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Photovoltaik-Anlagen: Gratis-Strom vom eigenen Dach

Unabhängig und nachhaltig: Strom aus Photovoltaikanlagen zu gewinnen klingt verlockend. Doch lohnt sich die Anschaffung auch finanziell?

© Bill Mead / Unsplash / IMTEST

Steigende Strompreise und wachsendes Umweltbewusstsein treiben die Stromerzeugung per Sonnenenergie nach vorne. Doch Kauf und Montage einer Photovoltaik-Anlage auf dem eigenen Hausdach kostet meist mehr als zehntausend Euro. Lohnt sich das auch heute noch für den eigenen Geldbeutel? Mit wieviel Ersparnis bei der Stromrechnung kann man rechnen? Und welche Regeln und Gesetze muss man beachten? All diese Fragen beantwortet dieser Ratgeber von IMTEST.



Der Gedanke ist verlockend: runter mit den immer weiter steigenden Stromkosten durch selbst erzeugten Strom aus kostenloser Sonnenenergie. Eine Photovoltaik-Anlage auf dem eigenen Haus- oder Garagendach macht es möglich. Doch während man in früheren Jahren den selbst erzeugten Strom dank großzügiger Förderung für gutes Geld an seinen Stromanbieter verkaufen konnte, lohnt sich das heute kaum noch. Denn wegen der inzwischen geringen Einspeise-Vergütung der Stromnetzbetreiber erscheint es heute wirtschaftlicher, möglichst viel Solar-Strom selbst zu verbrauchen.

Solarstrom, Photovoltaik, Solarthermie, Sonnenkollektor – die Begriffe

Es kursieren zahlreiche Begriffe, die aber meist das Gleiche meinen. Im Prinzip gibt es nur zwei verschiedene Arten der Nutzung von Sonnenenergie. Das ist zum einen die Solarthermie. Hier wird Wasser direkt von der Sonne erwärmt. Eine Pumpe befördert kaltes Wasser aus einem Speicher im Haus über eine Wasserleitung auf das Dach, wo es sich in einem (möglichst dunklen) Wärmetauscher durch die Sonnenwärme aufheizt. Anschließend fließt das erhitzte Wasser wieder nach unten zurück zum Wasserspeicher, wo es Hausheizung und/oder der Warmwasseraufbereitung unterstützt. Diese Solarthermie genannte Technik ist allerdings auf dem Rückzug: aus heutiger Sicht teuer, umständlich, empfindlich, wartungsintensiv.

Die zweite Art der Nutzung von Sonnenenergie ist die Photovoltaik, gern mit PV abgekürzt. Dabei wird das Sonnenlicht direkt in elektrischen Strom umgewandelt. Die Photovoltaik erlebte erst mit dem Verfall der Preise für elektrisch arbeitende Solarmodule ihren großen Aufschwung. Noch vor rund zehn Jahren waren diese fast zehnmal so teuer wie heute. Massenfertigung und Auslagerung der Produktion in Billiglohnländer haben zu diesem Preisrückgang massiv beigetragen, zudem aber auch Fortschritte bei Material und Herstellungstechnik.

Inzwischen ist es deshalb billiger, sein Warmwasser mit einer Photovoltaik-Anlage elektrisch aufzuheizen als es per Solarthermie direkt auf dem Dach zu erwärmen. Das liegt allerdings auch an der grundsätzlich einfacheren und deshalb billigeren Montage von Photovoltaikanlagen, denn Kabel lassen sich nun einmal unkomplizierter und schneller installieren als Wasserleitungen.

Ein Wärmetauscher auf einem Dach.
Früher war es kostengünstiger, sein Warmwasser direkt über einen Wärmetauscher auf dem Dach zu erwärmen, heute kaum mehr. © Getty Images

Vor Jahren konnten Interessenten von Photovoltaik-Anlagen bei Kauf und Montage noch mit großzügigen Zuschüssen von Staat und Stromnetzbetreibern rechnen. Das wurde mit dem auch in Deutschland massenhaften Aufkommen von PV-Anlagen zusammengestrichen. Dennoch kann sich die Investition in eine eigene Anlage auch heute lohnen – nicht nur wegen der Entlastung der Umwelt, sondern auch um Stromkosten reduzieren.

So funktioniert Photovoltaik am besten

Heutige Solarmodule beinhalten den Halbleiter Silizium. Der kann Licht direkt in elektrischen Strom umwandeln, der sich wiederum für Beleuchtung und elektrische Geräte nutzen lässt.

