Die Sonnenenergie sinnvoll nutzen: Photovoltaik, Solarenergie und Balkonkraftwerke

Die Sonne als Kraftquelle: Was bietet die Welt der Solarenergie?

Die Sonne ist eine faszinierende Kraftquelle. Sie verwöhnt uns mit Wärme, schenkt gute Laune und Lebenskraft. Zugleich rückt sie immer stärker in den Fokus als unerschöpfliche Lieferantin für die Energieversorgung. Ihre kostenlose Energie durch entsprechende Speicher zu nutzen, ist so faszinierend wie naheliegend. Damit können alle zur Energiewende beitragen.

Mit verschiedenen Technologien wie Photovoltaik, Solarenergie und Balkonkraftwerken eröffnen sich Möglichkeiten für eine nachhaltige Zukunft. Hauseigentümer:innen entscheiden, welche der Techniken genutzt werden und auf das Dach kommen. Dabei legen sie fest, ob Strom erzeugt oder Warmwasser aufbereitet werden soll. Auch eine Kombination beider Energielieferanten ist möglich.

Balkonkraftwerke sind gefragt

Balkonkraftwerke haben in den letzten Monaten enormen Zuspruch bekommen. Sie ermöglichen nun auch Menschen ohne Wohneigentum, mit kleinen Mitteln zur Energiewende aktiv beizutragen.

Regenerative Energien effektiv zu nutzen, ist der Traum vieler. Das höchste Ziel ist eine autarke Welt.

Photovoltaik oder Solarthermie?

Die Frage „Photovoltaik oder Solarthermie: Was soll aufs Dach?“ könnte genauso gut lauten „Strom oder Wärme?“ Gemeinsam ist den Techniken, dass sie Sonnenlicht in elektrische Energie übertragen. Photovoltaik wandelt diese Energie mithilfe von Solarzellen in Strom um, die Solarenergie nutzt Flach- oder Röhrenkollektoren, um darüber warmes Wasser zu erzeugen. Dieses nutzen Sie dann für Küche und Bad, die Heizung oder beides.

Was sind die Voraussetzungen?

Egal ob Photovoltaik oder Solarthermie: Beide Formen der Energiegewinnung brauchen Sonne. Und zwar möglichst viel, um effektiv zu arbeiten. Unverschattete Dächer mit einer Südausrichtung sind daher das Nonplusultra. Aber auch bei günstigen Ost-/Westdächern ist noch "eine gute Ernte" zu erwarten. Bei einer zu geringen Dachneigung sorgen Hilfsmittel wie Aufständerungen für bessere Ergebnisse. Für die Stromgewinnung sind 30 bis 35 Grad Dachneigung optimal, bei der Wärmegewinnung kommt es auf den Nutzungswunsch an.

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1. Photovoltaik: Die Kraft der Sonne in Strom umwandeln

Die Photovoltaik, also die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie, hat sich in Deutschland in den letzten Jahrzehnten rasant entwickelt und spielt eine entscheidende Rolle in der Energiewende des Landes. Im weltweiten Vergleich gehörte Deutschland zuletzt, neben China, den USA, Japan und Indien, zu den führenden Ländern bei der Nutzung von Photovoltaik zur Stromerzeugung.

Photovoltaik ist eine bewährte Technologie, die einige Vorteile mit sich bringt:

• Umweltfreundlichkeit: Keine Emissionen während des Betriebs
• Langfristige Ersparnisse: Senkung der Energiekosten über die Jahre
• Vielseitige Anwendungen: Von kleinen Anlagen für Eigenheime bis zu großen Solarparks

Jedoch gibt es auch Herausforderungen, wie z.B. die Herstellung und Entsorgung der Solarmodule sowie die Abhängigkeit von Sonneneinstrahlung.

Nicht ganz so hübsch anzusehen sind Solarparks. Doch durch ihre meist großen Flächen, "ernten" sie ordentlich Strom und tragen damit erheblich zur Energiewende bei.

Lohnt sich Photovoltaik?

Eine Photovoltaik-Anlage erzeugt elektrischen Strom aus Sonnenstrahlung und senkt somit die Stromkosten. Das wirkt sich positiv auf die Rendite aus. Je mehr Solarstrom Sie selbst verbrauchen, desto höher ist die Rendite. Photovoltaik ist "echter Ökostrom" und schont die Umwelt. Netzstrom - egal aus welchen Energiequellen - verursacht schon allein durch den Transport ins Haus große Energieverluste.

Eine durchschnittliche Photovoltaik-Anlage, komplett aus Eigenmitteln finanziert, amortisiert sich in 10 bis 14 Jahren. Eine über Darlehen finanzierte Anlage braucht etwa 12 bis 16 Jahre, bis die Solarerträge die Investitionen und Betriebskosten decken. Bedenkt man die Lebensdauer von oft weit über 25 Jahren, bleibt eine lange Zeit des Genießens.

