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Photovoltaik

Photovoltaik: Umwandlung von Sonnenlicht

Photovoltaik-Anlagen wandeln mithilfe von Solarzellen Sonnenlicht in elektrischen Strom um.

Stärken im Überblick

Photovoltaik-Anlagen liefern Strom für die Heizung

Im Unterschied zur Solarthermie-Anlage, bei der Wärme gewonnen wird, erzeugen PV-Anlagen Strom, der für elektrisch betriebene Heizungen genutzt werden kann.

  • Reduktion der Energiekosten durch höheren Eigenstromverbrauch
  • Nutzung erneuerbarer Energien
  • Unabhängigkeit vom öffentlichen Stromnetz

Für wen eignet sich eine Photovoltaik-Anlage (PV-Anlage)?

Wer mit Blick auf die zunehmende Elektrifizierung ein energieautarkes Haus anstrebt, für den stellt eine PV-Anlage eine interessante Lösung dar. Denn der selbstproduzierte Solarstrom kann neben dem Heizen auch die Waschmaschine in Gang halten oder die Batterie des Elektroautos aufladen.

Voraussetzungen

Eine Photovoltaik-Anlage besteht aus Modulen, die sich aus Solarzellen zusammensetzen. Diese werden durch das Einwirken von Licht oder Wärme elektrisch leitfähig. Bei dem photoelektrischen Effekt finden keine mechanischen oder chemische Reaktionen statt. Die PV-Module können auf jedem Gebäude angebracht werden – vorausgesetzt, das zusätzliche Gewicht stellt kein statisches Problem dar. Für den Stromertrag ist wichtig, dass die PV-Anlage an einem möglichst verschattungsfreien Ort installiert wird.

Wartung und Bedienung

Da die Solarzellen in den PV-Modulen so zusammengeschlossen werden, dass sie gegen äußere Einwirkungen wie Witterung geschützt sind, ist der Wartungsaufwand gering. Ein gesetzlich vorgeschriebenes Wartungsintervall gibt es nicht, Experten empfehlen aber, die Anlage alle ein bis zwei Jahre kontrollieren zu lassen.

Energieträger

Photovoltaik-Anlagen wandeln die Strahlungsenergie der Sonne in elektrische Energie um. Der selbstproduzierte Strom kann für den Eigenbedarf genutzt oder in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden. Die Höhe der Einspeisevergütung ist im Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) festgelegt. Stromanbieter sind verpflichtet, den eigenproduzierten Strom abzunehmen. Für den Betrieb einer PV-Anlage gilt außerdem eine Meldepflicht bei der Bundesnetzagentur.

Förderung

Die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) fördert mit dem KfW-Kredit 270 den Kauf einer PV-Anlage einschließlich der zugehörigen Kosten für Planung, Projektierung und Installation. Dieser kann auch für den Erwerb eines Stromspeichers genutzt werden. Bis zu 100 Prozent der Investitionskosten können über die KfW-Förderung „Erneuerbare Energien – Standard“ finanziert werden. Wer den Einbau einer Photovoltaik-Anlage im Rahmen einer Sanierung zu einem Effizienzhaus plant und eine höhere Energieeffizienz erreicht, kann auch den KfW-Kredit 261 nutzen.

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PV-Anlage – klimafreundlich und flexibel einsetzbar

Durch Photovoltaik ergeben sich neue energiesparende Möglichkeiten für das Heizen mit Strom, das vor einigen Jahren noch als Umweltsünde galt: Denn durch den selber erzeugten Solarstrom verbessert sich die Ökobilanz einer elektrisch betriebenen Heizung und dank der Weiterentwicklung der Technik sind Solarmodule mittlerweile vielfältig einsetzbar – ob als Dachinstallation, als Mini-Solaranlage für den Balkon oder in die Gebäudehülle bzw. Fassade integriert.

Photovoltaik-Anlage gut kombiniert mit Wärmepumpe und Speicher

Eine gute Kombination beim Heizen stellen eine PV-Anlage und Wärmepumpe dar – vorausgesetzt, es steht ein Stromspeicher für den überschüssig produzierten Strom zur Verfügung. Der Stromspeicher bevorratet die elektrische Energie so lange, bis ein Bedarf im Haushalt entsteht und gibt diese an die angeschlossenen Verbraucher – Wärmepumpe, Licht, Kühlschrank, TV-Anlage etc. – weiter. Damit das Zusammenspiel von Stromspeicher, PV-Anlage und den abnehmenden Geräten, wie der Wärmepumpe, gut funktioniert, ist es wichtig, dass die PV-Anlage an den Strombedarf des Hauses angepasst ist. Neben der Wärmepumpe können auch andere Heizungen kombiniert werden. Folgende Energielösungen sind möglich:

  • Photovoltaik-Anlage + Stromspeicher + Wärmepumpe
  • Photovoltaik-Anlage + Stromspeicher + Brennstoffzellen-Heizgerät
  • Photovoltaik-Anlage + Stromspeicher + Elektro Heiz- und Warmwassersysteme 

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Mit einer Photovoltaik-Anlage können Sie Ihren eigenen Strom für Ihre elektrisch betriebene Heizung produzieren. Fragen Sie einen kompetenten Fachbetrieb, wie Sie Photovoltaik am besten nutzen können.

