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Was ist eine Photovoltaikanlage und aus welchen Komponenten besteht sie?



Was ist eine Photovoltaikanlage und aus welchen Komponenten besteht sie?

Eine Photovoltaikanlage ist eine Möglichkeit, um elektrischen Strom aus Sonnenenergie zu erzeugen. Dadurch gehört die Stromerzeugung mittels der Photovoltaikanlage zum Bereich der regenerativen Energien. Ihr Strom ist demnach vollumfänglich grün, da keine Emissionen verursacht werden und auf eine unerschöpfliche Energiequelle zurückgegriffen wird. Die Anlage besteht aus mehreren Komponenten, die ineinandergreifen und zusammenarbeiten.

Solarmodule

Die Hauptkomponenten sind die Photovoltaik-Module. Diese bestehen aus Solarzellen, die ihrerseits aus Halbleiterschichten bestehen. Hier wird die Lichtenergie in elektrische Energie umgewandelt. Die Anzahl dieser Module und damit die Größe der Solaranlage ergibt sich aus den individuellen Voraussetzungen am Errichtungsplatz. Unabhängig von der Größe sind die Module in der Regel auf einem Untergestell montiert. Dies ist von Bedeutung, da hier die Module in einem bestimmten Winkel ausgerichtet werden. Der Winkel beeinflusst entscheidend das Maß an Sonnenenergie, die in elektrischen Strom umgewandelt werden kann. Folglich ist der Winkel ausschlaggebend für die Effizienz deiner Photovoltaikanlage. Auf unserer Kategorieseite finden Sie detaillierte Informationen zu den unterschiedlichen Solarmodul-Typen.

Wechselrichter

Darüber hinaus ist ein Wechselrichter eine weitere wichtige Komponente im Gefüge der Photovoltaikanlage. Dieser hat die Aufgabe, den von den Solarzellen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln. Ferner ist ein Netzanschluss erforderlich, um den von der Anlage erzeugten Strom ins öffentliche Stromnetz einzuspeisen. Eine Überwachungseinheit dient dazu, den Betrieb der Anlage zu überwachen und zu steuern. Sie zeigt Ihnen an, wie viel Strom die Anlage erzeugt, speist ins Netz ein und gibt bei Bedarf ein Alarmsignal.

Einspeisezähler

Neben der Voraussetzung, dass ein Zweirichtungszähler mit Rücklaufsperre verbaut sein muss, ist auch der Einbau eines Einspeisezählers gemäß EEG vorgeschrieben. Außerdem kann nur durch ihn die Einspeisevergütung bezogen und berechnet werden. Der Solar-Einspeisezähler kann gekauft oder vom Netzbetreiber gemietet werden. Wird der Zähler gemietet – was gängige Praxis ist – so ist zu beachten, dass in der Gebühr praktischerweise die Kosten für die Eichung und Wartung in regelmäßigen Abständen bereits enthalten ist.

Stromspeicher

Der Stromspeicher ist eine optionale Komponente für die Erweiterung deiner PV-Anlage. Durch ihn ist es möglich, den tagsüber bei strahlender Sonne erzeugten Strom zu speichern, sodass dieser auch am Abend und in der Nacht selbst genutzt werden kann.



So funktioniert eine PV-Anlage



So funktioniert eine PV-Anlage

Fällt Sonnenlicht auf die Solarzellen deiner PV-Anlage, entsteht dort elektrische Spannung. Diese wird über Stromleitungen zum Solargenerator geleitet, wo die elektrische Energie sodann in Gleichstrom umgewandelt wird. Der Gleichstrom wird durch den Wechselrichter zu nutzbarem Wechselstrom umgewandelt, welcher entweder umgehend verbraucht werden kann, in einen Solarstromspeicher gespeichert oder ins öffentliche Stromnetz eingespeist wird.

