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FAQ

Photovoltaik: Sonnenstrom

Laut dem Verein Deutscher Ingenieure ließe sich der gesamte Bruttojahresstrombedarf der Bundesrepublik bereits mit Photovoltaikanlagen auf 0,9 Prozent der Fläche Deutschlands decken – oder anschaulicher ausgedrückt: Wäre auf jedem Dach eine Solarstromanlage installiert, würde der so produzierte Strom den gesamtdeutschen Bedarf sogar um 15 Prozent übersteigen. Grund genug, sich Gedanken über die Installation einer Photovoltaik-Anlage auf dem eigenen Dach zu machen.

Wie funktioniert Photovoltaik?

Photovoltaik bezeichnet die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in Strom. Möglich wird dies durch Solarzellen, die in der Regel aus dem Halbleitermaterial Silizium bestehen. Viele Solarzellen zusammen bilden – in Module integriert – das Kernstück der Photovoltaik-Anlage, den Photovoltaik-Generator.

Grundsätzlich müssen zwei Anlagentypen unterschieden werden: Zum einen so genannte Inselanlagen, bei denen Solarbatterien den erzeugten und nicht sofort benötigten Strom speichern. Solche Photovoltaik-Anlagen kommen in stromnetzfernen Gebieten, z.B. auf Inseln oder in Berghütten zum Einsatz. Zum anderen netzgekoppelte Anlagen, bei denen das normale Stromnetz als Speicher dient: Nicht direkt benötigter Strom wird in das Netz eingespeist. Dieser Anlagentyp ist in Deutschland am weitesten verbreitet.

Was für verschiedene Arten von Modulen für PV-Anlagen gibt es?

Monokristalline Module bestehen aus Solarzellen, die einen hohen Wirkungsgrad bis ca. 22 Prozent, allerdings auch einen großen Material- und Energieeinsatz haben. Polykristalline Zellen bestehen aus Scheiben, die nicht überall die gleiche Kristallorientierung und einen geringfügig kleineren Wirkungsgrad aufweisen, die aber auch etwas günstiger sind als monokristalline Zellen. Die meisten Dünnschichtmodule hingegen haben deutlich niedrigere Wirkungsgrade, aber auch eine größere Leistungsdichte, was zu sehr geringem Materialbedarf und damit niedrigem Energieeinsatz führt.

Für die Solarmodule geben die herrstellenden Betriebe Garantiezeiten zwischen 10 und 30 Jahren – ein Zeichen für den hohen Qualitätsstandard und die hohe Lebenserwartung der Produkte.

Die Energierücklaufzeiten einer Photovoltaik-Anlage, d.h. die Zeitspanne, in der die Anlage so viel Energie erzeugt hat, wie zu ihrer Herstellung benötigt wurde, beträgt etwa zwei bis drei Jahre bei einer Lebensdauer von 20 bis 30 Jahren.

Wie siehts mit der EEG-Umlage aus

Bei Eigenversorgung ist für den erzeugten Strom aus PV-Anlagen < 30 kW Leistung eine verringerte EEG-Umlage zu zahlen. PV-Kleinanlagen bis 30 kW mit einem maximalen Ertrag von 30.000 kWh pro Jahr sind von der EEG-Umlagepflicht ausgenommen. Eine Eigenversorgung ist dann gegeben, wenn ein und dieselbe natürliche oder juristische Person Strom erzeugt und verbraucht.

Mit dem EEG 2017 gelten nicht nur für Neuanlagen, sondern auch für Bestandsanlagen neue Meldepflichten für Selbstversorger*innen. Je nachdem, ob eine Eigenversorgung im o.g. Sinne vorliegt oder nicht, müssen dem Verteilnetzbetreiber oder auch dem Übertragungsnetzbetreiber fristgerecht bestimmte Daten übermittelt werden. Einen guten Überblick dazu finden Sie hier.

Liegt kein Eigenverbrauch vor, ist der genutzte Solarstrom voll EEG-umlagepflichtig. Dies gilt auch für Anlagen <30 kW und für Mieterstromanlagen. Für letztere gibt es jedoch eine Förderung. Nähere Informationen finden sich zum Beispiel beim Bundesverband Solarwirtschaft.

Mit welchen Kosten ist zu rechnen?

