Ihre eigene PV-Anlage –nachhaltige Stromerzeugung im eigenen Haushalt

Stromerzeugung durch Photovoltaik gilt seit vielen Jahren als ein wesentliches Element einer nachhaltigen Strategie zur Energiebereitstellung und ist daher entsprechend populär. In unserem Leitfaden finden Sie die wichtigsten Informationen zur eigenen Photovoltaikanlage.

Ein Mann zeigt seiner Familie die Sonnenkollektoren auf dem Grundstück neben dem Haus

Quelle: iStock/anatoliy_gleb

Auf dem Weg zu einer nachhaltigen Energieversorgung und Energienutzung kommt dem Thema Ökostrom zukünftig eine besonders bedeutende Rolle. Der Umbau des Energiesystems in Richtung nachhaltige Energienutzung bedeutet für die kommenden zwei Jahrzehnte im Wesentlichen einen Ausstieg aus den fossilen Energieträgern vor allem in den Bereichen Heizen und Mobilität. Öl- und Gasheizungen werden im Rahmen dieser Zukunftskonzepte im Wesentlichen durch Biomasseheizungen, Wärmepumpen und Fernwärme ersetzt. Für den Bereich Mobilität geht die Nachhaltigkeitsstrategie derzeit überwiegend in Richtung elektrische Antriebe.

In Summe wird sich damit der Bedarf an grünem Strom in den kommenden Jahren massiv erhöhen und es ist ein entsprechender Ausbau der Ökostromgewinnung notwendig. Die Potenziale zur Wasserkraftnutzung werden in Österreich heute bereits weitgehend ausgeschöpft. Der strategische Ausbau der ökologischen Stromgewinnung muss daher in erster Linie über die Windenergie und die Photovoltaik (PV) erfolgen. Im Bereich der Photovoltaik können sich die einzelnen Haushalte an der Mission zur nachhaltigen Energienutzung beteiligen und dabei ihren Strombedarf zum Teil selbst abdecken.

Im Jahr 2020 waren in Österreich Photovoltaikanlagen mit einer Leistung von ca. 2.000 Megawatt installiert. Damit werden zwar derzeit nur weniger als 3 % des österreichischen Strombedarfs über PV gedeckt. Allerdings ist die Ausbaurate mittlerweile sehr dynamisch und betrug zwischen 2019 und 2020 bereits etwa 17 %. Mit jährlichen Ausbauraten in ähnlicher Größenordnung könnte der Anteil in den kommenden zehn Jahren auf 15 % gesteigert werden.

Mit Ihrer eigenen PV-Anlage werden Sie Teil dieser nachhaltigen Mission und können Ihren Strombedarf zum Teil selbst abdecken.

Wann ist eine PV-Anlage für Sie empfehlenswert?

Ob Sie PV in Ihrem Haushalt nutzen können, hängt in erster Linie von den Installationsmöglichkeiten ab. In städtischen Ballungsgebieten ist die Technologie zumeist schwieriger umsetzbar, bei Eigentumshäusern mit entsprechenden Dachflächen bieten sich jedoch zumeist gute Möglichkeiten. Der Platzbedarf je Anlage liegt hier je nach Haushaltsgröße und Art der Nutzung bei ungefähr 20 - 80 m2. Mehr als 30 m2 Photovoltaikfläche werden allerdings zumeist nur benötigt, wenn Sie auch eine Wärmepumpe mit Strom versorgen oder ein Elektroauto laden wollen. Entscheidend für die Effizienz ist die entsprechende Ausrichtung der PV-Anlage.

Optimale Energieausbeuten ergeben sich bei südöstlicher bis südwestlicher Ausrichtung und einer Dachneigung von 20 - 40o. Idealbedingungen sind bei absolut südlicher Ausrichtung gegeben und bei einer Neigung von etwa 30°. Allerdings ist der Anteil an diffuser Sonnenlichtstrahlung in unseren Regionen sehr hoch, dass auch bei größeren Abweichungen von den Idealbedingungen noch ordentliche Erträge erzielt werden können. Bei einer 45° Ost-Abweichung (also Südost/Südwest) liegt die Reduktion des Ertrags nur bei ca. 5 %, bei einer reinen Ost-/West-Ausrichtung bei rund 20 %.