Darstellung Haus mit Solaranlage

Vorteile einer Photovoltaikanlage im Überblick

  • keine Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen
  • es wird grüner, nachhaltiger Strom erzeugt
  • Energiekosten werden nachhaltig und effizient gesenkt
  • autonome Energieerzeugung schafft Unabhängigkeit von lokalen Stromversorgern
  • durch Steuervorteile und Förderungen attraktiv in der Anschaffung
  • Wertsteigerung der Immobilie
  • man leistet einen erheblichen Beitrag zur Energiewende
  • durch die Möglichkeit der Einspeisung des erzeugten Stroms ins Netz kann Einkommen generiert werden

Vorteile einer Photovoltaikanlage im Überblick

  • keine Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen
  • es wird grüner, nachhaltiger Strom erzeugt
  • Energiekosten werden nachhaltig und effizient gesenkt
  • autonome Energieerzeugung schafft Unabhängigkeit von lokalen Stromversorgern
  • durch Steuervorteile und Förderungen attraktiv in der Anschaffung
  • Wertsteigerung der Immobilie
  • man leistet einen erheblichen Beitrag zur Energiewende
  • durch die Möglichkeit der Einspeisung des erzeugten Stroms ins Netz kann Einkommen generiert werden

Darstellung Checkliste

Was ist bei der Planung einer PV-Anlage zu beachten?

Um die richtige Größe und Leistung der Module und anderer Komponenten auswählen zu können, sind die folgenden Aspekte unbedingt zu berücksichtigen:

  • Dachgröße: wie viel Fläche steht überhaupt zur Verfügung? Wie viele Module können montiert werden?
  • Dachneigung: die höchsten Erträge werden bei einer Neigung zwischen 40 und 50 Grad erzielt
  • Dacheindeckung: bei älteren Dächern sollte geprüft werden, ob eine Sanierung des Daches sinnvoll ist, denn schließlich bleibt eine Solaranlage mindestens 25 Jahre auf dem Dach, weshalb eine ausreichende Tragfähigkeit gegeben sein muss
  • Dachausrichtung: eine Ausrichtung nach Süden ist der Ideal-Fall
  • Verschattung: sollte durch Bäume, Schornsteine, umliegende Gebäude etc. so gering wie möglich ausfallen
Darstellung Checkliste

Was ist bei der Planung einer PV-Anlage zu beachten?

Um die richtige Größe und Leistung der Module und anderer Komponenten auswählen zu können, sind die folgenden Aspekte unbedingt zu berücksichtigen:

  • Dachgröße: wie viel Fläche steht überhaupt zur Verfügung? Wie viele Module können montiert werden?
  • Dachneigung: die höchsten Erträge werden bei einer Neigung zwischen 40 und 50 Grad erzielt
  • Dacheindeckung: bei älteren Dächern sollte geprüft werden, ob eine Sanierung des Daches sinnvoll ist, denn schließlich bleibt eine Solaranlage mindestens 25 Jahre auf dem Dach, weshalb eine ausreichende Tragfähigkeit gegeben sein muss
  • Dachausrichtung: eine Ausrichtung nach Süden ist der Ideal-Fall
  • Verschattung: sollte durch Bäume, Schornsteine, umliegende Gebäude etc. so gering wie möglich ausfallen



Förderung und Vergütung

Sparschwein


Förderkredit

Egal ob Neubau oder Altbau – erneuerbare Energien zur Erzeugung von Strom und Wärme werden gefördert. Die KfW bietet einen Förderkredit für Photovoltaikanlagen an, bei welchem nicht nur die Anschaffungskosten, sondern auch die Kosten für die Planung und die Installation Berücksichtigung finden. Alle Informationen hierzu finden Sie auf der Internetseite der KfW.


Einspeisevergütung

Die Einspeisevergütung wird durch Netzbetreiber entrichtet. Durch das EEG sind sie verpflichtet, für 20 Jahre ab Inbetriebnahme der Anlage den erzeugten Solarstrom abzunehmen. Der Preis hierfür wird vorher festgelegt. In welcher Höhe man die Einspeisevergütung erhält, richtet sich nach der Größe der Anlage, dem Aufstellort, der Höhe des Eigenverbrauchs und ab wann die Anlage in Betrieb genommen wird.