Die Preise für Photovoltaik sind in den letzten Jahren stetig gesunken und fallen immer weiter. Die Gründe hierfür sind vielschichtig. Auch Fortschritte in der Technik und Produktion tragen dazu bei, sowie eine höhere Nachfrage und günstigere Massenproduktion. Hinzu kommt, dass zum 1. Januar 2023 die Umsatzsteuer auf neue Photovoltaik-Kleinanlagen auf 0% gesenkt, also quasi abgeschafft, wurde. Dies betrifft neben den PV-Modulen auch Wechselrichter und Batteriespeicher. Wie sich die Preise in Zukunft entwickeln, lässt sich schwer vorhersagen.

Benötigen Sie einen Speicher?

Eine Photovoltaik-Anlage können Sie mit oder auch ohne Speicher effizient nutzen: Nämlich mit einer gezielten Steuerung des Eigenverbrauchs, um damit ein Maximum des eigenen Stromverbrauchs zu decken. Das gelingt durch kluge Planung. So können Sie Stromfresser wie Waschmaschine und Trockner in der Hauptproduktionszeit von Solarenergie, also tagsüber zur Mittagszeit, laufen lassen. Elektrofahrzeuge wie E-Bike oder E-Auto laden Sie einfach tagsüber und nicht nachts. Dennoch ist richtig, dass eine Solarbatterie den möglichen Eigenverbrauchsanteil signifikant erhöht. Die Preise für Solarstromspeicher sinken zwar seit Jahren stetig, sind aber tatsächlich immer noch recht hoch. Sie sollten also prüfen, ob sich ein Stromspeicher für Sie rechnet.

3 Irrtümer zu Photovoltaik

Falsch! Die Anlage produziert auch Strom, wenn die Sonne nicht scheint. Richtig ist, dass die Diffusstrahlung vorherrscht und der Ertrag bei Sonnenschein höher ausfällt. Dennoch reicht die solare Strahlung für eine rentable Stromproduktion aus.
Beispiel: Mit einer Photovoltaik-Anlage von rund acht Quadratmetern Modulfläche lässt sich der Strom erzeugen, den ein 1-Personen-Haushalt im Schnitt verbraucht. Der Standort entscheidet ebenfalls über die Ausbeute.

Falsch! Eine Solarstromanlage empfängt in Deutschland auf einem gen Süden gerichteten Dach zwar die meisten Sonnenstrahlen pro Tag und Jahr. Doch auch Anlagen auf nach Osten oder Westen ausgerichteten Dächern erzeugen genügend Strom, um die Anlagen lohnend zu betreiben. Die Stromausbeute ist gar nicht so viel geringer und lässt sich beispielsweise gut mit extra Solarmodulen ausgleichen.

Falsch! Ein eigenes Dach ist für den Betrieb einer PV-Anlage nicht erforderlich. Sie können sogar zum PV-Anlagen-Besitzer werden, wenn Sie eine Anlage auf einem fremden Dach installieren. Bei Solardachbörsen im Internet finden sich Investoren und Dachbesitzer, denen das Geld für eine Anlage fehlt. Die Dachbesitzer verpachten ihre Dachfläche gegen einen Anteil des Jahresertrags, die Investoren pachten das Dach und kaufen, installieren und betreiben die Anlage.

2. Solarthermie: Wärme für Heim und Industrie

Die Solarthermie fängt über Solarkollektoren die Sonnenwärme ein und gibt sie als Warmwasser und / oder Raumwärme ins Haus ab.

Die Vorzüge dieser Technologie sind:
• Nachhaltige Wärmeerzeugung: Reduzierung der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen
• Einsparungen bei Heizkosten: Langfristige finanzielle Vorteile
• Umweltfreundlich: Verminderung der CO2-Emissionen

Auch hier sind die Verfügbarkeit von Sonnenlicht und die Installation der Kollektoren entscheidende Faktoren. Gerade in den Wintermonaten, wenn die Gebäude einen hohen Energiebedarf haben, ist die Ausbeute der Energie geringer.

Lohnt sich Solarthermie?

Die Sonne liefert Ihnen ihre Wärme gratis aufs Dach. Mit jeder Kilowattstunde solarer Wärme, die Sie mit der Anlage erzeugen und im Haushalt verbrauchen, sparen Sie herkömmliche Energieträger ein.

Die Amortisation

Eine durchschnittliche Solarthermie-Anlage zur Warmwassererzeugung, die Sie komplett aus eigener Tasche finanzieren, amortisiert sich nach etwa 15 Jahren, eine zur Heizungsunterstützung nach etwa 20 Jahren. Wer staatliche oder sonstige Fördermittel in Anspruch nehmen kann, senkt zusammen mit den Anschaffungskosten auch die Amortisationszeit der Anlage.

