Aus Sonnenlicht Energie erzeugen - günstiger kann man Energie nicht erzeugen. Wie geht man nun die Sache an?

Energiebedarf ermitteln

Der Energiebedarf pro Jahr kann der jährlichen Energierechnung entnommen werden. Der Verbrauchswert ist in kWh angegeben.

Im Schnitt wird eine vierköpfige Familie einen Jahresstromverbrauch von ca. 5000 Kilowattstunden haben.

Hinweis:
Die Anschaffung eines E-Autos sollte mit beachtet werden, auch wenn die Anschaffung erst in einigen Jahren geplant ist. Auf 100 km Laufleistung verbraucht das E-Auto ca. 20 kWh. Bei einer jährlichen Fahrleistung von 10000 km werden so 2000 kWh jahrlich verbraucht.

Um eine 1 kWh im Jahr zu erzeugen wird eine von der Sonne beleuchteten Fläche von ca. 6 m² benötigt. Für eine 5 kWh-PV-Anlage werden ca 30 m² Fläche benötigt.

PV-Module erzeugen pro 1 kWp (kilo-Watt-peak) ca. 1 kWh pro Jahr. Typische PV-Module leisten z.B. 370 Wp bei einem Format von 1,80m x 1,06m und erzeugen ca. 370 Wh pro Jahr.

Für die Dimensionierung der PV-Anlage gilt:

Durch PV-Anlage erzeugte Energie (kWh) = Jahresstromverbrauch (kWh)

Ermittlung der PV-Modulanzahl

Bei 5000 kWh Jahresstromverbrauch sollte die PV-Anlage auch jährlich 5000 kWh erzeugen. Bei PV-Modulen mit 370 Wp (Watt-peak) wird die benötigte PV-Modulanzahl wie folgt berechnet:

PV-Modulanzahl = 5000 kWh / 370 kWh (~Wp) = 13,51

Es werden aufgerundet 14 PV-Module mit 370 Wp Spitzenleistung benötigt.

Bei einem PV-Modulpreis von 200 € errechnen sich die Gesamtkosten für 14 PV-Module auf 2800 €.

Ermittlung des passenden Wechselrichers

Die Wechselrichtergrösse wird durch die PV-Modulspitzengesamtleistung, PV-Modul-Spannung und PV-Modulanzahl ermittelt. Wechselrichter sind für hohe Spitzenleisung dimensoniert. Die PV-Modulspitzenleistung darf je nach Wechselrichtermodell bis zu 50% über der Wechselrichternennleistung liegen.

Bei einer Wechselrichternennleistung von 4 kW darf die PV-Modulspitzenleistung 6 kW betragen. Die PV-Modulgesamtspannung darf 900 V betragen.

14 PV-Module mit 370 Wp Spitzenleistung erzeugen eine PV-Modulspitzengesamtleistung von 5180 Wp (14 x 370 Wp).

Pro PV-Modul wird eine Spannung von ~ 40 V erzeugt. Wenn die PV-Module hintereinander geschaltet werden, erzeugen 14 PV-Module eine PV-Modulgesamtspannung von 560 V (14 x 40V).

Damit ist eine Wechselrichternennleistung von 4 kW ausreichend. Dieser kostet ca. 1500 €.

Halterung/Aufständerung und Kabel

Für die Halterung/Aufständerung der PV-Module kann man mit Materialkosten von ca. 75 € pro PV-Modul rechnen. Bei 14 PV-Modulen ergben sich Gesamtkosten für die Halterung von 1050 €.

Für die benötigten Kabel kann man pauschal 500 € rechnen.

Die Gesamtkosten für Halterung und Kabel betragen ca. 1450 €.

Halterung und PV-Module installieren

Bei einer Pfannendachmontage kann man die Halterung und PV-Module selbst installieren oder einen Dachdecker beauftragen.

Für die Installation eines PV-Moduls kann man beim Dachdecker 75 € kalkulieren. Bei 14 PV-Modulen ergeben sich Installationkosten von 1050 €.

Eine PV-Modul-Aufständerung am Erdboden kann man in Eigenleistung erstellen.

