Innovative Ideen

Solaranlagen schaffen Unabhängigkeit und sparen bares Geld

Die Sonne gibt, seitdem die Solarenergie überhaupt messbar ist, eine beinahe konstante Strahlungsenergie ab. Mit einer Solaranlage können Hausbesitzer diese Kraft der Sonne nutzen und Strom und Wärme für den Eigenbedarf und die Einspeisung ins öffentliche Netz nutzen. Solaranlagen und Solarpanels werden von Bund und Land gefördert, zum Beispiel über die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW).

Kohle, Atom: Die beiden wichtigsten Arten, in Deutschland Strom zu produzieren, haben keine Zukunft. Daher muss eine flächendeckende Alternative her, um den privaten und gewerblichen Energiebedarf einer Industrienation wie Deutschland zu decken.

Eine Alternative ist die Solarenergie. Solarenergie, auch Sonnenenergie genannt, bezeichnet die Energie der Sonnenstrahlung, die vom Menschen technisch genutzt werden kann. Die Nutzung kann dabei in Form von elektrischem Strom, als Wärme, aber auch als chemische Energie erfolgen. Möglich wird das überhaupt erst durch die Kernfusionsprozesse im Inneren der Sonne. Durch Wasserstoffbrennen herrschen auf ihrer Oberfläche Temperaturen von etwa 5500 Grad Celsius, die als elektromagnetische Strahlung zum Teil auf die Erdoberfläche treffen. Die Sonneneinstrahlung liegt in Deutschland zwischen 850 und 1120 Kilowattstunden pro Quadratmeter im Jahr – und das Schöne: Die Sonne wird niemals erlischen, sodass diese als Energielieferant dauerhaft zur Verfügung steht.

Sonne als größte Energiequelle der Menschheit

Die Sonne gibt, seitdem die Solarenergie überhaupt messbar ist, eine beinahe konstante Strahlungsenergie ab. Gravierende Schwankungen sind selbst aus längst vergangenen Zeiten nicht bekannt. Somit stellt die Solarenergie eine schier grenzenlose Energiequelle dar, die, anders als fossile Energieträger, kaum erschöpfbar ist. Die Sonne ist die größte, verfügbare Energiequelle der Menschheit und mit moderner Solartechnik in verschiedenen Energiebereichen für den Menschen nutzbar. Um die Kraft zu verdeutlichen: Rein theoretisch würde eine Solarfarm auf einer Fläche von 700 mal 700 Kilometern, aufgestellt in der sonnenreichen Sahara und mit einem Wirkungsgrad von nur zehn Prozent ausgestattet, ausreichen, um den globalen Gesamtenergiebedarf zu decken.

Mit einer Solaranlage können Hausbesitzer diese Kraft der Sonne nutzen. Eine Photovoltaikanlage zum Beispiel wandelt die Sonnenenergie durch den photoelektrischen Effekt in Solarzellen in nutzbaren Strom um. Dabei profitieren Hausbesitzer von erheblichen Mehrwerten.

Niedrige CO2-Emissionen

Zum Beispiel werden CO2-Emmissionen erheblich reduziert. Die Emissionen, die bei der Produktion einer Photovoltaikanlage freigesetzt werden, machen etwa 70 bis 90 Gramm CO2 pro produzierter Kilowattstunde (kWh) Solarstrom aus. Vergleicht man diese Menge mit dem CO2, das bei der Stromerzeugung aus anderen Energiequellen frei wird, so sind 70 bis 90 Gramm pro Kilowattstunde allerdings äußerst gering. Ein Braunkohlekraftwerk emittiert 1153 Gramm CO2 pro erzeugter kWh und auch die Emissionen eines Steinkohlekraftwerks liegen bei 949 Gramm CO2 pro kWh.

Die Gewinnung von Strom und Wärme kann bei der Solarenergie dort erfolgen, wo sie im Anschluss auch direkt verbraucht wird. Bei Solarkollektoren zur Wärmegewinnung und Photovoltaikanlagen zur Stromerzeugung können somit Energieverluste, wie sie beim Energietransport vom Kraftwerk bis hin zum Endkunden üblicherweise entstehen, kompensiert werden. Hierdurch werden nicht nur Transportkosten reduziert, sondern auch wertvolle Energien und damit verbundene, nicht unerhebliche Kosten eingespart.