Die Kosten werden in €/kWp angegeben und variieren je nach Anlagengröße und -art. Es gilt je größer die Anlage, desto geringer der Preis pro Kilowatt Peak. Bei einer 5 kWp-Anlage liegen die Kosten bei ca. 1.700 €/kWp, bei einer 10 kWp-Anlage bei ca. 1.300 €/kWp.

Einen ersten Überblick, wieviel Kapazität Sie auf Ihrem Dach installieren können und welche Kosten auf Sie zukommen, bietet Ihnen das Solarkataster in Bremen und Bremerhaven. Die genauen Beträge sind jedoch immer vom Einzelfall abhängig – detaillierte Aussagen können Sie über eine Solarberatung vor Ort erhalten.

Was ist bei der Installation zu beachten?

Eine Photovoltaik-Anlage muss sowohl beim lokalen Netzbetreiber als auch bei der Bundesnetzagentur angemeldet werden. Ein Vertrag ist allerdings nicht nötig, es reicht das EEG.

Vorschriften für bauliche Anlagen und Bauprodukte sind im Landesbaurecht geregelt. Im Land Bremen gilt die Landesbauordnung vom 04. September 2018. Demnach sind alle Solaranlagen an, in und auf Gebäuden genehmigungsfrei.

In § 9 des EEG 2017 werden technische Vorgaben zum Einspeisemanagement für PV-Anlagen vorgeschrieben. Hierbei sind die Bedingungen von der Anlagengröße abhängig.

  • a) Anlagen mit höchstens 30 kW Leistung müssen entweder mit einer technischen Einrichtung ausgestattet sein, die es den Netzbetreibern bei Netzüberlastung ermöglicht, die Einspeiseleistung ferngesteuert zu reduzieren oder die maximale Wirkleistungseinspeisung muss dauerhaft auf 70 Prozent der installierten Leistung begrenzt werden. Durch die letztgenannte Möglichkeit wird die eingespeiste Strommenge um mehrere Prozent (einstelliger Bereich) reduziert, dies soll die Netze aber erheblich entlasten.
  • b) Anlagen mit mehr als 30 kW bis maximal 100 kW Leistung müssen mit einer technischen Einrichtung ausgestattet sein, die es den Netzbetreibern bei Netzüberlastung ermöglicht, die Einspeiseleistung ferngesteuert zu reduzieren.
    Anlagenbetreiber, deren Einspeiseleistung ferngesteuert reduziert wird, müssen darüber unterrichtet werden und erhalten eine Entschädigung (s. EEG §§ 14 u. 15).

Eignet sich mein Dach für Photovoltaik?

Ob das eigene Dach für die Installation einer Photovoltaikanlage grundsätzlich in Frage kommt, klärt sich mit einem Blick ins Solarkataster Bremen und Bremerhaven. Weitere Fragen zum Dachtyp, Dachschräge und Eigenarten des Hauses beantwortet der Eignungs-Check Solar der Verbraucherzentrale Bremen. Unternehmen im Land Bremen können sich über die energievisite:solar der gemeinnützigen Klimaschutzagentur energiekonsens informieren. Für Institutionen und Einrichtungen bietet der BUND Bremen eine umfassende Solarberatung an.

Wie nutze ich steckerfertige PV-Anlagen?

Unter Begriffen wie steckerfertige PV-Anlagen, Balkon- oder auch „Guerilla-PV“ werden Mini-Solaranlagen bezeichnet, mit denen jeder Solarstrom erzeugen und über eine Schutzkontaktsteckdose in den eigenen Haus- oder Wohnungsstromkreis einspeisen kann. Sie bestehen aus einen Photovoltaik-Modul mit Wechselrichter und Anschlusskabel und werden meist am Balkon oder anderen geeigneten Flächen befestigt.

Die Nutzung von steckerfertigen PV-Anlagen ist seit Herbst 2019 anlässlich einer überarbeiteten Norm für elektronische Sicherheitsbestimmungen grundsätzlich möglich, es bleiben aber noch eine Reihe von Fragen offen:

  • Darf ich das Modul in eine normale Steckdose stecken oder muss dafür eine spezielle Steckvorrichtung installiert werden?
  • Muss ich das Modul beim zuständigen Netzbetreiber anmelden? An wen kann ich mich wenden und wie funktionierte der Anmeldeprozess?
  • Darf ich das Modul selber anbringen oder muss es von einemr zertifizierten Elektrikerin installiert werden?