Die Kosten und Lebensdauer

Eine Solarthermie-Anlage zur Warmwassererzeugung kostet etwa 4.000 bis 6.000 Euro. Sie deckt bis zu 60 Prozent Ihres Warmwasserbedarfs und spart damit entsprechende Energiekosten. Eine Anlage zur Heizungsunterstützung deckt üblicherweise ein Drittel des Wärmebedarfs. In der Kombination Warmwasser / Heizungsunterstützung kommen Sie auf einen solaren Deckungsanteil von 20 Prozent. Die Kosten liegen bei einem typischen Einfamilienhaus (Wohnfläche 100 m²) im Bereich von 10.000 Euro.
Modernen Solarthermie-Anlagen wird gemäß Belastungstests eine erwartete Betriebszeit von bis zu 30 Jahren zugeschrieben.

3 Irrtümer zu Solarenergie

Falsch! Eine Solarthermie-Anlage sammelt in Deutschland auf einem nach Süden gerichteten Dach zwar die meisten Sonnenstrahlen, doch auch Anlagen auf östlich oder westlich ausgerichteten Dächern erzeugen so viel Solarwärme, dass sich ihr Betrieb lohnt. Die etwas geringere Lichteinstrahlung lässt sich mit ein oder zwei zusätzlichen Solarkollektoren wettmachen. Auch die Art der Kollektoren spielt für die Wärmeausbeute eine Rolle.

Falsch! Optimal konfigurierte Anlagen kommen mit der thermischen Stagnation, die schließlich ein regulärer Betriebszustand ist, problemlos zurecht.

Falsch! Richtig ist, dass der solare Ertrag im Winter geringer ist und gerade da die meiste Wärme benötigt wird. Richtig ist aber auch, dass die Solarthermie in den dunklen Monaten noch immerhin einen solaren Deckungsanteil von 20 bis 30 Prozent verspricht.

3. Balkonkraftwerke: Kleine Energieproduktion für alle

Die Idee, Sonnenenergie auf dem eigenen Balkon zu erzeugen, wird durch Balkonkraftwerke möglich. Damit können auch Mieter:innen von der Solarenergie profitieren. Die kleinen Anlagen bestehen aus wenigen Solarmodulen und einem Wechselrichter.

Ihre Vorteile sind:
• Einfache Installation: Kein aufwändiger Einbau notwendig
• Geringe Anschaffungskosten: Auch für Mieter eine erschwingliche Option
• Individuelle Nutzung: Kleine Anlagen für den persönlichen Bedarf

Jedoch sind die Leistung und Rentabilität im Vergleich zu größeren Systemen begrenzt.
Wichtig ist bei Mietswohnungen für das Mini-Kraftwerk, das okay der Vermietenden vorab einzuholen. So vermeiden Sie mögliche Streitereien im Nachgang. Im Anschluss gibt es dann noch ein paar rechtliche Dinge zu beachten. Hierzu gehört die Anmeldung beim Netzbetreiber sowie bei der Bundesnetzagentur.

Autarkie – Eine erstrebenswerte Vision?

Die Frage nach der Autarkie, also der vollständigen Unabhängigkeit von externen Energiequellen, ist komplex. Zwar ermöglichen Fortschritte in der Solartechnologie eine größere Eigenversorgung, jedoch sind auch Einschränkungen zu berücksichtigen:

• Technologische Grenzen: Vollständige Autarkie erfordert oft teure und komplexe Speichersysteme
• Netzunabhängigkeit: In bestimmten Fällen kann eine Verbindung zum Stromnetz die Zuverlässigkeit erhöhen
• Wirtschaftliche Aspekte: Die Kosten für autarke Systeme müssen mit den langfristigen Einsparungen abgewogen werden

Solarenergie bietet vielfältige Möglichkeiten für eine nachhaltige und umweltfreundliche Energieversorgung. Die Wahl der geeigneten Technologie hängt von individuellen Bedürfnissen, finanziellen Möglichkeiten und örtlichen Gegebenheiten ab. Autarkie - das klingt faszinierend, ist jedoch häufig weder notwendig noch erstrebenswert. Außer man lebt in einer Alleinlage, die dies notwendig macht. Grundsätzlich trägt jede Nutzung der Sonnenenergie dazu bei, einen Beitrag zur globalen Energiewende zu leisten! Mit Balkonkraftwerken kann auch ein Großteil der zur Miete wohnenden Menschen zur Energiewende beitragen und umweltfreundliche Sonnenenergie nutzen.

08.05.2024

Kontakt in die Redaktion

Die Autorinnen Andrea Ott (links) und Stefanie Rösch aus der Unternehmenskommunikation der SV SparkassenVersicherung.

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