Ebenso – ein natürlicher Vorteil der Sonnenenergie – werden Betreiber einer Photovoltaikanlage unabhängig von fossilen Brennstoffen und der Stabilität öffentlicher Netze. Auch im Rahmen wechselseitiger politischer Beziehungen wird eine gewisse Unabhängigkeit auf dem Energiesektor angestrebt. Energiekrisen kann durch die fehlende Abhängigkeit zu Öl fördernden Staaten durch die Nutzung der Sonnenenergie in hohem Maße entgegengewirkt werden.

Dabei sparen sie auch noch Geld. Bei kleinen Photovoltaikanlagen betragen die Kosten pro Kilowattstunde etwa neun bis zwölf Cent – für Elektrizität vom Stromversorger zahlen Kunden mindestens das Doppelte. Strom, der nicht selbst genutzt wird, kann ins Stromnetz gespeist und vergütet werden. Über die Einspeisevergütung erhält der Betreiber einer stromerzeugenden Solaranlage Geld vom Staat für jede erzeugte Kilowattstunde Strom. Diese Zahlung ist fest für einen Zeitraum von 20 Jahren garantiert und ermöglicht die Refinanzierung der Photovoltaikanlagen sowie darüber hinausgehende Einnahmen. Neu errichtete Anlagen auf Wohngebäuden, Lärmschutzwänden und Gebäuden nach § 48 Abs. 3 Erneuerbare-Energien-Gesetz erwirtschaften eine Einspeisevergütung je nach Größe von aktuell bis zu 11,11 Cent pro Kilowattstunde.

Eine Photovoltaikanlage amortisiert sich nach durchschnittlich neun bis zwölf Jahren und erwirtschaftet im Schnitt eine jährliche Rendite von drei bis acht Prozent. Das bedeutet: Nachdem die Anschaffungskosten wieder eingespielt worden sind, bringt die PV-Anlage für die Betreiber bares Geld. Wer einen Stromspeicher installiert, kann die Sonnenenergie sogar für den Eigenbedarf sammeln und damit eigene Stromkosten sogar komplett vermeiden. Der Stromspeicher stellt auch eine gleichmäßige Versorgung sicher.

Genaue Prüfung notwendig

Jürgen Hohnen Wärme – Wasser – Umwelt ist der richtige Ansprechpartner für die Installation einer Photovoltaikanlage und setzt neue und innovative Energielösungen seit vielen Jahren erfolgreich bei Neubauprojekten und Modernisierungen im Bestand ein. Daher beraten die Mitarbeiter ihre Kunden auch in der gesamten Planungsphase. Das ist sehr wichtig: Bei Interesse an einer Photovoltaikanlage sollten Eigenheimbesitzer zunächst prüfen, ob das Hausdach für die Installation geeignet ist. Sie wollen schließlich über mindestens 20 Jahre zuverlässig Solarstrom mit einer Anlage produzieren und letztlich profitabel wirtschaften.

Fragen, die grundsätzlich geklärt werden müssen, sind also: Wie groß die zu Verfügung stehende Dachfläche ist und wie es um die Ausrichtung zur Sonne und die Dachstatik bestellt? Wichtig: Die Fläche zur Installation sollte frei von Verschattung durch umliegende Gebäude oder große Bäume sein – auch Dachfenster müssen von der Fläche abgezogen werden. Zusätzlich wird eine Installation erschwert, wenn das Dach mit Asbest belastet ist, da hier eine Dachsanierung im Vorfeld notwendig ist. Ideal sind folgende Voraussetzungen:

  • Die Sonneneinstrahlung ist hoch genug; es besteht keine oder nur wenig Verschattung durch Schornstein, Bäume etc.
  • Je größer das Dach ist, desto günstiger ist die Anlage pro Kilowattpeak.
  • Das Dach hat eine Neigung zwischen 30 und 45 Grad und ist nach Süden ausgerichtet.
  • Bei alten Dächern kann eine Dachsanierung sinnvoll sein (Pflicht bei Asbest).

