Photovoltaikanlagen: Optimale Größe und Wirtschaftlichkeit

Einleitung

• Thema: Optimale Größe für Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen)
• Referent: Michael Zimmermann, Endlich Energiewende
• Schwerpunkte: Effizienz, Wirtschaftlichkeit, Unabhängigkeit von Energieversorgern, Unterschiede zwischen Eigenverbrauchsanteil und Autarkiegrad

Größe der PV-Anlage und des PV-Speichers

• Wichtige Faktoren: Effizienz, Wirtschaftlichkeit
• Ziel: Möglichst viel vom erzeugten Strom selbst nutzen
• Heutige Module: Größer und leistungsstärker als früher, z.B. Monokristallin-Module mit ca. 20% Wirkungsgrad
• Solare Sonneneinstrahlung in DE: Ca. 1000 kWh/m²/Jahr

Ertrag und Anforderungen

• Berechnungsbeispiele:
  • 1 m² Modulfläche ≈ 200 kWh Strom/Jahr
  • 5 m² für 1000 kWh Strom/Jahr
  • 20 m² für 4000 kWh Strom/Jahr
• Optimale Ausrichtung: Süden, Neigung 20-40 Grad, verschattungsfrei
• Kilowatt Peak (kWp): Maß für die Spitzenleistung einer PV-Anlage
  • 1 kWp ≈ 1000 kWh Solarstrom/Jahr

Eigenverbrauchsanteil vs. Autarkiegrad

• Eigenverbrauchsanteil: Verhältnis vom selbstverbrauchten zum erzeugten Strom
• Autarkiegrad: Verhältnis vom selbstgenutzten Strom zum Gesamtstromverbrauch

Auswirkungen von PV-Anlagen auf Wirtschaftlichkeit und Unabhängigkeit

• Früher: Geschäftsmodell Volleinspeisung, Einspeisevergütung über 50 Cent/kWh
• Heute: Überschusseinspeisung, Einspeisevergütung ca. 8,2 Cent/kWh
• Energiewende: Einbindung von Heizung (Wärmepumpe) und Mobilität (Elektroauto)
  • Strombedarf: Auf bis zu 10.000 kWh/Jahr ansteigend

Praxisbeispiele und Berechnungen

• Grundlast von Haushalten: Gleichmäßiger über das Jahr verteilt
• Produktion vs. Verbrauch: Ungleichmäßigkeit durch Jahreszeiten, z.B. Januar vs. Juni
• Experimente mit HTW Berlin Unabhängigkeitsrechner: Tool zur Schätzung von Autarkie und Eigenverbrauchsanteil

Beispielwerte:

• Ohne Speicher: Max. 30% Autarkie möglich, <30% meist realistischer
• Mit Speicher: Bis zu 80% Autarkie möglich, Wirtschaftlichkeit muss geprüft werden

Wirtschaftlichkeit

• Kosten und Einsparungen:
  • PV-Anlagenpreise: Früher 4500-5000 Euro/kWp, heute ca. ein Drittel
  • Strompreis: Durchschnitt heute 35 Cent/kWh
  • Beispiel für 6 kWp Anlage: Amortisationszeit ca. 10 Jahre
• Größere Anlagen (z.B. 13 kWp): Amortisation ca. 9 Jahre

Fazit

• Optimale Anlagengröße gibt es nicht: Dach maximal ausnutzen
• Zukunft der Energiewende liegt auf den Dächern
• Hinweise: Berücksichtigung individueller Stromverbrauchsprofile, weitere Faktoren wie Modulneigung und Orientierung

Abschließende Empfehlungen

• HTW Berlin Unabhängigkeitsrechner nutzen: Eigenständig ausprobieren
• Nächste Themen: Wirtschaftlichkeit von PV-Speichern, Einfluss von Modulneigung und Ausrichtung (Ost-West statt Südausrichtung)
• Weiteres Material: Videos und Links in der Beschreibung