Den aus der eigenen PV-Anlage gewonnenen Strom verbraucht man inzwischen am besten selbst. Denn vorbei sind die Zeiten, in denen die Stromnetzbetreiber zeitweise mehr als 50 Cent pro kWh an die Besitzer von PV-Anlagen zahlten. Also haben diese ihren gesamten Solarstrom teuer an die Netzbetreiber verkauft und dann den Strom-Eigenbedarf billig für 25 Cent pro kWh wieder vom ihm zurückgekauft – damals ein gutes Geschäft. Wegen der heutzutage mageren Vergütung der Stromnetzbetreiber von weniger als 7 Cent pro Kilowattstunde (kWh), bringt es inzwischen wenig, sich für die Rentabilität der eigenen PV-Anlage auf diese Vergütung zu verlassen. Schließlich zahlt man ja für Strom vom Stromanbieter bereits heute rund 30 Cent/kWh, also mehr als viermal so viel, wie man für das Einspeisen des selbst erzeugten Stroms bekäme.

Ein Elektro-Auto wird an der Ladestation in der Garage aufgeladen.
Haushalte mit hungrigen Stromverbrauchern wie Elektroautos profitieren besonders von einer Photovoltaikanlage. © dcbel / Unsplash

Also lautet die heutige Devise: Man verbrauche den Solarstrom am besten selbst. Das rechnet sich dann besonders, wenn der eigene Haushalt vergleichsweise viel Strom verbraucht. Zum Beispiel, weil die Heizung über eine elektrische Wärmepumpe läuft. Oder weil ein Elektroauto zu Hause nachgeladen werden soll.

Stromertrag und Stromverbrauch

Der Standort entscheidet darüber, wieviel Strom die Anlage letztlich liefert. In Deutschland empfiehlt sich die Ausrichtung der Solarmodule nach Süden. Hat die Dachfläche dagegen eine Ost- oder/und Westausrichtung, ist die Südausrichtung der Module trotzdem möglich: Man montiert dann Aufsteller unter die Module auf dem Dach, so dass sich diese doch wieder Richtung Süden neigen.

Andere Möglichkeit: Man montiert die Hälfte der Module absichtlich in Westausrichtung, die andere Hälfte in Ostausrichtung. Dann hat man an einem sonnigen Tag einen breiter aufgestellten Stromertrag als bei der ausschließlichen Südausrichtung. Nachteil: Man benötigt dann in der Regel mehr Module und damit mehr Investition, um insgesamt den gleichen Stromertrag wie bei der Südausrichtung zu erzeugen. Wirtschaftlich lohnen kann sich die Ost-West-Ausrichtung also nur, wenn es nicht möglich ist, die größten Stromverbraucher im eigenen Haushalt vorzugsweise mittags zu betreiben.

Solarpanele werden mithilfe von Aufstellern Richtung Sonne ausgerichtet.
Ist die Ausrichtung der Solarmodule auf dem Hausdach in Südrichtung nicht möglich, helfen Aufsteller. © Jeremy Bezang

Nicht ganz so wichtig wie die Himmelsrichtung ist der Winkel der montierten Solarmodule. Von der Waagrechten aus gemessen sollte er in Deutschland im Idealfall 30 bis 40 Grad betragen, um zu jeder Jahreszeit mit unterschiedlichem Sonnenstand möglichst viel Licht auf die Solarmodule zu bekommen. Denn der Stromertrag ist am höchsten, wenn die Sonnenstrahlen möglichst senkrecht auf ein Modul treffen. Besser als ein zu steiler Winkel auf dem Dach ist im Zweifel aber ein eher flacher. Das verspricht einen immer noch ordentlichen Ertrag, solange kein Schnee auf dem Modul liegt. Der rutscht trotz der glatten Oberfläche der Paneele erfahrungsgemäß erst ab einer Neigung von mehr als 35 Grad zuverlässig ab.

Faktor Wohnort

Der Solarertrag ist auch von der Gegend abhängig. In Deutschland kann man im Durchschnitt rund 1050 kWh pro Quadratmeter Solarfläche und Jahr erwarten. Im Nordwesten der Bundesrepublik sind es aber eher 950 kWh, südlich der Donau und im Breisgau dafür um die 1200 kWh.

