Warum sollte man berechnen, ob sich eine Photovoltaikanlage rentiert?
Bevor du in eine teure PV-Anlage investiert, ist es sinnvoll zu berechnen, ob sich diese für dich rentiert. Nur so Vor der teuren Investition in eine Photovoltaikanlage lohnt es sich, eine Berechnung der Photovoltaik durchzuführen. Nur so weißt du, ob sich eine solche Anlage für dich rentiert.
Inhalt des Blogartikels
Was ist Photovoltaik?
Photovoltaik ist die Umwandlung von Licht in elektrischen Strom. Dieser Vorgang erfolgt mithilfe spezieller Halbleiter, die zu flächigen Modulen zusammengefasst werden. Im kleintechnischen Rahmen findet das zum Beispiel bei Taschenrechnern und Uhren Anwendung. Mittlerweile werden aber auch schon seit mehreren Jahrzehnten große Module, die zum Beispiel auf Dächern montiert sind, zur Stromerzeugung für das betreffende Gebäude oder zur Einspeisung in das öffentliche Stromnetz genutzt.
Die richtige Größe für deine Photovoltaik berechnen
Durch die Erzeugung deines eigenen Stroms mit einer PV-Anlage kannst du dich zumindest teilweise von der öffentlichen Stromversorgung unabhängig machen. Du sparst umso mehr Geld, je weniger Strom du aus dem öffentlichen Netz kaufen musst. Andererseits ist die Errichtung einer Photovoltaikanlage eine Investition von mehreren 1.000, - EUR. Damit sich diese Anschaffungskosten innerhalb der Nutzungsdauer der Anlage amortisieren, musst du mit dem Betrieb der Anlage möglichst viel Geld einsparen, indem du möglichst wenig öffentlichen Strom benötigst. Du solltest also vor dem Kauf einer Photovoltaikanlage wissen, wie viel Solarstrom sie über ein Jahr erzeugen kann und wie viel Strom du dennoch zu kaufen musst.
Sonnenstunden
Der Stromertrag einer Photovoltaikanlage schwankt über den Tag. Mittags strahlt die Sonne am stärksten. Daher ist um diese Zeit der Ertrag am höchsten. In den Früh- und Abendstunden ist er am geringsten und nachts kann logischerweise gar kein Strom erzeugt werden. Aber auch über das Jahr ist der Ertrag nicht gleichmäßig verteilt. Er ist in den Sommermonaten am höchsten. Im Winter mit den wenigen täglichen Sonnenstunden ist der Ertrag am geringsten. Außerdem scheint auch in den ertragsstärksten Monaten nicht jeden Tag die Sonne. Bei bewölktem Himmel kann die Anlage zwar auch Strom erzeugen. Aber nicht in dem Maß wie bei voller Sonneneinstrahlung.
Anlagengröße
Außerdem nimmt die Größe der PV-Anlage Einfluss. Je mehr Module deine Anlage aufweist, desto größer ist der Ertrag. Aber mehr Module bedeuten auch einen höheren Flächenbedarf. Wie viel Stromertrag du von deiner Anlage erwarten kannst, hängt also auch davon ab, wie viel nutzbare Dachfläche du zur Verfügung hast. Dabei musst du bedenken, dass ein Modul bestimmte Abmessungen von ca. 1 m x 1,6 m hat und sich nicht teilen lässt. Du kannst also nicht jede kleine Fläche deines Daches ausnutzen.
Ausrichtung und Neigung des Daches
Darüber hinaus sollte das Dach möglichst nach Süden ausgerichtet sein und eine Neigung von etwa 30° aufweisen. Das sind optimale Bedingungen für einen höchstmöglichen Ertrag. Du musst auch darauf achten, dass deine Module nicht durch Bäume oder nebenstehende Gebäude oder sogar eigene Dachaufbauten verschattet werden. Das würde den Ertrag erheblich schmälern.
Eine Berechnung des möglichen Ertrags einer geplanten Photovoltaikanlage stützt sich auf über Jahrzehnte festgestellte Mittelwerte für den jeweiligen Standort. Das betrifft zum Beispiel die durchschnittliche Anzahl von Sonnenstunden pro Jahr.
Amortisationsrechnung
Die elektrische Leistung eines Moduls bzw. einer kompletten PV-Anlage wird in kWp (Kilowatt peak) angegeben. Für die klimatischen und geografischen Bedingungen in Deutschland gilt, dass mit einer Modulleistung von 1 kWp im Jahr etwa 1.000 kWh Strom erzeugt werden können.
Für die Leistung von 1 kWp wird eine reine Modulfläche von 5 - 7 qm benötigt. Wir nehmen für die weitere Betrachtung den Mittelwert von 6 qm.
