeskabinett eine Novelle des Energiewirtschaftsgesetzes auf den Weg gebracht, das sogenannte Solarpaket I. Neben vielen weiteren Verbesserungen enthält der Gesetzentwurf z. B. eine Vereinfachung des bisherigen Mieterstrommodelles und es werden die Voraussetzungen für eine „gemeinschaftliche Gebäudeversorgung“ mit PV-Strom in Mehrfamilienhäusern geschaffen.

Durch den Rückenwind aus der Politik wird der Zugang zu Solarenergie erleichtert und für Gebäudeeigentümer wird es zunehmend attraktiver, sich für eine PV-Anlage auf dem eigenen Dach zu entscheiden. Vor der Beauftragung einer Solarfirma sollten sich Gebäudeeigentümer jedoch Gedanken über die Art und Größe der PV-Anlage machen. Dabei handelt es sich um eine komplexe Fragestellung, die von den ausführenden Solarfirmen meist unzureichend beantwortet wird. Die häufig vorgeschlagene Maximalbelegung des Daches mit einer vollständigen Einspeisung des erzeugten PV-Stromes in das öffentliche Stromnetz, ist für die Solarfirma sicher die einfachste, für den Gebäudeeigentümer aber nicht unbedingt die sinnvollste Lösung. Folgende Punkte sollen bei der Planung und Auslegung einer Dach-PV-Anlage beachtet werden:

1. Berücksichtigung von Strombedarf und Lastprofilen

Der Strombedarf und der zeitliche Verlauf des Stromverbrauches (Lastprofil) stellen einen wichtigen Parameter für die Auslegung einer PV-Anlage dar. Dies liegt daran, dass die Wirtschaftlichkeit einer PV-Anlage wesentlich davon abhängt, welcher Anteil des in der PV-Anlage erzeugten Stromes selbst verbraucht wird. In der Vergangenheit wurden für PV-Strom hohe Einspeisevergütungen gezahlt. Deshalb war es attraktiv, den erzeugten Strom direkt ins Stromnetz einzuspeisen.

In den letzten Jahren sind diese Einspeisevergütungen aber deutlich gesunken. Gleichzeitig sind die Preise am Strommarkt stark angestiegen. Aus diesem Grund ist es wirtschaftlich sinnvoller, den in der PV-Anlage erzeugten Strom selbst zu verbrauchen und dadurch Strom aus dem öffentlichen Netz zu ersetzen. Bei den aktuellen Marktpreisen für Strom liegt der Preisvorteil des PV-Stromes im Vergleich zum Netzstrom bei über 20 ct/kWh. Die eigene Nutzung des selbst erzeugten PV-Stromes ist also aus wirtschaftlicher Sicht sehr attraktiv. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Stromnetz entlastet wird, wenn der in der PV-Anlage erzeugte Strom direkt vor Ort verbraucht wird.

Wer eine wirtschaftlich attraktive PV-Anlage betreiben möchte, sollte deren Größe also auf den Strombedarf des Gebäudes auslegen. Große Verbraucher wie Wärmepumpe, Klimaanlage, Elektro-Auto, etc., sollten dabei explizit berücksichtigt werden.

Da der PV-Strom nicht kontinuierlich zur Verfügung steht, sollte bei der Auslegung der Anlage auch der Lastgang des Stromverbrauchs berücksichtigt werden. Zu welcher Tages- oder Jahreszeit der Strom schwerpunktmäßig verbraucht wird, hat wesentlichen Einfluss auf den Anteil des selbst verbrauchten PV-Stromes und somit auf die Dimensionierung der Anlage. Bei Gebäuden, die bereits über digitale Stromzähler verfügen, lässt sich der Lastgang des Stromverbrauchs einfach ermitteln. Liegen keine gemessenen Lastgänge vor, können standardisierte Lastprofile, z.B. für einzelne Verbraucher oder unterschiedliche Nutzungsarten des Gebäudes, herangezogen werden. Diese Lastgänge geben Aufschluss darüber, zu welchen Zeitpunkten Strom verbraucht wird. Diese Überlegungen sollten bei der Auslegung der PV-Anlage unbedingt berücksichtigt werden.

2. Richtige Dimensionierung der Anlage

Neben dem Strombedarf des Gebäudes hängt die Dimensionierung einer PV-Anlage natürlich von den örtlichen Gegebenheiten ab.

Grundsätzlich ist die Anlagengröße durch die Dachfläche begrenzt. Um zu ermitteln, wie viele PV-Module auf dem Gebäudedach Platz haben, muss das Dach genau vermessen werden.
Dachfenster, Gauben, Antennen und sonstige Dachaufbauten sind dabei zu berücksichtigen. Sie reduzieren die Anzahl der möglichen PV-Module und begrenzen die Anlagenleistung.

Bei komplexen Dachstrukturen ist es sinnvoll, die Dachflächen mittels einer Drohne exakt zu vermessen.

Neben der Größe hat die Ausrichtung, die Dachneigung und ggf. die Verschattung der Dachflächen wesentlichen Einfluss auf den solaren Ertrag und somit auf die Anlagengröße. Der solare Ertrag, d.h. die in der PV-Anlage erzeugte Strommenge, wird mit Hilfe einer Simulationsrechnung ermittelt. Dabei wird unter Nutzung von Wetterdaten für jede Minute des Jahres die verfügbare Sonnenenergie ermittelt. In Abhängigkeit von den örtlichen Gegebenheiten (Ausrichtung, Verschattung, etc.) wird die daraus resultierende Stromerzeugung der PV-Anlage berechnet. Das Ergebnis dieser Simulation liefert wichtige Aussagen für die Auslegung der Anlage und deren Wirtschaftlichkeit.