Die elektrische Leistung eines Solarmoduls wird in Kilowattpeak (kWp) angegeben, also der Kilowatt Spitzenleistung. Das zeigt, wieviel Leistung ein Solarmodul maximal abgeben kann. Dabei rechnet man heute mit sechs bis acht Quadratmeter Solarmodulfläche pro kWp.

Bei privaten Häusern werden heute gerne PV-Anlagen mit einer Gesamtleistung von fünf bis zehn kWp installiert. Und pro kWp rechnet man in Deutschland mit einem Ertrag von durchschnittlich 900 kWh pro Jahr. Bei einer PV-Anlage mit 5 kWp können also gut und gerne insgesamt 4500 kWh pro Jahr zusammenkommen. Das ist mehr als ein durchschnittlicher Vier-Personen-Haushalt insgesamt an Strom verbraucht, wenn nicht elektrisch geheizt wird und kein Elektroauto aufgeladen werden muss.

Wann die Nutzung sinnvoll ist

In der Realität wird man es aber kaum schaffen, mit seiner PV-Anlage komplett unabhängig vom Stromnetzbetreiber zu werden. Denn dann dürfte man in der Nacht oder an finsteren Wintertagen grundsätzlich keinen Strom verbrauchen; das ist unrealistisch. Ebenso unrealistisch ist die Annahme, Strom immer nur bei Sonnenschein zur Mittagszeit zu benötigen. Besser rechnet man deshalb mit einer Eigennutzung von 20 bis 30 Prozent dessen, was die PV-Anlage insgesamt liefert.

Das Nutzen von selbst erzeugtem Solarstrom funktioniert dann besonders gut, wenn größere Stromverbraucher möglichst in den Mittagstunden aktiviert werden, wo der Ertrag an Solarstrom besonders hoch ist: Waschmaschine und Trockner, Spülmaschine, Warmwasseraufbereitung, aber auch Swimmingpool-Beheizung oder -Filteranlage sowie Ladegeräte von großen Akkugeräten wie einem Elektroauto. Wer mittags zum Einschalten dieser Stromverbraucher nicht zu Hause ist, kann über Zeitschaltuhren diese Tageszeit mit dem höchsten Ertrag an Gratis-Strom trotzdem nutzen. Mehr Unabhängigkeit von der Tageszeit würde ein zusätzlich zur PV-Anlage eingebauter Batteriespeicher bringen. Das treibt die Investitionskosten aber dramatisch in die Höhe – um rund 50 Prozent.

Nicht selbst genutzter Strom

Produziert die PV-Anlage gerade mehr Strom als der Haushalt abnimmt, so wird dieser ins öffentliche Stromnetz eingespeist. Jeder Stromnetzbetreiber ist gesetzlich dazu verpflichtet, den Strom abzunehmen und auch dafür zu bezahlen. Die Vergütung liegt heute allerdings bei nur noch rund 6,5 Cent pro kWh – und sinkt immer weiter. Zusätzlich ist diese aktuelle Vergütung auf die nächsten 20 Jahre ab Inbetriebnahme der PV-Anlage begrenzt.

Gesetze und Genehmigungen

Zwar darf jeder eine PV-Anlage an seinem Haus oder Grundstück montieren. Die elektrische Installation muss jedoch von einem Elektrofachbetrieb vorgenommen werden. Eine Baugenehmigung im eigentlichen Sinne ist aber nicht erforderlich. Das gilt jedoch nur für auf einem Dach montierte Solarmodule. Sollen diese aber beispielsweise frei auf einem Gartengrundstück stehen, kann doch eine Genehmigung notwendig werden. Bei Gebäuden, die unter Denkmalschutz stehen, kann sogar schon eine PV-Anlage auf dem Dach genehmigungspflichtig sein. Denkmalschutz und Photovoltaik schließen sich zwar nicht grundsätzlich aus, aber üblicherweise wird hier nur eingeschränkt genehmigt – die PV-Anlage womöglich nur auf der Dachseite, die von der Straße aus nicht sichtbar ist.

Zusätzlich sind jedoch weitere Formalitäten einzuhalten. Die Anlage muss beim deutschen Marktstammdatenregister angemeldet werden . Außerdem natürlich beim jeweiligen Stromnetzbetreiber. Oft legen diese dem PV-Anlagen-Besitzer dann einen Einspeisevertrag vor, der aber nicht gesetzlich verpflichtend ist. Rechtliche Beratung kann an diesem Punkt helfen, Fallen zum Thema Haftung zu umgehen.