Nullsteuersatz

Seit dem 01.01.2023 gilt: 0 % Umsatzsteuer bei Kauf, Lieferung und Installation einer privat genutzten Solaranlage. Wichtig ist, dass die Photovoltaikanlage entweder auf oder zumindest in der Nähe eines Wohngebäudes installiert wird.

Unter diesen Nullsteuersatz fallen sämtliche Komponenten, also solare Stromspeicher, Solarmodule und Wechselrichter. Zu diesem Thema haben wir extra einen gesonderten Bereich eingerichtet, wo Sie detaillierte Informationen finden können.




Förderung und Vergütung

Sparschwein


Förderkredit

Egal ob Neubau oder Altbau – erneuerbare Energien zur Erzeugung von Strom und Wärme werden gefördert. Die KfW bietet einen Förderkredit für Photovoltaikanlagen an, bei welchem nicht nur die Anschaffungskosten, sondern auch die Kosten für die Planung und die Installation Berücksichtigung finden. Alle Informationen hierzu finden Sie auf der Internetseite der KfW.


Einspeisevergütung

Die Einspeisevergütung wird durch Netzbetreiber entrichtet. Durch das EEG sind sie verpflichtet, für 20 Jahre ab Inbetriebnahme der Anlage den erzeugten Solarstrom abzunehmen. Der Preis hierfür wird vorher festgelegt. In welcher Höhe man die Einspeisevergütung erhält, richtet sich nach der Größe der Anlage, dem Aufstellort, der Höhe des Eigenverbrauchs und ab wann die Anlage in Betrieb genommen wird.

Nullsteuersatz

Seit dem 01.01.2023 gilt: 0 % Umsatzsteuer bei Kauf, Lieferung und Installation einer privat genutzten Solaranlage. Wichtig ist, dass die Photovoltaikanlage entweder auf oder zumindest in der Nähe eines Wohngebäudes installiert wird.

Unter diesen Nullsteuersatz fallen sämtliche Komponenten, also solare Stromspeicher, Solarmodule und Wechselrichter. Zu diesem Thema haben wir extra einen gesonderten Bereich eingerichtet, wo Sie detaillierte Informationen finden können.



Eigenverbrauch

Die Ersparnis, die man durch einen hohen Eigenverbrauch letztendlich erwirtschaften kann, ist deutlich höher als die Einspeisevergütung, die man pro eingespeiste Kilowattstunde vom Netzbetreiber erhält. Daher ist eine Erhöhung des Eigenverbrauchs sehr sinnvoll. Dies lässt sich durch diverse Möglichkeiten umsetzen, wovon wir dir ein paar kurz vorstellen wollen:


Große Stromverbraucher tagsüber einschalten

Was sich am einfachsten und schnellsten umsetzen lässt ist, dass man die Geräte im Haushalt, die am meisten Strom verbrauchen, zu der Tageszeit laufen lässt, wo die Anlage am meisten Strom erzeugt – also etwa ab mittags.

Dies ist der ideale Zeitpunkt, um beispielsweise die Waschmaschine, den Geschirrspüler o. ä. einzuschalten. Da die Geräte heutzutage meistens bereits zeitlich programmierbar sind, ist die Umsetzung besonders bequem. Ansonsten kann man Zeitschaltuhren einsetzen, damit die Geräte sich von allein einschalten und ihre Arbeit verrichten, auch wenn man nicht zu Hause ist.

Waschmaschine

Smartphone


SmartHome Systeme nutzen

Passend zum ersten Punkt ist die Einrichtung eines Smart Home Systems, welches es dir ermöglicht, jegliche Geräte zu überwachen und zu steuern, eine gute Option, um dein Energiemanagement zu optimieren.



Stromspeicher nutzen

Wie bereits beschrieben, sorgt der Stromspeicher dafür, dass Sie den tagsüber produzierten Strom auch abends und nachts nutzen können, statt ihn in das öffentliche Netz einzuspeisen.