Im Land Bremen führen die Partner von „Solar in Bremen und Bremerhaven“ und wesernetz zurzeit einen regen Austausch, um einvernehmlich eine gefahrlose Nutzung ohne Haftungsrisiken zu gewährleisten.

Verbindliche Hintergrundinformation erhalten Sie auf folgenden Seiten:

Speicher für Solarstrom

Um den eigens produzierten Solarstrom rund um die Uhr und bei schlechtem Wetter nutzen zu können, benötigt man ein Speichersystem. Wird eine Photovoltaik-Anlage mit so einem Batteriespeichersystem versehen, kann der Eigenverbrauch, der sonst oft bei 25 - 40 Prozent liegt, auf bis zu 60 Prozent und mehr gesteigert werden. Dies erhöht die eigene Autarkie, entlastet die Netze, fördert die dezentrale Energieerzeugung und ist für das Ziel einer 100-prozentigen Versorgung mit erneuerbaren Energien faktisch unerlässlich.

Was für Batterien sind dafür geeignet?

In Frage kommen für den Einsatz an der Photovoltaik-Anlage vor allem Lithium-Ionen-Akkus oder Blei-Säure-Akkus mit einem Batteriemanagementsystem und integriertem Wechselrichter. Da ein deutlicher Preisrutsch stattgefunden hat, werden fast ausschließlich Lithium-Ionen-Akkus verkauft. Diese sind leichter, kleiner und haben eine höhere Ladezyklusanzahl – das heißt, sie können öfter be- und entladen werden. So kann unter optimalen Bedingungen für den 20-jährigen Betrieb einer PV-Anlage eine Batterie reichen. Bei Blei-Akkus muss mit zwei bis drei Batterien gerechnet werden. Daher ist der Preis pro gespeicherte Kilowattstunde bei beiden Systemen – trotz des höheren Anschaffungspreises für Lithium-Ionen-Akkus – ähnlich. Problematisch ist bei Lithium-Ionen-Akkus, dass es hier im Gegensatz zu Blei-Säure-Akkus noch kein ausgereiftes Recyclingsystem gibt. Wer also auch hier auf der ökologischeren Seite stehen möchte, greift zu den Blei-Säure-Akkus.

Mit welchen Kosten ist zu rechnen?

Der Speichermarkt ist sehr stark in Bewegung, auch wenn zwischenzeitlich eine Stabilisierung eingetreten ist. Die Kosten von Speichern werden in €/kWh Speicherkapazität angegeben. Auch hier gilt, je größer der Speicher desto günstiger ist eine kWh Speicherkapazität. Ein 6 kWh-Speicher kostet ca. 1.000 €/kWh und ein 8 kWh-Speicher ca. 800 €/kWh.

Lohnt sich die Anschaffung eines Speichers aus wirtschaftlicher Sicht überhaupt?

Aktuell gibt es im Land Bremen keine Förderprogramme, die es ermöglichen, eine Photovoltaik-Anlage mit Speicher rentabel zu betreiben. In den meisten Fällen ist eine PV-Anlage ohne Speicher noch finanziell attraktiver als eine mit Speicher.

Wer durch die Anschaffung eines Speichers jedoch vor allem die Energiewende vorantreiben möchte, kann seinen Speicher für Stromdienstleistungen bereitstellen oder sich mit anderen zusammenschließen. Solche Stromdienstleistungen wie beispielsweise die Bereitstellung von Primärregelenergie bringen sowohl dem jeweiligen Dienstleister Vorteile als auch den Kund*innen. Mittlerweile gibt es einige Anbieter, die entsprechende Produkte anbieten. Hierzu gehören u.a. die Firmen Sonnen, Senec, Beegy, Fenecon und E3/DC. Von einer Stromflatrate bis zu Rabatten bei der Anschaffung einer firmeneigenen Batterie gibt es einige Anreize, Teil solcher „Energie-Communities“ zu werden.

Solarthermie: Warmwasser- bereitung und Heizung

Innerhalb einer Stunde trifft in Form von Sonnenstrahlen so viel Energie auf die Erde wie für den Bedarf der gesamten Welt jährlich benötigt wird. Wieso also diese Energie nicht nutzen, um bis zu 60 Prozent der jährlichen Warmwasser- und 30 Prozent der Heizkosten zu sparen?