Häufige Fragen zu Photovoltaik-Anlagen

Für den nicht selbst verbrauchten und ins öffentliche Netz eingespeisten Strom einer PV-Anlage wird über 20 Jahre eine staatlich garantierte Einspeisevergütung gezahlt. Diese feste Einspeisevergütung gibt es nur für Anlagen bis 100 kWp: Der Vergütungssatz ist durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) festgelegt und wird durch die Bundesnetzagentur veröffentlicht.

Eine Investition in eine Photovoltaik-Anlage ist insbesondere dann lohnenswert, wenn der Betreiber mit dem selbst erzeugten Strom den eigenen Strombedarf decken kann und die Strompreise höher ausfallen als die erhaltene Einspeisevergütung.

PV-Module, die erstmals in den 1960er Jahren in der Weltraumfahrt erprobt wurden, haben sich auch im Hausbau bewährt. Sie haben eine durchschnittliche Lebensdauer von ca. 30 Jahren und können nach Ablauf für die Herstellung neuer Solarmodule genutzt und so recycelt werden.

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Vernetzte Photovoltaik-Anlage

PV-Anlage für den Eigenbedarf 

Wer eine Photovoltaik-Anlage betreibt und den Solarstrom in das öffentliche Netz einspeist, gilt als Stromlieferant. Die Einspeisevergütung, die sich nach der Größe der Anlage, nach dem Zeitpunkt der Inbetriebnahme und nach dem Anlagentyp (Freifläche oder Gebäude) richtet, wird mit der EEG-Umlage verrechnet. Angesichts der aktuellen Strompreise ist es sinnvoller, den selbst erzeugten Solarstrom selber zu verbrauchen. Damit das ohne große Einbußen gelingt, sind ein Stromspeicher und ein Energiemanagementsystem sinnvoll. Denn diese helfen dabei, die Solaranergie im eigenen Haus besser zu nutzen. Der Stromspeicher bevorratet überschüssigen Strom, das Energiemanagementsystem steuert die Energieströme automatisch.

Das Zusammenspiel von PV-Anlage und Stromspeicher 

Der Stromspeicher spielt bei der Verteilung des durch die Photovoltaik-Anlage selbst erzeugten Solarstroms eine zentrale Rolle. Sinnvoll zum Einsatz kommt ein Stromspeicher vor allem bei Ein- oder Zweifamilienhäusern, deren Eigentümer und Bewohner tagsüber außer Haus sind. Denn ein Problem besteht darin, dass die Solarmodule vor allem in der Mittagszeit aktiv sind, also genau zu einem Zeitpunkt, wenn Bewohner oft außer Haus tätig sind und der Bedarf an Strom am niedrigsten ist. Ein an die PV-Anlage angeschlossener Stromspeicher gleicht das aus, indem er den nicht verbrauchten Solarstrom in Batterien bzw. Akkumulatoren speichert. So kann der vormittags erzeugte Strom am Abend abgerufen werden. Wer bereits über eine PV-Anlage verfügt, kann diese mit einem Stromspeicher nachrüsten. Bei modernen PV-Anlagen, die für eine Neuinstallation infrage kommen, werden oft Komplettlösungen angeboten, die den Stromspeicher bereits miteinschließen. 

PV-Anlage und Energiemanagement 

Stromspeicher haben den Vorteil, dass sie jeden Überschuss und genauso jeden Mangel ausgleichen können. So können auch verregnete Tage mit den Stromreserven aus dem Speicher überbrückt werden. Das intelligente oder smarte Energiemanagementsystem „kennt“ die Verbrauchsgewohnheiten der Nutzer. Aufbauend auf der Wettervorhersage können einige Geräte sogar berechnen, wie viel Strom die Photovoltaik-Anlage produziert und daran angepasst alle Speicher-, Lade- und Verbrauchsprozesse managen. Das Energiemanagementsystem taktet stromverbrauchende Geräte so ein, dass der selbst erzeugte Strom optimal genutzt und bei Bedarf auch auf den Strom aus dem öffentlichen Netz zurückgegriffen werden kann. Bei der Anschaffung einer PV-Anlage für den Eigenbedarf sollte nicht nur der aktuelle Stromverbrauch berücksichtigt, sondern mitbedacht werden, für welche Anwendungen die Photovoltaik-Anlage noch in Zukunft genutzt werden kann. Ist es am Anfang nur die Wärmepumpe, kommt später eventuell das E-Auto hinzu. 

Bildnachweis: © Intelligent heizen/Bjoern Luelf

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