Weil man mit der PV-Anlage ja auch Einnahmen über die Vergütung des Stromnetzbetreibers erwirtschaftet, können auch Einkommensteuer und Finanzamt zum Thema werden. Rein rechtlich müsste man das Finanzamt nach der Montage der Anlage davon unterrichten. Nicht wenige Anlagenbesitzer verzichten darauf allerdings. Wer auf Nummer sicher gehen will und anmeldet: Es gibt die Möglichkeit, die PV-Anlage als Steuersparmodell zu betreiben. Das kann aber eher bei richtig großen Anlagen oder bei Gewerbetreibenden sinnvoll sein, die Kosten von der Steuer absetzen können. Wer dagegen privat eine relativ kleine Anlage betreibt, kann sich auf die sogenannte Kleinunternehmerregelung berufen und sich damit etwas Bürokratie sparen.

Kosten und Sparpotential

Für eine PV-Anlage mit fünf kWp muss man heute mit rund 10.000 Euro inklusive Montage rechnen, bei zehn kWp mit 17.000 bis 18.000 Euro. Wer solche Summen nicht auf der hohen Kante hat, kann auf einen Kredit zurückgreifen. Die bundeseigene Förderbank KfW kann hier mit zinsvergünstigten Darlehen helfen. Über die KfW sind auch Zuschüsse für den Kauf einer PV-Anlage möglich; dann nämlich, wenn ein bestehendes Haus energetisch modernisiert wird oder ein energieeffizientes Haus gekauft wird. Davon unabhängige Zuschüsse gibt es aber zeitweise auch von verschiedenen Gemeinden oder Regionalverbänden, die PV-Anlagen fördern wollen.

Selbst das Mieten von PV-Anlagen ist heutzutage möglich. Doch Vorsicht: Den zunächst bezahlbar klingenden Mietkosten von 60 bis 200 Euro pro Monat steht die meist jahrzehntelange Bindung gegenüber. So kann es sein, dass man am Ende mehr für die Miete der Anlage bezahlt hat, als man an Strom einspart. Tipps zum Mieten von PV-Anlagen gibt es von der Verbraucherzentrale.

Erst nach Jahren die erste Rendite

Das Sparpotential durch eine PV-Anlage ist verlockend. Selbst eine vergleichsweise kleine 5-kWp-Anlage für rund 10.000 Euro kann den Verbrauch an zugekauften Strom um rund 100 kWh pro Monat reduzieren – im Winter vielleicht nur 65 kWh, im Sommer dafür 165 kWh. Geht man von einem durchschnittlichen Stromverbrauch eines Vier-Personen-Haushalts von rund 300 kWh pro Monat aus, spart dieser also etwa ein Drittel Strom. Macht demnach bei unserem Beispiel-Haushalt statt zuvor 100 Euro pro Monat auf der Stromrechnung nur noch etwa 65 Euro.

Ein klassischer Stromzähler an einer Wand.
Man kann mit Solarstrom richtig Geld sparen: bis zu einem Drittel der Stromkosten bei unserem Rechenbeispiel. © Getty Images

Zu diesen 35 Euro Ersparnis kommt noch die Vergütung für den nicht selbst genutzten Solarstrom; realistisch bei heutigem Tarif wären das knapp 20 Euro pro Monat. Diese Erträge kann man nun mit den Anschaffungskosten der PV-Anlage gegenrechnen. Wenn bei unserem Beispiel-Haushalt alles gut geht, ist die Anfangsinvestition nach gut 15 Jahren wieder erwirtschaftet. Schon deshalb ist auch eine langjährige Garantie auf die PV-Anlage wichtig.

Bekannte Anbieter von Photovoltaik-Anlagen sind beispielsweise:

Fazit

Gegen hohe Stromrechnungen hilft die Photovoltaik-Anlage auf dem eigenen Hausdach – selbst heute im Zeitalter der mageren Vergütung von eingespeistem Solarstrom durch die Stromnetzbetreiber. Deshalb nutzt man seinen Solarstrom inzwischen besser selbst. Gerade bei Haushalten mit großen Stromverbrauchern wie elektrischer Wärmepumpenheizung und/oder Batterieauto kann sich das lohnen. Zuvor muss man aber investieren: eine meist fünfstellige Summe in die Photovoltaik-Anlage nebst Montage sowie in eine Menge Papierkrieg mit Behörden, Stromnetzbetreiber und womöglich auch Finanzamt. Wen das nicht schreckt, der kann – wenn alles gut geht – nach 15 Jahren erste Renditeerfolge einfahren.