Die Solarthermie ist ein nicht ganz so bekannter Weg Sonnenenergie zu nutzen. Dennoch gibt es in Deutschland aktuell über zwei Millionen Solarwärmeanlagen. Das entspricht einer Kollektorfläche von über 18 Millionen Quadratmetern – so wird bereits heute bei jeder zehnten Heizungsanlage die Sonnenenergie für den Wärmebedarf genutzt.

Wie funktioniert Solarthermie?

Das Funktionsprinzip eines Solarkollektors ist im Grunde das gleiche wie bei einem Gewächshaus: Die kurzwellige Sonnenstrahlung wandelt sich beim Auftreffen auf eine Fläche in langwellige Wärmestrahlung um. Ein Teil dieser Strahlung wird reflektiert. Eine Abdeckung aus Sicherheitsglas über der Absorberfläche lässt die kurzwellige Strahlung der Sonne durch, hält die Wärmestrahlung aber zurück. Im Solarkollektor zirkuliert währenddessen die Solarflüssigkeit. Über diese Flüssigkeit wird die Wärme zum unteren Wärmetauscher des Solarspeichers geführt und erwärmt dort das Wasser. Das warme Wasser steigt im Speicher nach oben und kann direkt zum Duschen, Baden o.ä. verwendet werden. Reicht die Wärme der Sonne nicht aus, wird der obere Teil des Speichers über den zweiten Wärmetauscher vom Heizkessel auf die gewünschte Temperatur gebracht.

Heizen mit Solarenergie — im Winter scheint die Sonne doch gar nicht?

Im Gegensatz zum Brauchwasserbedarf, der das ganze Jahr über relativ konstant ist, ist der Heizenergiebedarf im Winter hoch, wenn im Gegensatz dazu die Sonneneinstrahlung gering ist. Im Sommer ist dagegen viel Sonnenenergie verfügbar, benötigt wird jedoch nur Energie für die Warmwasserbereitung. Für ein Einfamilienhaus ist daher der Einsatz zur Unterstützung der Raumheizung nur in den Übergangszeiten sinnvoll. Auf dem Markt findet man derzeit drei Anlagenkonfigurationen zur solaren Raumheizungsunterstützung. Sie unterscheiden sich im Wesentlichen durch die Einbindung der Brauchwasserbereitung.
Während bei reinen Brauchwasseranlagen zumeist Flachkollektoren zum Einsatz kommen, werden bei der Heizungsunterstützung Vakuumröhrenkollektoren bevorzugt. Sie verlieren durch ihre Bauweise weniger Wärme, was sich in den Übergangsmonaten für die Heizung bezahlt macht.

Lohnt sich das denn überhaupt?

Durch Solaranlagen zur Warmwasserbereitung und / oder Raumheizungsunterstützung können fossile Energien in Form von 200 bis 650 Litern Öl jährlich (gerechnet auf ein Einfamilienhaus) eingespart werden. So wird die Energiewende vorangetrieben und das Klima geschützt. Außerdem werden die Besitzer*innen unabhängiger von den steigenden Energiepreisen.

Trotz der Förderung des Bundesamts für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) ist diese umweltschonende Zukunftstechnik allerdings erst über einen längeren Zeitraum gesehen wirtschaftlich lohnenswert: Ab 14 bis 19 Jahren (gerechnet auf ein durchschnittliches Einfamilienhaus) liegen Investitionskosten zu Einsparung bei null. Eine Solarthermieanlage ist dabei durchschnittlich zwischen 20 und 25 Jahren nutzbar. Was die Einsparung von CO₂-Emissionen angeht, lohnt sich die Installation einer solchen Anlage jedoch sehr schnell.

Mit welchen Kosten ist zu rechnen?

Die Kosten einer Solarthermieanlage zur Brauchwassererwärmung liegen für einen 4-Personen-Haushalt zwischen 4.000 bis 6.000 Euro (inkl. Montage und MwSt.). Für Röhrenkollektoren müssen mindestens 20 Prozent Mehrkosten veranschlagt werden.
Wegen des größeren Kollektorfeldes und Speichervolumens sind die Anlagen zur zusätzlichen Heizungsunterstützung teurer als reine Brauchwasseranlagen. So schlagen Anlagen zur Raumheizungsunterstützung mit etwa 7.500 bis 12.000 Euro zu Buche. Dabei sind die einfacher aufgebauten Kombispeicher-Anlagen im Durchschnitt günstiger als Zweispeichersysteme und Systeme mit Durchlauferhitzer.