Wechselrichter-Montage und Zählersetzung

Bei der Ausführung der Wechselrichter-Montage müssen die Anforderungen des zertifizierten Elektroinstallateurs beachtet werden. Der Elektroinstallateur sichert die PV-Anlage mit Sicherungskomponenten (FI- und LS-Schalter) ab und nimmt die PV-Anlage in Betrieb. Das Inbetriebnahmeprotokoll wir dem Stromnetzbetreiber übergeben.

Er kann ggf. auch den bestehenden Zähler gegen einen Zweirichtungszähler austauschen. Der Zweirichtungszähler zählt die bezogene Energie aus dem Stromnetz und die eingespeiste Energie der PV-Anlage. Die eingespeiste Energie wird vom Stromnetzbetreiber vergütet.

Der Aufwand des Elektroinstallateurs sollte mit bis zu 1000 € kalkuliert werden,

Wichtig: Vor der Installation einer PV-Anlage > 600 Wp einen zertifizierten Elektroinstallateur den Zählerschank überprüfen lassen. Ggf. können Änderungen am Zählerschank hohe Initialkosten verursachen.

Betrieb

Der Eigenverbrauch beträgt bei einer 5kWp-PV-Anlage ohne Speicherystem ca. 1500 kWh. Dies entspricht bei Strombezugskosten von 0,40 €/kWh einer jährlichen Einsparung von 600 €.

Die verbleibenden 3500 kWh werden mit ca. 0,082 €/kWh vom Verteilnetzbetreiber jährlich vergütet. Dies entspricht einer jährlichen Vergütung von 287 €.

Die jährlichen finanziellen Vorteile aus Einsparung und Einnahmen betragen 887 €. Der Vertrag zur Vergütung der PV-Überschußenergie hat eine Laufzeit von 20 Jahren.

Finanzierung

Kostenaufstellung für die Ernstellung und Inbetriebnahme einer 5kWp-PV-Anlage:

Banken finanzieren die PV-Anlage ohne weitere Sicherheiten - dies geht auch online.

Beispiel 01.02.2023:

Nettodarlehensbetrag: 7500 €

Gesamtzinskosten: 1947,40

Gesamtkosten: 9447,40 €

Laufzeit: 10 Jahre

Monatliche Rate: 70,20 €

Jährliche Raten: 842,40 €

Rentabilität

In den ersten 10 Jahren sind jährliche Ratenzahlung und Einsparung/Einnahmen ähnlich hoch. Ab dem 11. Jahr erwirtschaftet die PV-Anlage einen jährlichen finanzielle Vorteil von 887 €.

Vorausgesetzt der Strombezugpreis bleibt gleich, erwirtschaftet die PV-Anlage über Ihre Laufzeit von ca. 20 Jahren Einsparungen und Einnahmen in Höhe von 17740 €.

Die Anschaffungskosten betragen 9447,40 €. Der finanzielle Vorteil beträgt 8292,60 €.

Die PV-Anlage erzeugt über Ihre Laufzeit von ca. 20 Jahren 100.000 kWh. Die erzeugte kWh kostet < 0,01 €.

Eine Mini-PV-Anlage ist wirtschaftlicher

Eine Mini-PV-Anlage ist wirtschaftlicher, weil die erzeuge PV-Energie fast vollständig selbst verbraucht wird. Nur ein nicht nennenswerter Teil wird eingespeist.

Beispiel: Mini-PV-Anlage 730Wp/600W mit 2 PV-Modulen

Jährliche Energieerzeugung: 500 kWh

Eigenverbrauch: 500 kWh bei einem Energieverbrauch von > 2500 kWh.

Dies entspricht bei Strombezugskosten von 0,40 €/kWh einer jährlichen Einsparung von 200 €.

Anschaffungskosten: ~ 800 €

Nach 4 Jahren hat sich die Mini-PV-Anlage bereits amortisiert und erwirtschaftet einen jährlichen finanziellen Vorteil von 200 €.

Für weitere Fragen stehen wir gerne zur Verfügung.

Ihr CMatic-Team

eMail: support@cmatic.de
Telefon: 04266 9557921