Lohnt sich Photovoltaik? Wie sinnvoll ist eine Solaranlage?

Mit hohem Eigenverbrauch lohnt sich Photovoltaik

Der Strom einer Photovoltaikanlage ohne Speicher kann unter günstigen Voraussetzungen etwa 20 bis 30 Prozent des eigenen Strombedarfs decken, die sogenannte Grundlast. Grund für den geringen Wert sind zwei Punkte:

• der schwankende Jahresverlauf des Ertrages einer Photovoltaik-Anlage
• die zeitlichen Unterschiede zwischen solarem Angebot und Strombedarf im Haus, der Strom kann nur direkt verbraucht werden, wenn er produziert wird

Während die Sonne an langen Sommertagen viel Energie liefert, benötigen wir Strom unter der Woche vor allem morgens und abends. Also immer dann, wenn die Sonne keine oder weniger Energie liefert. Auch wenn sich der Eigenverbrauch mit intelligenten oder optimal gesteuerten Haushaltsgeräten steigern lässt: Ohne Stromspeicher ist der Nutzen hier begrenzt und viel Solarstrom fließt in das öffentliche Netz. Die Vergütungssätze für die Einspeisung sind dabei deutlich geringer als die Einsparungen, die Hausbesitzer durch selbst genutzten Strom erwirtschaften könnten.

Übrigens: Hausverwalter oder Vermieter können den Strom vom Dach auch an ihre Mieter verkaufen. Sogenannte Mieterstrommodelle erweitern bisherige Geschäftsmodelle und binden Mieter an die Wohnung. Denn sie verbrauchen umweltfreundlichen, günstigen und selbst erzeugten Strom. Mieterstrom ist besonders günstig, weil er nicht durch das öffentliche Stromnetz geleitet wird. Hinzu kommt, dass seit dem 01. Juli 2022 keine EEG-Umlage mehr fällig ist. Außerdem gibt es einen Mieterstromzuschlag. Dieser beträgt für PV-Anlagen, die ab Februar 2024 in Betrieb genommen werden, je nach Anlagengröße zwischen 1,65 und 2,64 Cent pro kWh. Mit den neuen Konditionen lohnen sich PV-Anlagen auf Mietshäusern jetzt deutlich mehr.

 

Autarkiegrad und Eigenverbrauchsanteil: Kenngrößen für den Eigenverbrauch

Wie viel Strom einer Photovoltaik-Anlage Hausbesitzer selbst verbrauchen können, lässt sich mit zwei Kennwerten beziffern:

• Der Autarkiegrad gibt an, wie hoch der Anteil des Solarstroms am eigenen Stromverbrauch ist. Je höher der Wert ist, desto weniger Strom müssen Hausbesitzer aus dem öffentlichen Netz zukaufen.
• Der Eigenverbrauchsanteil gibt an, welchen Anteil der solaren Erträge Verbraucher im eigenen Haus nutzen. Ist der Wert hoch, speisen sie kaum elektrische Energie in das öffentliche Netz ein.

Für hohe Einsparungen sollten Autarkiegrad und Eigenstromrate also möglichst hoch sein.

 

Dimensionierung und Eigenverbrauch am Beispiel

Um zu verstehen, wie sich die Planung einer Photovoltaik-Anlage auf den Eigenverbrauch auswirken kann, haben wir verschiedene Szenarien simuliert. Alle Beispiele basieren dabei auf einem Stromverbrauch von 4.000 Kilowattstunden im Jahr, der typisch für einen Vier-Personen-Haushalt im Einfamilenhaus ist. Die folgende Tabelle zeigt die Ergebnisse:

^{Quelle: https://pvspeicher.htw-berlin.de/unabhaengigkeitsrechner/}

Die Beispiele zeigen, dass sich vor allem bei kleinen Anlagen prozentual viel Strom selbst nutzen lässt. Dieser deckt allerdings nur einen kleinen Teil des Bedarfes im Haus. 

Ab einem bestimmten Punkt wirkt sich die Leistung einer Photovoltaikanlage jedoch immer weniger auf den Autarkiegrad aus. Der Eigenverbrauchsanteil sinkt, da immer mehr Strom nur außerhalb der Nutzungszeit verfügbar ist: während der Solarstrom größtenteils um die Mittagszeit herum anfällt, geschieht der Verbrauch eher in den Morgen- und Abendstunden.

• Günstig für die Dimensionierung ist ein Wert von mindestens 1 Kilowattpeak pro 1.000 Kilowattstunden Stromverbrauch.

 

Stromspeicher sorgen für einen höheren Eigenverbrauchsanteil

Ein Batteriespeicher nimmt Solarstrom auf, wenn dieser den Bedarf im Haus übersteigt. Er bevorratet die elektrische Energie und macht sie selbst dann noch verfügbar, wenn die Sonne längst nicht mehr scheint. Auf diese Weise lässt sich ein höherer Anteil des selbst erzeugten Stroms im eigenen Haus verbrauchen und Hausbesitzer müssen weniger Energie von öffentlichen Versorgern zukaufen. Die folgende Tabelle zeigt, wie sich ein Stromspeicher auf den Eigenverbrauchsanteil und den Autarkiegrad in einem 4-Personen-Haushalt auswirken kann.

 

Mit Speicher steigen Eigenverbrauchsanteil und Autarkiegrad deutlich an. Beträgt die Speicherkapazität 1 Kilowattstunde pro Kilowattpeak PV-Leistung, lassen sich in diesem Beispiel bereits 59 Prozent des selbst erzeugten Stroms selbst nutzen. Die Photovoltaik deckt damit mehr als die Hälfte des eigenen Strombedarfs. Steigt die Speicherkapazität bei gleicher Photovoltaikleistung, nehmen Eigenstromrate und Autarkiegrad ab einem bestimmten Punkt nur langsam zu. Höhere Anschaffungskosten könnten dann allerdings zulasten der Rentabilität gehen.

Gespeicherter Photovoltaik-Strom ist vielfältig einsetzbar

Grundsätzlich kann ein Stromspeicher viele Verbraucher im Haushalt mit Energie versorgen. So zum Beispiel Kühlschränke, Leuchten, Hi-Fi-Anlagen oder Wallboxen für Elektroautos. Selbst eine Elektroheizung kann dank Photovoltaik kostensparender und umweltfreundlicher heizen. Benötigen Haushaltsgeräte wie Waschmaschinen, Trockner oder Elektroherde jedoch Strom mit hoher Leistung, muss dieser weiterhin aus dem öffentlichen Netz kommen. Grund dafür ist die Entladeleistung, die vor allem bei kleineren Stromspeichern (< 10 kWh) begrenzt ist.

Photovoltaikstrom für Wärmepumpen

Ein zunehmend wichtiger Verbraucher von Solarstrom ist die Wärmepumpe. Dieses überwiegend regenerative Heizungssystem nutzt in erster Linie Umweltenergie aus Luft, Erdreich oder Grundwasser, die es mithilfe physikalischer Prozesse als Heizwärme nutzbar macht. Die Investition wird mit einem hohen Fördersatz zwischen 30 und 70 Prozent subventioniert. Für den Betrieb benötigt eine Wärmepumpe jedoch Strom. Hier kommt die Kombination mit einer PV-Anlage ins Spiel: Denn die kann den Strombezug einer Wärmepumpe bereits zu einem großen Teil decken. Das reduziert die Stromkosten und ist eine klimafreundliche Lösung, da Solarstrom CO₂-neutral ist.