Nach aktuellen Erhebungen liegt der durchschnittliche Stromverbrauch eines 4-köpfigen Haushalts im Eigenheim bei 4.000 kWh pro Jahr. Wird auch das Warmwasser elektrisch erzeugt, kommen 1.000 bis 1.500 kWh hinzu. Bleiben wir bei dem Verbrauch von 4.000 kWh pro Jahr, würde also eine Solaranlage mit einer Nennleistung von 4 kWp ausreichen, um den jährlichen Strombedarf der Familie zu decken.
Die reine Modulfläche für so eine Anlage würde demnach 4 (kWp) * 6 (qm) = 24 qm betragen. Die Installationskosten für diese Anlage liegen bei 7.000, - bis 8.000, - EUR (ohne Stromspeicher).
Aber das ist leider zu optimistisch gedacht. Es wird nämlich unterstellt, dass die Familie den gesamten selbst erzeugten Strom auch selbst verbrauchen kann. Das funktioniert jedoch nicht. Den meisten Strom liefert die Anlage in der Mittagszeit, in der typischerweise der Strombedarf der Familie am geringsten ist. Der meiste Strom wird in den Abendstunden benötigt, wenn die Anlage gar keine elektrische Energie erzeugen kann. Ist also kein Speicher vorhanden, der den momentan nicht benötigten Strom aufnimmt und zum späteren Verbrauch bereitstellt, muss der überschüssige Anteil gegen Vergütung ins öffentliche Netz eingespeist werden. Andererseits bist du gezwungen, abends zu Zeiten des höchsten Bedarfs Strom vom Versorger teuer einzukaufen.
Ohne Stromspeicher, der die Investitionskosten nahezu verdoppeln würde, kannst du nur etwa 40% des Solarstroms selbst nutzen und musst 60% in das öffentliche Netz einspeisen. Im Gegenzug bist du gezwungen, 60% des benötigten Stroms einzukaufen. Leider kostet der eingekaufte Strom etwa 4-mal so viel, wie du an Einspeisevergütung erhältst. Dennoch ergeben sich Kosteneinsparungen für dich. Denn du musst immerhin 40% deines Strombedarfs nicht einkaufen.
Seit Anfang dieses Jahres sinkt die Einspeisevergütung jeden Monat um einen geringen Anteil. Die für den Monat der Inbetriebnahme gültige Einspeisevergütung wird allerdings über die dann kommenden 20 Jahre gezahlt.
Für eine Amortisationsrechnung nehmen wir folgendes an:
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Haushaltsstromverbrauch
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4.000 kWh
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Strompreis
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30 Cent / kWh
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Einspeisevergütung
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7,81 Cent /kWh (April 2021)
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PV-Anlage
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4,0 kWp
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Jahresertrag
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4.000 kWh
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Investitionskosten (netto, da du dir die MwSt. vom Finanzamt erstatten lassen kannst)
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7.500 EUR
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Investitionskosten mit Kredit (2,86%, 10 Jahre, 100% Finanzierung)
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= 8.613,99 €
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Eigenverbrauch
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40%
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Einspeisung
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60%
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Der Eigenverbrauch beträgt 4.000 kWh * 40% = 1.600 kWh
Diese Strommenge musst du nicht einkaufen. Du sparst also 1.600 kWh * 0,3 EUR = 480,- EUR.
Deine eingespeiste Strommenge beträgt 4.000 kWh * 60% = 2.400 kWh. Damit generierst du Einnahmen durch die Einspeisevergütung in Höhe von 2.400 kWh * 0,0781 EUR = 187,44 EUR.
Das ergibt einen Betrag von 480 + 187,44 = 667,44. Dieser Betrag ist faktisch dein Gewinn pro Jahr aus der Photovoltaikanlage. Daraus lässt sich die Amortisationszeit errechnen:
- ohne Kredit: 7.500 / 667,44 = 11,24 Jahre
- mit Kredit: 8.613,99 / 667,44 = 12,9 Jahre
Die Investition in die Solaranlage amortisiert sich also innerhalb 11 - 13 Jahren und wirft im Anschluss jedes Jahr Gewinn ab.
Der Zinssatz für die Finanzierung und die Einspeisevergütung sind über den betrachteten Zeitraum konstant. Nicht betrachtet haben wir die Wartungskosten, die bei etwa 200,- EUR pro Jahr liegen.
Fazit
Wie die Amortisationsrechnung zeigt, lohnt sich die Installation einer Photovoltaikanlage, wenn einige Randbedingungen beachtet werden. Auf jeden Fall solltest du vor der Investition durch eine Berechnung der Photovoltaik sicherstellen, dass eine Solaranlage unter deinen konkreten örtlichen Gegebenheiten rentabel arbeiten kann. Online findest du Rechner, die dir bei der Wirtschaftlichkeitsrechnung helfen.