Die konkrete Beurteilung, Planung und Umsetzung einer Anlage sollte von einem Fachmann durchgeführt werden, da nur bei fachgerechter Installation auch finanzielle Förderungen in Anspruch genommen werden können. Für erste Überlegungen sowie Kosten- und Wirtschaftlichkeit-Abschätzungen stehen verschiedenste Tools zur Verfügung (siehe Abschnitt Tipps und Tools unten).

Wie groß muss meine PV-Anlage sein?

Wenn man sich mit der Möglichkeit der Installation einer PV-Anlage für das eigene Heim befasst, möchte man grundsätzlich zunächst gerne wissen, welche Investitionen notwendig sind und wie wirtschaftlich diese Investitionen in der Folge sind. Hierzu einige Fakten, die einen ersten Anhaltspunkt geben, wie viel Geld je nach Anlagengröße eingesetzt muss und wie sich die Investition rechnet.  

Die Investitionskosten für eine PV-Anlage hängen in erster Linie von der benötigten Leistung und damit von der Anlagengröße ab. Für eine erste Abschätzung kann man durchschnittlich mit einem Flächenbedarf von ca. 6 m2 pro kWp Leistung rechnen. kWp gibt hierbei die Leistung der Solarmodule an (maximale Leistung unter definierten Standardtestbedingungen).

Eine Leistung von 1 kWp erlaubt unter durchschnittlichen österreichischen klimatischen Bedingungen ungefähr eine jährliche Produktion von 1000 kWh PV-Strom. Ein 4-Personenhaushalt benötigt im Durchschnitt etwa 4.000 kWh/Jahr an Strom. Eine Anlage von ungefähr 24 m2 Modulfläche wäre somit theoretisch geeignet, um den Jahresstrombedarf abzudecken. Allerdings fällt die Energieausbeute nicht über gleichmäßig über das Jahr hinweg an, sondern der Ertrag ist in den Sommermonaten deutlich höher als im Winter. Rund 70 % des Jahresertrages werden im Sommerhalbjahr zwischen April und September gewonnen.

Das bedeutet wiederum, dass in der Praxis nur etwa 30 % des Eigenstrombedarfes abgedeckt werden können, sofern keine Möglichkeit zur Energiespeicherung vorgesehen ist. 70 % des Energiegewinns müssen in das Netz eingespeist werden. Die Einspeisetarife verschiedener Stromanbieter in Österreich lagen 2021 zwischen ca. 3,5 und 9 Cent/kWh. Der Strombezug aus dem Netz kostet hingegen ca. 17 – 22 Cent/kWh je nach Anbieter. Es ist somit erstrebenswert, die Eigennutzung des Stroms aus der eigenen Anlage nach Möglichkeit zu erhöhen.

Wie kann der Eigenverbrauch bei Photovoltaik gesteigert werden?

  • Intelligente Stromnutzung untertags
    Je nach Haushalt und Berufstätigkeit der Haushaltsmitglieder ist der Strombedarf untertags häufig geringer als in der Früh und am Abend. Durch eine entsprechende Zeitsteuerung von Geräten, wie z.B. Geschirrspüler und Waschmaschine, kann jedoch dafür gesorgt werden, dass ein größerer Teil des Strombedarfes auf die Tageszeiten mit größtem Stromertrag fällt. 
  • Unterstützung der Warmwasserbereitung
    Wird das Warmwasser normalerweise über eine Öl- oder Gaszentralheizung produziert, kann mit dem Stromüberschuss im Sommer die Warmwasseraufbereitung unterstützt werden.
  • Die Speicherung der elektrischen Energie
    Durch einen zusätzlichen Energiespeicher (Batteriespeicher) kann der Eigenverbrauch des produzierten Stroms auf bis zu 70 % gesteigert werden. Allerdings müssen dabei auch höhere Stromkosten in Kauf genommen werden. Der Strom aus dem eigenen Speicher kostet ca. 35 - 40 Cent/kWh.
  • Heizen mittels Wärmepumpe oder Ladung eines Elektroautos
    Durch die Unterstützung einer Wärmepumpe oder das Laden eines Elektroautos kann die Eigennutzung des PV-Stroms nochmals deutlich erhöht werden. Allerdings ist für solche Zwecke auch eine entsprechend größere PV-Anlage vorzusehen. Für das Elektroauto sollten nochmals 15 - 20m2 Panelfläche veranschlagt werden, für die Unterstützung der Heizung über Wärmepumpe weitere 20 - 30m2.