Der Stromspeicher ist zwar ohne Frage auf den ersten Blick eine recht teure Investition, nur ist dafür sein Effekt sehr beachtlich. So ist es durch ihn möglich, dass Sie Ihren Eigenverbrauch auf etwa zwischen 60 % und 80 % erhöhen. Dadurch machen Sie einen weiteren großen Schritt in Sachen autarker Energieversorgung nach vorne. Sie können einen Stromspeicher auch nachrüsten und Förderungen erhalten.

Stromspeicher

Wärmepumpe


Wärmepumpe nutzen

Auch für den Einbau einer Wärmepumpe können Sie einen KfW-Förderkredit beantragen und nutzen. Eine Wärmepumpe bereitet Warmwasser auf, indem sie die Energie aus der Umwelt nutzt und unterstützt das Heizsystem (ganz besonders Flächenheizungen), wodurch Sie Heizkosten einsparen können.

Die Kombination aus Wärmepumpe und Stromspeicher kann Ihren Eigenverbrauch sogar auf bis zu 90 % ansteigen lassen.




Elektrische Warmwasseraufbereitung nutzen

Eine Alternative zur Wärmepumpe sind beispielsweise Heizstäbe, die in den meisten Warmwasserspeichern eingesetzt und somit auch nachträglich installiert werden können. Der aus der Solaranlage gewonnene Strom erhitzt den Heizstab, sodass das Brauchwasser durch ihn erwärmt wird. Somit trägt auch er zur Erhöhung des Eigenverbrauchs bei und hilft zusätzlich, die Kosten für Warmwasser zu senken.

Wasserspeicher Heizstab

Wallbox


Ladestation nutzen

Sie haben ein E-Auto? Wozu also das Auto jedes Mal umständlich weit entfernt an einer Ladestation parken, wenn Sie sich Ihre eigene Wallbox in deine Garage einbauen lassen können? Auch mit dieser Möglichkeit schlagen Sie also gleich zwei Fliegen mit einer Klappe.



Eigenverbrauch

Die Ersparnis, die man durch einen hohen Eigenverbrauch letztendlich erwirtschaften kann, ist deutlich höher als die Einspeisevergütung, die man pro eingespeiste Kilowattstunde vom Netzbetreiber erhält. Daher ist eine Erhöhung des Eigenverbrauchs sehr sinnvoll. Dies lässt sich durch diverse Möglichkeiten umsetzen, wovon wir dir ein paar kurz vorstellen wollen:


Große Stromverbraucher tagsüber einschalten

Waschmaschine

Was sich am einfachsten und schnellsten umsetzen lässt ist, dass man die Geräte im Haushalt, die am meisten Strom verbrauchen, zu der Tageszeit laufen lässt, wo die Anlage am meisten Strom erzeugt – also etwa ab mittags.

Dies ist der ideale Zeitpunkt, um beispielsweise die Waschmaschine, den Geschirrspüler o. ä. einzuschalten. Da die Geräte heutzutage meistens bereits zeitlich programmierbar sind, ist die Umsetzung besonders bequem. Ansonsten kann man Zeitschaltuhren einsetzen, damit die Geräte sich von allein einschalten und ihre Arbeit verrichten, auch wenn man nicht zu Hause ist.


SmartHome Systeme nutzen

Smartphone

Passend zum ersten Punkt ist die Einrichtung eines Smart Home Systems, welches es dir ermöglicht, jegliche Geräte zu überwachen und zu steuern, eine gute Option, um dein Energiemanagement zu optimieren.


Stromspeicher nutzen

Stromspeicher

Wie bereits beschrieben, sorgt der Stromspeicher dafür, dass Sie den tagsüber produzierten Strom auch abends und nachts nutzen können, statt ihn in das öffentliche Netz einzuspeisen.

Der Stromspeicher ist zwar ohne Frage auf den ersten Blick eine recht teure Investition, nur ist dafür sein Effekt sehr beachtlich. So ist es durch ihn möglich, dass Sie Ihren Eigenverbrauch auf etwa zwischen 60 % und 80 % erhöhen. Dadurch machen Sie einen weiteren großen Schritt in Sachen autarker Energieversorgung nach vorne. Sie können einen Stromspeicher auch nachrüsten und Förderungen erhalten.