Dann muss die PV-Anlage auch noch installiert werden. Zentrale technische Komponenten von Photovoltaikanlagen sind Solarmodule, der Wechselrichter (zur Umwandlung in Wechselstrom), Solarkabel sowie das Montagesystem. Photovoltaik kann entweder „indach“ (anstelle der Dachziegel) oder „aufdach“ (auf den Dachziegeln) montiert werden. Während Module sind hinsichtlich Qualität und Kosten teilweise deutlich unterscheiden, sind auch die Wirkungsgrade der Module unterschiedlich. Die am weitesten verbreitete Variante auf deutschen Hausdächern sind polykristalline Module. Im Gegensatz zu monokristallinen Modulen, die in einem aufwendigeren Verfahren aus dem besonders reinen Halbleitermaterial Silizium hergestellt werden und einen höheren Wirkungsgrad aufweisen, haben polykristalline Solarzellen in der Regel das beste Preis-Leistungsverhältnis.

PV-Anlagen beginnen bei 5.000 Euro

Kommen wir zum Preis: Kleine Photovoltaikanlagen mit weniger Leistung sind erfahrungsgemäß etwas teurer als größere Anlagen mit mehr Leistung. Dies lässt sich an den Kosten pro kWp (Kilowattpeak) ablesen, die sich aus der Gesamtsumme und der Leistung der Anlage ergeben. Kleine Photovoltaikanlagen mit drei bis vier kWp kosten im Schnitt rund 1.700 Euro netto pro kWp. Größere Anlagen mit acht bis zehn kWp sind etwas günstiger rund 1.400 Euro netto pro kWp. Als übliche Größe für Privathaushalte hat sich eine Anlage mit drei bis zehn kWp Leistung etabliert. Mit ein kWp PV-Leistung erzeugen Betreiber pro Jahr zwischen 950 und 1.200 Kilowattstunden Strom. Hierfür benötigt die Photovoltaik Anlage ca. acht Quadratmeter Dachfläche für die Solarmodule. Eine private Photovoltaikanlage für den Heimgebrauch kostet je nach Größe zwischen 5.000 und 14.000 Euro. Die Kosten für die Installation und Inbetriebnahme der Anlage sind im Preis mit inbegriffen.

Während die PV-Anlage Strom für Eigenbedarf und Vermarktung produziert, können Solaranlagen auch die Wärmeversorgung sicherstellen. Das Stichwort ist Solarthermie. Bei der Solarthermie wird die Sonneneinstrahlung in Wärme umgewandelt. Dies ist im Vergleich zur Gewinnung von Strom aus Sonnenenergie deutlich weniger aufwendig. Vereinfacht gesagt wärmt die Sonne einen Wärmeträger auf, der diese Wärme dann wiederum nutzbar macht. In modernen Solarthermieanlagen sorgt eine innovative Technik für eine deutlich höhere Effizienz und einen sehr hohen Wärmeertrag. Die Sonnenenergie wird in Solarkollektoren „geerntet“, das heißt, eine Wärmeträgerflüssigkeit wird durch Absorption der Strahlungsenergie aufgewärmt. Diese Wärme wird dann wiederum an sogenannte Wärmeübertrager abgegeben. Zwei verschiedene Anwendungen sind hierbei verbreitet: die solare Trinkwassererwärmung und die solare Heizungsunterstützung. Je nachdem, für welche man sich entscheidet, unterscheidet sich auch die Größe der Anlage und das Speicherkonzept.