Wie viel muss ich investieren und welche finanziellen Förderungen gibt es?

Investitionskosten und Amortisation

Die Kosten für eine PV-Anlage mit ca. 5 kWp (ca. 30m2 und 4500 kWh/Jahr) betragen heute etwa 7.500 – 9.000 €. Die variablen Kosten je kWp Leistung liegen bei ca. 1.500 bis 1.800 €. Die Kosten für einen Energiespeicher schlagen mit nochmals mindestens 6.000 € zu Buche bzw. je nach Hersteller und Speicherkapazität auch deutlich mehr. Allerdings werden Batteriespeicher seit einiger Zeit zunehmend günstiger. Es ist eine Kostenreduktion von ca. 10 % pro Jahr zu beobachten.

Als sehr grober Richtwert für die Amortisation einer Anlage, d.h. für den Zeitpunkt zu dem die Investitionen wieder durch Einsparungen kompensiert bzw. übertroffen werden, lassen sich ca. 10 - 12 Jahre angeben. Allerdings ist das nur ein sehr grober Anhaltspunkt für durchschnittliche österreichische Klimaverhältnisse und Installationen. Sie können die Amortisationszeit sehr wesentlich beeinflussen, indem Sie die Anlage möglichst optimal installieren (Ausrichtung und Neigung) und den produzierten Strom zu einem möglichst großen Teil selbst verwerten. Relevant ist im Weiteren auch der Einspeisetarif, der von den verschiedenen Stromanbietern gewährt wird und variiert. Ein Überblick zu den Konditionen verschiedener Anbieter findet sich beispielsweise in einschlägigen Informationsservices im Web.

Attraktiver wird die Investition, wenn entsprechende Förderungen genutzt werden.

Förderungen

Zur Unterstützung des Investitionsvorhabens kommen Bundesförderungen sowie ggfs. regionale Förderungen in Betracht.

Klima & Energiefonds

Vom Klima- und Energiefonds wird derzeit die Installation von neuen PV-Anlagen gefördert. Die Förderung umfasst Anlagen bis zu 50 kWp, d.h. auch größere Anlagen für mehrere Haushalte oder auch für Betriebe. Die Anlagen sind nur förderfähig, wenn sie von befugten Fachkräften installiert werden und mindestens 10 Jahre im Betrieb verbleiben. Antragsstellungen können derzeit und das gesamte kommende Jahr bis 22.12.2022 eingereicht werden. Die Förderung ist nach den folgenden Kriterien gestaffelt:

  • 0 – 10 kWp:  250 EUR/kWp
  • 10 – 20 kWp: 200 EUR für jedes weitere kWp über 10
  • 20 – 50 kWp: 150 EUR für jedes kWp über 20

Für ein Einfamilienhaus mit einer 4 kWp Photovoltaikanlage ergibt sich somit eine Förderung von 1.000 €. Bei entsprechend größeren Anlagen mit 8 bis 12 kWp Leistung für die Unterstützung von Wärmepumpen oder die Ladung des Elektroautos, ergeben sich entsprechend Förderungen von 2000 bis 3.000 €.

Details zu den Vorschriften für die Einreichung und zur Antragsstellung finden sich beim Klima- und Energiefonds.

ÖMAG (Ökostromabwicklungsstelle)

Die Förderung der ÖMAG kann für Anlagen ab 5 kWp in Anspruch genommen werden. Eine Kombination mit der Bundesförderung des Klima & Energiefonds ist nicht möglich. Die zentralen Kriterien sind:

  • Förderfähig sind Anlagen mit einer Leistung von 5 bis 500 kWp.
  • Die ÖMAG-Förderung ist eine Kombination aus:
    • Einem Einmalzuschuss für PV-Anlagen über 250 Euro/ kWp
    • und einen Tarif für die Einspeisung des erzeugten Stroms von 7,06 ct/ kWp über 13 Jahre Förderlaufzeit.
  • Der einmalige Investitionszuschuss ist mit höchstens 30 % der Gesamtinvestition gedeckelt.

Weitere Förderungen werden von verschiedenen Bundesländern angeboten. Bundes- und Länderförderungen sind kombinierbar, wenn die entsprechenden Regelungen eingehalten werden.

Strom aus Sonnenlicht – Wie effizient ist die PV-Technologie heute und in absehbarer Zukunft?