Wärmepumpe nutzen

Wärmepumpe

Auch für den Einbau einer Wärmepumpe können Sie einen KfW-Förderkredit beantragen und nutzen. Eine Wärmepumpe bereitet Warmwasser auf, indem sie die Energie aus der Umwelt nutzt und unterstützt das Heizsystem (ganz besonders Flächenheizungen), wodurch Sie Heizkosten einsparen können.

Die Kombination aus Wärmepumpe und Stromspeicher kann Ihren Eigenverbrauch sogar auf bis zu 90 % ansteigen lassen.


Elektrische Warmwasseraufbereitung nutzen

Wasserspeicher Heizstab

Eine Alternative zur Wärmepumpe sind beispielsweise Heizstäbe, die in den meisten Warmwasserspeichern eingesetzt und somit auch nachträglich installiert werden können. Der aus der Solaranlage gewonnene Strom erhitzt den Heizstab, sodass das Brauchwasser durch ihn erwärmt wird. Somit trägt auch er zur Erhöhung des Eigenverbrauchs bei und hilft zusätzlich, die Kosten für Warmwasser zu senken.


Ladestation nutzen

Wallbox

Sie haben ein E-Auto? Wozu also das Auto jedes Mal umständlich weit entfernt an einer Ladestation parken, wenn Sie sich Ihre eigene Wallbox in deine Garage einbauen lassen können? Auch mit dieser Möglichkeit schlagen Sie also gleich zwei Fliegen mit einer Klappe.

Anmeldung der Photovoltaikanlage

Ist die professionelle Planung abgeschlossen, sind jedoch noch einige Schritte zu beachten, bevor es mit der Installation losgehen kann.

Bereits vor der Montage der Anlage wird beim Netzbetreiber ein Antrag ("Anschlussbegehren") gestellt woraufhin dieser das Recht hat, eine Netzverträglichkeitsprüfung durchzuführen. Erteilt der Netzbetreiber dann die Freigabe, kann mit der Installation der Anlage begonnen werden. Hierbei wird ein Inbetriebnahmeprotokoll erstellt.

Ab Inbetriebnahme der Photovoltaikanlage muss mit Frist von einem Monat die Registrierung im Marktstammdatenregister der Bundesnetzagentur erfolgen. Die Anmeldung können Sie bequem online durchführen.

Liegt nun die Bestätigung über die Eintragung im Register vor, so wird diese zusammen mit dem Inbetriebnahmeprotokoll beim Netzbetreiber eingereicht. Erst jetzt wird dein Anrecht auf den Erhalt der Einspeisevergütung begründet.

Auch wenn es nur bei großen PV-Anlagen mit einer Leistung von über 10 kWp nötig ist, ein Gewerbe anzumelden, so muss dennoch auch eine kleinere Anlage mittels Frageboden steuerlich beim Finanzamt erfasst werden.

Anmeldung der Photovoltaikanlage

Ist die professionelle Planung abgeschlossen, sind jedoch noch einige Schritte zu beachten, bevor es mit der Installation losgehen kann.

Bereits vor der Montage der Anlage wird beim Netzbetreiber ein Antrag ("Anschlussbegehren") gestellt woraufhin dieser das Recht hat, eine Netzverträglichkeitsprüfung durchzuführen. Erteilt der Netzbetreiber dann die Freigabe, kann mit der Installation der Anlage begonnen werden. Hierbei wird ein Inbetriebnahmeprotokoll erstellt.

Ab Inbetriebnahme der Photovoltaikanlage muss mit Frist von einem Monat die Registrierung im Marktstammdatenregister der Bundesnetzagentur erfolgen. Die Anmeldung können Sie bequem online durchführen.

Liegt nun die Bestätigung über die Eintragung im Register vor, so wird diese zusammen mit dem Inbetriebnahmeprotokoll beim Netzbetreiber eingereicht. Erst jetzt wird dein Anrecht auf den Erhalt der Einspeisevergütung begründet.

Auch wenn es nur bei großen PV-Anlagen mit einer Leistung von über 10 kWp nötig ist, ein Gewerbe anzumelden, so muss dennoch auch eine kleinere Anlage mittels Frageboden steuerlich beim Finanzamt erfasst werden.