Solarthermieanlage zur kombinierten Warmwasser- und Heizungsunterstützung

Eine weitverbreitete Möglichkeit der Nutzung der Sonnenwärme ist die Solarthermie zur Trinkwassererwärmung. Dabei wird die solare Wärme genutzt, um den Bedarf an warmem Wasser eines Haushaltes in den wärmeren Monaten bis zu 100 Prozent abzudecken. Die Größe der Kollektorfläche und das Volumen des Speichers hängen von der Anzahl der Personen und dem weiteren Bedarf durch Haushaltsmaschinen wie Wasch- oder Spülmaschinen ab. Die Solarkollektoren werden überwiegend auf dem Dach montiert. Über Rohrleitungen wird die Wärme zum Speicher transportiert. Dort wird die Wärme über einen Wärmeübertrager an das im Speicher vorhandene Wasser (Trink- oder Pufferwasser) abgegeben. Für die Zirkulation der Wärmeträgerflüssigkeit wird eine Pumpe benötigt. Diese wird über eine Solarregelung gesteuert.

Noch effizienter ist die Solarthermieanlage zur kombinierten Warmwasser- und Heizungsunterstützung. Dann wird die Sonnenenergie nicht nur für die Trinkwassererwärmung genutzt, sondern auch für Heizwärme. Hierfür ist sowohl eine größere Kollektorfläche als auch ein größeres Speichervolumen notwendig. Dieses Speichervolumen ist auch sehr wichtig, um auch in den kälteren Monaten die Sonnenenergie aus der Sommerzeit nutzen zu können. Dafür stehen Tank-in-Tank-Speicher, Kombispeicher mit Durchlaufprinzip und Kombispeicher mit Frischwasserstation zur Verfügung.

Die Solarthermieanlage spart natürlich erheblich an fossiler Energie ein. Erfahrungsgemäß kann eine Solarthermieanlage mit einer Größe von rund 1,5 Quadratmeter (Flachkollektoren) pro Person und einem Speicher mit circa 300 Litern Inhalt im Jahresdurchschnitt rund drei Fünftel des Bedarfs an warmem Wasser decken, in den Sommermonaten 100 Prozent. Wer Solarthermie und Photovoltaik miteinander kombiniert, kann sich von der herkömmlichen Energieversorgung beinahe völlig unabhängig machen und damit eine ganze Menge Geld sparen.

Hohe Förderungen möglich

Solaranlagen und Solarpanels werden von Bund und Land gefördert, zum Beispiel über die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW). Mit dem Förderprogramm können bis zu 100 Prozent der förderfähigen Nettoinvestitionskosten zu einem Zinssatz ab 1,03 Prozent finanziert werden. Für Solarthermie gibt es zwei bundesweite Formen der Solaranlagen Förderung – zum einen von der KfW-Bankengruppe und zum anderen vom Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA). Die KfW gewährt eine Solarthermie-Förderung durch zinsgünstige Kredite bis zu 50.000 Euro für Neubauten und 75.000 Euro bei einer Haussanierung. Das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) vergibt für Solarthermie im Jahr 2019 im Bestandsbau ebenso Fördermittel. Zur Basisförderung gehört ein Mindestförderbetrag von 2000 Euro für thermische Solaranlagen, die Warmwasser bereiten und die Heizung unterstützen und eine Kollektorfläche von bis zu 14 Quadratmetern aufweisen. Ist die Anlage zwischen elf bis 40 Quadratmeter groß, so erhält man weitere 140 Euro pro Quadratmeter angefangener Kollektorfläche.

Wer seine Solaranlage nicht kaufen möchte, hat bei uns die Möglichkeit, ein Full-Service-Mietpaket in Anspruch zu nehmen. Immer wieder sind unsere Kunden darüber erstaunt, dass keine Anfangsinvestitionen für die Installation und Inbetriebnahme eines unserer Heizungssysteme verlangt wird. Im Gegenteil: Bereits ab einer monatlichen Full-Service-Miete ab 199 Euro (netto) für Privathäuser und für Gewerbetreibende ist der Einbau einer unserer energiesparenden Solaranlagen möglich.

Mehr Informationen

Nehmen Sie mit uns Kontakt auf, wenn Sie Fragen zu unseren Beiträgen haben, eine individuelle Beratung oder ein kostenloses Angebot wünschen.

Jürgen Hohnen
Fachberater für stromproduzierende Heizungen

+49 (0) 2452 8 90 39

oder nutzen Sie unser

Kontaktformular