Wenn man sich mit der Investition in eine PV-Anlage befasst, so interessieren häufig auch die grundsätzliche Effizienz der Technologie und zu erwartende weitere Entwicklungen. Das technische Grundprinzip der Stromgewinnung aus Photovoltaik ist in vereinfachter Form sehr rasch erklärt. PV-Module bestehen aus dem sogenannten Halbleitermaterial Silizium. Durch die auftreffende Sonnenenergie wird im Halbleitermaterial eine Verschiebung von Elektronen ausgelöst und damit eine Spannung bzw. ein Strom erzeugt.

Der Wirkungsgrad heute verfügbarer PV-Module (Stromabgabe im Verhältnis zur Energieaufnahme) liegt zwischen ca. 15 und 22 Prozent. Sogenannte monokristalline Module erreichen etwas höhere Wirkungsgrade von 20 % und mehr, polykristalline Module erreichen zwischen 15 und 20 %. Monokristalline Module sind allerdings in der Herstellung deutlich aufwendiger und teurer. Potenziell lässt sich der Wirkungsgrad in Zukunft auf bis zu 30 % und darüber hinaus steigern. Wirkungsgrade von über 30 % könnten zukünftig beispielsweise durch sogenannte Tandem-Solarzellen erreicht werden, die unter Verwendung kombinierter Materialien unterschiedliche Bereiche des Lichtspektrums nutzen können.

Die bisher bekannten Technologien sind allerdings in der Herstellung deutlich teurer und auch energieintensiver und daher für die Praxis auf absehbare Zeit noch nicht relevant.

Allgemeine Tipps für erste Abklärungen

Die detaillierte Planung für eine PV-Anlage sollte, wie bereits angemerkt, von einem Fachmann durchgeführt werden, zumal auch finanzielle Förderungen nur bei fachgerechter Installation gewährt werden.

Folgende Eckpunkte lassen sich jedoch für erste Abklärungen nochmals zusammenfassen:

  • Wesentlich ist zunächst die Abklärung, welche Dachflächen zur Verfügung stehen. Ideal sind südöstliche bis südwestliche Ausrichtungen. Die in Betracht gezogenen Flächen sollten keinerlei Beschattung durch Bäume, benachbarte Gebäudeteile etc. aufweisen.
  • Für einen 4-Personenhaushalt ist eine Fläche von ca. 28 bis 30 m2 zumeist ausreichend, falls ggfs. eine Wärmepumpe gespeist oder ein Elektroauto geladen werden soll, sind die entsprechenden Flächen hinzuzurechnen (siehe vorhergehender Abschnitt).
  • Batteriespeicher sind heute zumeist noch nicht wirtschaftlich betreibbar, d.h. der Betrieb mit einem Speicher kommt teurer als der Strombezug aus dem Netz. Der Betrieb eines Speichers kann jedoch auch als Investition in eine nachhaltige Energienutzung betrachtet werden.

Weitere Tools für die Planung und für Wirtschaftlichkeitsbewertungen

Planungen und Wirtschaftlichkeitsberechnungen sollten von einem Fachmann durchgeführt werden, zumal auch die Förderungen nur bei fachgerechter Installation beansprucht werden können. Wenn Sie über die technischen Daten zu den in Betracht gezogenen PV-Modulen sowie zu Einspeisetarifen und zu für Sie relevanten Förderungen verfügen, können Sie mithilfe kostenfrei zugänglicher Tools jedoch auch sehr einfach erste Kosten- und Wirtschaftlichkeitsabschätzungen selbst durchführen.

Mithilfe des Photovoltaik-Rechners der Österreichischen Energieagentur können Sie beispielsweise die Wirtschaftlichkeit einer PV-Anlage abschätzen. Eine weitere Möglichkeit zur Berechnung der Wirtschaftlichkeit einer PV-Anlage mit oder ohne Speicher bietet das Tool SUSI (Strom-Unabhängigkeits-Simulation). Mit SUSI können Sie unter anderem berechnen, wann sich eine PV-Anlage rechnet, wie hoch der Eigenverbrauch des produzierten Stroms sein kann und wann ggfs. auch ein Batteriespeicher sinnvoll sein kann.

Weitere Informationen erhalten Sie bei Energieberatungsstellen in Ihrer Nähe sowie direkt bei Ihren Energieversorgern sowie über die im Anhang beigefügten Links.