Instandhaltung, Reinigung und Reparatur

Die Instandhaltung deiner Photovoltaikanlage ist ein enorm wichtiger Aspekt. Werden Wartungen und Inspektionen regelmäßig durch einen Fachbetrieb durchgeführt, können etwaige Reparaturkosten stark gesenkt werden.

Generell gibt es zwar für privat genutzte Solaranlagen keine gesetzlichen Vorschriften zu den Intervallen, wann solche Wartungen vorgenommen werden müssen, allerdings müssen hier die vertraglich vereinbarten Bedingungen der Versicherung berücksichtigt werden, um im Fall der Fälle die volle Schadensersatzleistung erhalten zu können.

Empfehlenswert ist es alle Komponenten deiner Anlage jährlich von einem Fachbetrieb checken und insbesondere die Solarmodule reinigen zu lassen. Alle vier Jahre sollte eine gründlichere Prüfung, die der bei Erstinbetriebnahme ähnlich ist, durchgeführt werden.

Illustration Instandhaltung und Reparatur

Instandhaltung, Reinigung und Reparatur

Instandhaltung

Die Instandhaltung deiner Photovoltaikanlage ist ein enorm wichtiger Aspekt. Werden Wartungen und Inspektionen regelmäßig durch einen Fachbetrieb durchgeführt, können etwaige Reparaturkosten stark gesenkt werden.

Generell gibt es zwar für privat genutzte Solaranlagen keine gesetzlichen Vorschriften zu den Intervallen, wann solche Wartungen vorgenommen werden müssen, allerdings müssen hier die vertraglich vereinbarten Bedingungen der Versicherung berücksichtigt werden, um im Fall der Fälle die volle Schadensersatzleistung erhalten zu können.

Empfehlenswert ist es alle Komponenten deiner Anlage jährlich von einem Fachbetrieb checken und insbesondere die Solarmodule reinigen zu lassen. Alle vier Jahre sollte eine gründlichere Prüfung, die der bei Erstinbetriebnahme ähnlich ist, durchgeführt werden.



Kosten einer PV-Anlage

Die Kosten einer Photovoltaikanlage sinken seit Jahren kontinuierlich. Gleichzeitig werden die Anlagen selbst immer leistungsfähiger.

Die Einheit Kilowatt peak - kWp - gibt die Spitzenleistung der Module an. Im Durchschnitt werden pro kWp im Jahr ca. 1.000 kWh strom erzeugt. Für 1 kWp ist eine Modulfläche von ca. 6 bis 8 m² erforderlich.

Für ein Einfamilienhaus mit vierköpfigem Haushalt, sollte eine Photovoltaikanlage mit zwischen 5 und 10 kWp geplant werden. Im Durchschnitt sind größere PV-Anlagen im Verhältnis günstiger als kleinere Anlagen. Pro kWp ist mit Kosten der gesamten Photovoltaikanlage inklusiv Einbau zwischen 1.400 und 2.000 Euro zu rechnen.


Für ein unverbindliches Angebot nutzen Sie gern direkt ganz bequem unser speziell entworfenes Formular



Kosten einer PV-Anlage

Die Kosten einer Photovoltaikanlage sinken seit Jahren kontinuierlich. Gleichzeitig werden die Anlagen selbst immer leistungsfähiger.

Die Einheit Kilowatt peak - kWp - gibt die Spitzenleistung der Module an. Im Durchschnitt werden pro kWp im Jahr ca. 1.000 kWh strom erzeugt. Für 1 kWp ist eine Modulfläche von ca. 6 bis 8 m² erforderlich.

Für ein Einfamilienhaus mit vierköpfigem Haushalt, sollte eine Photovoltaikanlage mit zwischen 5 und 10 kWp geplant werden. Im Durchschnitt sind größere PV-Anlagen im Verhältnis günstiger als kleinere Anlagen. Pro kWp ist mit Kosten der gesamten Photovoltaikanlage inklusiv Einbau zwischen 1.400 und 2.000 Euro zu rechnen.


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