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Die Photovoltaikanlage auf dem Hausdach

Die Sonne lacht - Der Strom fließt. Auf dem Hausdach arbeitet ein kleines Kraftwerk, das die Solarenergie in elektrische Energie umwandelt. Die Sonnenpaneele auf dem Dach „fangen“ das Sonnenlicht ein. Die Arbeitsweise ist beispielsweise bei Siliziumkristallen einfach erklärt, die zu 95 Prozent als häufigstes Element auf der Erde zu finden sind.

Wie funktioniert das Kraftwerk mit Photovoltaik?

Silizium ist ein elektrischer Halbleiter, der Strom in einer Richtung fließen lässt. Zum Strom erzeugen, „verunreinigt“ (dotiert) man das Element. Trifft nun Sonnenlicht auf Silizium, kommt ein Elektron auf einen höheren Energielevel und fällt wieder zurück. Verunreinigt man beispielsweise das Silizium mit Phosphor, ist das Elektron frei, das zu viel ist. In der anderen Schicht verunreinigt man das Silizium mit Bor oder Aluminium, dann fehlt ein Elektron und es bleibt ein Loch. Bei der Verbindung der beiden verunreinigten Schichten, fließen die überschüssigen Elektronen nun in die Löcher: ein elektrisches Feld entsteht. Ist der Stromkreis geschlossen, fließt Strom. Es entsteht 0,5 Volt Spannung in einem Modul. Module schaltet man hintereinander für mehr Spannung, wie zum Beispiel 12 oder 24 Volt. In einem größeren Modul, kann mehr Strom fließen. Die Elektrizität wird in Akkumulatoren gespeichert sowie in Stromnetze eingespeist. Das Solarmodul erzeugt Gleichspannung, die in ein Wechselspannungsnetz kommt, nachdem sie durch einen Wechselrichter in Wechselstrom gewandelt wurde. Eine Steuerelektronik mit einem Laderegler regelt den Stromfluss zum Akku und zum Haushalt sowie zur Einspeisung ins Stromnetz. Sie prüft, wo der Strom gebraucht wird. Wird mehr Strom erzeugt, speichert sie den Strom. Ist der Speicher voll, geht der Strom ins Netz und der Betreiber verdient Geld. Bei Spitzenlast im Haushalt, kann man auf Netzstrom zurückgreifen.

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Photovoltaik als Kapitalanlage - die Einspeisevergütung

Die Einspeisevergütung ist die direkte Solarförderung, die Haupteinnahmequelle der PV-Anlage. Wenn der Betreiber den Solarstrom ins Netz einspeist, bekommt er 20 Jahre einen festen Vergütungssatz per Kilowattstunde. Die Gesetzesnovelle für erneuerbare Energien (August 2014) regelt die Förderung für PV-Anlagen. Die Anlagenleistung ist auf 500 kWp limitert bei Neuanlagen. Neben der Vergütung ist der Eigenverbrauch eine Einnahmequelle. Die PV-Anlage erzeugt Strom zum Beispiel zu 10 bis 14 Cent pro kWh gegenüber 27 Cent zum normalen Haushaltsstrom. Das Modell ist besonders beim Neubau von Kleinanlagen 10 kWp Leistung mit Stromspeicher vorteilhaft. Man darf den erzeugten Strom für sich ohne finanzielle Abgabe verbrauchen.

Die Vorteile der Photovoltaikanlage

Die großen Vorteile der PV Anlage sind die Einspeise-Vergütung und die Fördergelder. Das Geld für das Einspeisen ist gesunken. Je weiter die Schere auseinanderklafft zwischen dem aktuellem Preis und der Vergütung, umso größer ist der finanzielle Anreiz für die Solaranlage und der Eigenverbrauch des preiswerten Solarstroms und der Stromspeicher ist ein ein Muss. Seit März 2018 gibt es wieder Tilgungszuschüsse für die PV-Anlage mit Speicher, die mit Kredit der staatlichen KfW-Bank finanziert wurde. Ein Antrag in 2018 bringt zehn Prozent Zuschuss vom Kauf und die Installation des PV-Speichers. Kostet er 4.000 Euro, gibt es 400 Euro, bei über 8.000 Euro sind es 800 Euro. Ein Limit ist weiter beim Verhältnis der Speicherkosten zur Leistung von über 2.000 Euro mit 200 Euro/kW Solarstromleistung oder bei Speichernachrüstung bei 220 Euro/kW. Zudem sind in den verschiedenen Bundesländern weitere Förderungen vorhanden.

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