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3. Auslegung des Batteriespeichers

Die Sonne scheint bekanntlich nur tagsüber und im Sommer stärker als im Winter. Folglich ist der in der PV-Anlage erzeugte Strom nicht kontinuierlich verfügbar. Mittels eines Batteriespeichers kann tagsüber produzierter PV-Strom gespeichert und in der Nacht verbraucht werden.

Abhängig von der Größe des Speichers erhöht sich dadurch der Anteil des selbst genutzten PV-Stroms. Neben diesem positiven Effekt verursacht der Einbau eines Batteriespeichers zusätzliche Kosten, die sich negativ auf die Wirtschaftlichkeit der Anlage auswirken können.

Die Auslegung des Batteriespeichers ist somit eine weitere Optimierungsaufgabe, die von verschiedenen Parametern abhängt. Um die für die Nutzer optimale Größe des Batteriespeichers zu ermitteln, können verschiedene Varianten berechnet und Energieflüsse miteinander verglichen werden.

Ein weiterer Aspekt, der für manche Eigentümer wichtig ist, ist eine durch PV-Anlage und Batteriespeicher mögliche Notstromversorgung des Gebäudes. Üblicherweise muss das Wechselrichter/Batterie-System mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden sein, um zu funktionieren. Grundsätzlich ist es jedoch möglich, Wechselrichter/Batterie-Systeme so auszuführen, dass bei einer Störung des öffentlichen Netzes eine gewisse Autarkie durch Solarstrom oder die geladene Batterie möglich ist.

Bei der sogenannten. „Notstromfähigkeit“ wird im Falle eines Netzausfalls nur eine spezielle Steckdose über die Batterie versorgt, diese wird jedoch nicht durch die PV-Anlage nachgeladen.

Ein Ersatzstromsystem bietet – im Gegensatz zum Notstromsystem – eine weitreichende Versorgung bei Stromausfall. Durch eine Ersatzstromanlage kann wenige Sekunden nach dem Stromausfall wieder der gesamte Haushalt mit elektrischem Strom versorgt werden. Eine zwingende Voraussetzung ist der Einsatz eines Batteriespeichers. Dieser und der Wechselrichter müssen ersatzstromfähig sein. Man spricht hier auch von Inselbetrieb, denn die PV-Anlage kann durch das Ersatzstromsystem auch weiterhin eigenen Strom erzeugen sowie den Stromspeicher nachladen. Voraussetzung für das Nachladen des Stromspeichers ist, dass Sonnenenergie vorhanden ist. Andernfalls wird die Stromversorgung beendet, sobald die im Batteriespeicher verfügbare Strommenge aufgebraucht ist. Aus diesem Grund sollte der Batteriespeicher bei Systemen mit Ersatzstromversorgung größer dimensioniert werden.

4. Aufteilung des PV-Stromes im Mehrfamilienhaus

Eine weitere Frage, die sich bei PV-Anlagen auf Mehrfamilienhäusern stellt, ist die Verteilung des auf dem Gebäudedach erzeugten PV-Stroms auf die einzelnen Wohnungen und Nutzer.

Auch hier sollte berücksichtigt werden, dass ein möglichst großer Anteil des erzeugten Stroms direkt im Mehrfamilienhaus verbraucht wird.

Insbesondere bei großen Wohnanlagen mit mehreren Gebäudeteilen gibt es häufig Fragen, die individuell beantwortet werden müssen, beispielsweise wenn es für eine Wohnanlage mehrere Netzanschlüsse gibt.
Auch das Messkonzept, wie die Verbräuche der einzelnen Wohneinheiten ermittelt und der PV-Strom auf sie aufgeteilt wird, sollte vorab festgelegt werden.

Durch die neuen Möglichkeiten der sogenannten „Gemeinschaftlichen Gebäudeversorgung“ wird es in Zukunft wesentlich einfacher als bisher, den PV-Strom auf einzelne Wohnungen oder Mieter zu verteilen und somit direkt im Gebäude zu nutzen. Hausverwaltungen, die bei den bisherigen Mieterstrommodellen die Rolle des „Stromversorgers“ übernehmen mussten, werden dadurch wesentlich entlastet.

Um diese Fragen zu klären und die PV-Anlage optimal für das jeweilige Gebäude auszulegen, ist es in vielen Fällen sinnvoll, eine unabhängige Photovoltaikberatung durchzuführen, bevor die ausführende Solarfirma beauftragt wird. Im Stadtgebiet der Landeshauptstadt München werden die Kosten für eine Photovoltaikberatung durch das Förderprogramm klimaneutrale Gebäude (FKG) zu 60% gefördert. Im Rahmen der Beratung wird explizit auf die Situation in den jeweiligen Gebäuden eingegangen und die oben skizzierten Fragestellungen werden individuell beantwortet. Außerdem beinhaltet die Beratung eine Unterstützung bei der Auswahl einer geeigneten Solarfirma und eine Beratung, welche staatlichen Förderungen und Steuervorteile für den Gebäudeeigentümer durch die Investition in eine PV-Anlage möglich sind. Die Energie-Spezialisten GmbH bietet eine solche Photovoltaikberatung an.

Weitere Ratgeber der Energie-Spezialisten: