Photovoltaik und Stromspeicher

Wer seinen Strom mit der Kraft der Sonne selbst erzeugt, der gewinnt ein Stück Unabhängigkeit gegenüber den Stromanbietern. Insbesondere der Eigenverbrauch des Stroms ist interessant.

Voraussetzungen

Wichtige Voraussetzungen für die Erzeugung von Solarstrom liegen in der Ausrichtung des Daches, der Dachneigung, etwaiger Verschattungen, der Statik und dem allgemeinen Zustand des Daches. Am Dach sollten in den nächsten 20-25 Jahren keine größeren Reparaturen durchgeführt werden müssen. Und wenn ohnehin eine Dachsanierung ansteht, bietet sich die Installation einer Photovoltaikanlage natürlich um so mehr an. Zu beachten sind u. U. auch Anforderungen des Denkmalschutzes.

Um den Stromertrag aus direkter Einstrahlung zu maximieren, ist eine Ausrichtung des Daches nach Süd, Südost oder Südwest von Vorteil. Aber auch PV-Anlagen mit einer Ost-West-Ausrichtung sind interessant: Hier werden zwar insgesamt weniger Kilowattstunden erzeugt als auf Süddächern, aber der Ertrag wird vor allem in den Morgen- und Abendstunden generiert – also genau dann, wenn am meisten Strom im Haushalt verbraucht wird.

Technik und Anlage

In Solarzellen wird Sonnenenergie in elektrische Energie umgewandelt. Es gibt verschiedene Zelltypen (amorph, polykristallin oder monokristallin), die sich hinsichtlich Herstellungsverfahren und damit Kosten und Wirkungsgrad unterscheiden. Hier sollten Sie intensiv vergleichen.

Da Solarzellen Gleichspannung abgeben, Verbrauchsgeräte und das öffentliche Stromnetz aber mit Wechselspannung arbeiten, benötigen Sie einen Wechselrichter, der die Spannung umwandelt. Der Wechselrichter bildet das „Herzstück“ der Anlage. Achten Sie beim Kauf daher auch auf die Qualität und den Wirkungsgrad dieses Wechselrichters, damit bei der Umwandlung keine Energie verlorengeht.

Leistung und Wirkungsgrad

Die Leistung einer PV-Anlage wird in Kilowatt-Peak (kWp) angegeben. Mit „Peak“ ist hier die Spitzenleistung bei optimalen Bedingungen gemeint. In unserer Region können mit einer 1-kWp-Anlage (ca. 7 m2 Fläche) etwa 1.000 kWh Strom pro Jahr erzeugt werden. Zum Vergleich: Der durchschnittliche Jahres-Stromverbrauch eines Vier-Personen-Haushalts liegt in Deutschland etwa bei 4.000 kWh.

Der Wirkungsgrad einer Anlage gibt an, wie viel Prozent der eingestrahlten Sonnenenergie in elektrischen Strom umgewandelt werden können. Die vom Hersteller angegebenen Wirkungsgrade weichen allerdings wegen der Verluste durch Verschmutzung, Reflexion und Wechselrichterverlusten häufig vom real­en Wirkungsgrad ab. Durchschnittlich liegt der Wirkungsgrad bei rund 8 % (amorphe Zellen), 15-20 % (polykristalline Zellen) bis 22 % (monokristalline Zellen). Auch eine ungünstige Dachneigung, etwaige Verschattungen durch Bäume, Nachbarhäuser o. Ä. können den Stromertrag deutlich reduzieren.

Einspeisen oder selbst verbrauchen?

Der Strom aus Ihrer Photovoltaikanlage kann auf verschiedene Arten genutzt werden und dadurch Energiekosten senken oder zusätzliche Einnahmen generieren. Beim Direktverbrauch sparen Sie den entsprechenden Stromeinkauf. Alternativ erlaubt das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) sowohl die Direktvermarktung als auch die Einspeisung ins öffentliche Stromnetz. Dafür können Sie also zusätzliche Einkünfte einplanen, denn Sie erhalten dafür vom örtlichen Stromversorger eine Einspeise­vergütung, die im EEG festgelegt ist. Die Höhe dieser Einspeisevergütung ist in den letzten Jahren stark gekürzt worden, und trotzdem zahlt sich die Investition in eine PV-Anlage nach wie vor aus: Zum einen sind die Anlagen heute relativ günstig geworden, zum anderen bietet der Eigenverbrauch des Stroms bei den mittlerweile hohen (und weiterhin steigenden) Strompreisen eine kostengünstige Alternative. Bereits heute ist der selbst erzeugte PV-Strom günstiger als der Strom, den Sie bei einem Stromversorger einkaufen. Aber auch die Kosten für eine Versicherung der Anlage, beispielsweise gegen Witterungsschäden wie Hagel, müssen bei der Betrachtung der Wirtschaftlichkeit miteinbezogen werden.

Lastmanagement und Speicher

Der Vorteil liegt auf der Hand: Ist der Anteil des selbst erzeugten Stroms am gesamten Haushaltsstrom relativ hoch, dann muss weniger Strom zugekauft werden und der Haushalt wird zunehmend unabhängiger von steigenden Strompreisen. Wie groß die Eigenverbrauchsquote einer PV-Anlage ist, hängt von individuellen Faktoren ab. Wenn ein Haushaltsmitglied tagsüber zu Hause ist, lässt sich die Eigenverbrauchsquote mit einfachen Mitteln erhöhen – beispielsweise durch einen sinnvollen Einsatz stromintensiver Haushaltsgeräte genau in den Stunden, in denen die Sonne scheint. Eine solche Lastverschiebung kann auch durch den Einsatz von Zeitschaltuhren erreicht werden. Eine Alternative sind automatisierte Hausanlagen, die Hausgeräte genau dann automatisch einschalten, wenn die Sonne scheint und die PV-Anlage einen hohen Ertrag liefert.

Mithilfe von Batteriespeichern lässt sich der Anteil des selbst verbrauchten Stroms noch weiter erhöhen, denn damit kann der in den Sonnenstunden erzeugte Strom zeitversetzt in den Abendstunden genutzt werden. So können Sie erreichen, dass Sie einen Großteil Ihres selbst erzeugten Solarstroms auch selbst nutzen.

Förderung für Batteriespeicher und Lastmanagement

Unter bestimmten Voraussetzungen werden Photovoltaik-Anlagen, bei denen die Stromerzeugung mit Energiespeichern und/oder Lastmanagement kombiniert wird, von der KfW gefördert. Die Fördermittel stehen als zinsgünstige Darlehen in den KfW-Programmen „Erneuerbare Energien – Standard“ und „Erneuerbare Energien – Speicher“ zur Verfügung sowie im 10.000-Häuser-Programm der Bayerischen Staatsregierung.

  • Startprojekt Energiegenossenschaft Photovoltaik Anlage Ernestinum 2016 Foto: Region Coburg
  • Foto: Verena Berk/www.pixelio.de

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