Ab wann lohnt sich eine Photovoltaik- Anlage?

Für Neubauten und größere Umbauten ist eine Photovoltaikanlage von mindestens 3kWp vorgeschrieben. Bei Gewerbebetrieben wird diese gesondert von den Behörden vorgegeben.

Jeder, der sich aus energietechnischen Gründen für eine Photovoltaik- Anlage entscheidet und somit den Netzbezug verringert, liegt immer goldrichtig.  

Dimensionierung:

Die Größe der Anlage wird einerseits durch die finanziellen Mittel ,der verfügbaren Fläche sowie den gesetzlichen Vorschriften bestimmt.  Anlagendetails können via  SUSI Toolbox simulierten werden.  Photovoltaikanlagen werden prinzipiell so dimensioniert, dass die Jahresproduktion der PV- Anlage den Jahresstrombedarf des Gebäudes deckt. Eine weitere Möglichkeit wäre, die maximal auftretende Momentanleistung des Gebäudes durch die Spitzen- Leistung der PV-Anlage zu decken (In diesem Fall ist die Jahresstromerzeugung meist höher als der Jahresstrombedarf). 

Förderungen:

Photovoltaik- Anlagen werden vom Bund und Land gefördert ( aktuelle Förderprogramme  ). 

Vorteile:

Die Photovoltaik- Anlage ist eine Energiekosten-Bremse: Je mehr Eigenverbrauch durch die PV-Anlage gedeckt wird, desto geringer die Stromkosten – die Amortisationszeit der Anlage verringert sich somit ebenfalls. PV- Strom, der nicht selbst genutzt werden kann, wird eingespeist und je nach Vergütung Ihrer Stromrechnung gutgeschrieben.

Eigenverbrauch erhöhen?

Achtung: Ein erhöhter Eigenverbrauch des Photovoltaikstroms kann nicht direkt mit Einsparungen  gleichgesetzt werden. Einige Anlagen und Gerätschaften weisen eine hohe Grundlast auf und erhöhen somit den Eigenverbrauch unnötig. Gründe hierfür können veraltete Anlagen oder die nicht konforme Verwendung von Gerätschaften sein.  Die daraus resultierende Amortisationszeit wird ebenfalls nach unten gedrückt und verfälscht zusätzlich die errechneten Energieeinsparungen. Die Beurteilung eines Gebäudes und dessen verwendeter Technologie in Bezug auf die effiziente, ressourcen- und energieschonende Nutzung wird letztendlich in den Betriebskosten sichtbar.    

Photovoltaik Strom ist kostenlos?

Viel zu oft argumentiert man, dass der eigen erzeugt PV-Strom nichts kostet:

Beispiel: Jahresstrombedarf 2400 kWh, 20% Eigenverbrauchsquote, 5000kWh Jahresproduktion,

Einspeisevergütung 0,07€ je kWh, mittlere Lebensdauer der Anlage von 15 Jahren, Stromkosten 0,24€/kWh, 

Anlagenkosten von 8000€:

4746€ Einspeisung -> 7200kWh Eigenverbrauch ->  (8000€-4746€)/7200kWh =

0,45 € je genutzter kWh PV Strom              Stromkostenfaktor: 0,45/0,24 = 1,9

Wird die PV-Anlage zusätzlich zur Warmwasseraufbereitung verwendet, sollte in diesem Beispiel mindestens eine Leistungszahl von 1.9, idealerweise über 3 vorliegen, da sich ansonsten die Amortisationszeit der Anlage erhöht! (Wärmeenergie/Elektrische Energie = Leistungszahl)

Kleinstanlagen: 

Photovoltaik- Anlagen bis 800W Spitzenleistung sind nicht meldepflichtig und können theoretisch sofort in Betrieb genommen werden ( z.B.:  Balkonanlage, Meldung an Netzbetreiber vor Inbetriebnahme empfehlenswert ). Kleinstanlagen weisen eine hohe Effizienz auf, da der erzeugte Strom fast zu 100% genutzt werden kann. In den meisten Fällen ist ein Einspeisezähler aus Kostengründen nicht ratsam. ( Zählermiete, geringe bis keine Einspeisung, Abregelung der Anlage empfohlen ).

Inselanlagen:

Batteriegestützte Photovoltaik- Versorgungsanlagen werden oft in Gebieten ohne Zugang zum Öffentlichen Stromnetz genutzt. Die Dimensionierung erfolgt nach dem zu erwartenden Tagesverbrauch ( Größe der Batterie ), den täglich durchschnittlichen Sonnenstunden sowie der benötigten Energiemenge zum Laden der Batterien ( Spitzenleistung der PV- Anlage ). Bei längeren Beschattungsperioden ( z.B.: schneebedeckt ) ist es ratsam, einen Ersatzstromerzeuger zusätzlich zu verwenden ( z.B.: Generator ).

Batteriespeicher: 

Folgendes ist zu beachten: Häufiges  laden und Entladen verkürzt die Lebensdauer des Batteriespeichers. Es gilt somit die Überlegung, welche Verbraucher durch die Batterie gepuffert werden und welche nicht, da Verbraucher mit hoher Leistungsaufnahme womöglich den Speicher mehrmals am Tag entleeren. Die Dimensionierung erfolgt durch den zu erwartenden täglichen Energiebedarf.  Eine Überdimensionierung wirkt sich positiv auf die Lebensdauer der Anlage aus. Die meisten Batteriespeicher- Systeme sind nicht inselfähig ( arbeiten also nicht während eines Stromausfalls ). Diese Funktion kann jedoch von den meisten Herstellern als Option zusätzlich bereitgestellt werden.

Moderne Batterietechnologien:

In der Gebäudetechnik ist die Langlebigkeit eines Batteriespeichers das wichtigste Kriterium bei der Wahl des zu verwendenden Systems. Eine längere Lebensdauer erhöht die Chance, dass sich die Anlage amortisiert oder sogar zukünftig Geld einspart.

Flüssig-Batterie (Redox-Flow):

Diese Batterietechnologie hat einen Wirkungsgrad von bis zu 80 % und eine Lebensdauer von bis zu 20 Jahren. Eine geringe Selbstentladung und eine hohe Temperaturunempfindlichkeit machen diese Technologie zu einer der besten Alternativen für statische Batteriesysteme. Es werden keine seltenen Erden benötigt und alle Komponenten können einfach recycelt werden. Da die Energiedichte geringe als bei Lithium Batterien ist, steigt der Platzbedarf je Kilowattstunde.

Lithium-Batterie:

Der sehr hohe Wirkungsgrad von über 90 % und die platzsparenden physikalischen Eigenschaften dieser Technologie machen diese Batterie zum idealen Begleiter mobiler Anwendungen. Nachteile sind unter anderem die begrenzte Lebensdauer, die Temperaturempfindlichkeit sowie die verwendeten Materialien, welche nur unter hohem Aufwand recycelt werden können.

Lebensdauer einer Photovoltaik- Anlage:

Die Lebensdauer eines Wechselrichters beträgt durchschnittlich 15 Jahre ( Marken unabhängig ). Ausschlaggebend für eine längere Lebensdauer ist der Montageort: Wechselrichter, die in Außenbereichen montiert wurden, haben eine signifikant kürzere Lebensdauer als Geräte, die z.B. in kühlen Kellerräumen aufgestellt wurden. Photovoltaik-Module versprechen im Schnitt 20% Leistungsverlust nach 20 Jahren Betriebsdauer. Markenmodule schneiden besser ab als günstige Importe (bessere Leistung und höhere Lebensdauer).