Photovoltaikanlagen: Berechnung der Kosten, Einnahmen und Wirtschaftlichkeit

Photovoltaik Rechner: Anschaffungskosten, Förderung, Steuer, Kosten, Ertrag & Rendite berechnen.

Der Photovoltaik Rechner ermittelt den Stromertrag, die Kosten, die Einspeisevergütung sowie die erwartete Rendite Ihrer Solaranlage. Die Erträge werden nach der Einspeisevergütung berechnet. Berechnen Sie jetzt die Wirtschaftlichkeit mit dem Solarrechner schnell, einfach & kostenlos:

Funktionsweise einer Photovoltaikanlage

Zentrale Komponente einer Photovoltaik-Anlage ist das -Photovoltaik-Modul. Ein Photovoltaik-Modul besteht aus vielen Solarzellen, die aus Halbleitern (meist Silizium) gefertigt werden. Neue Materialien sind in der Entwicklung und werden in der Praxis teilweise schon eingesetzt. Wenn die Sonne auf die Solarzelle scheint, dann wandelt diese die eingestrahlte Sonnenenergie in elektrische Energie um (bei gängigen Solarzellen liegt der Wirkungsgrad je nach Halbleitermaterial zwischen ca. 5 % und 20 %). Dabei wird das einfallende Licht im Halbleiter absorbiert und erzeugt positive und negative Ladungsträger. Im Halbleiter besteht ein elektrisches Feld, das die positiven und negativen Ladungsträger voneinander trennt und zu getrennten Kontakten ableitet. Werden die beiden Kontakte außen miteinander verbunden, fließt ein elektrischer Strom (Gleichstrom). Ein Wechselrichter wandelt den erzeugten Gleichstrom in den haushaltsüblichen 230 Volt-Wechselstrom um. (Aus Energie-Atlas Bayern)

Arten der Photovoltaikanlagen

Additive Photovoltaikanlagen (AdPV)

PV-Anlagen, bei denen die PV-Module zusätzlich an oder auf der Gebäudehülle z. B. Dach oder Fassade angebracht sind. Sie können mittels Montagesystem sowohl parallel als auch mit geändertem Winkel zum angrenzenden Bauteil, z. B. aufgeständert auf dem Dach befestigt werden. Ihre einzige Funktion ist die Stromerzeugung.

• Aufdachanlage: PV-Module werden auf dem Dach angebracht.
• Fassadenanlage: PV-Module werden an der Fassade angebracht.
• Gebäudeintegrierte Photovoltaikanlagen (GiPV): PV-Anlagen, bei denen die PV-Module Bestandteil der Gebäudehülle sind. Sie sind z. B. im Dach oder in der Fassade integriert und erfüllen außer der Funktion der Stromerzeugung noch mindestens eine weitere Funktion (= Doppelfunktion), z. B. Wetterschutz, Wärmeschutz, elektromagnetische Abschirmung, Design (aus Technischer Leitfaden Photovoltaikanlagen).
• Indachanlage – Dachintegrierte PV-Anlage: PV-Anlage, bei der die PV-Module Bestandteil des Daches sind z. B. in Form von Solardachsteinen, Solardachfolien oder Indach-Solarmodulen.
• Gebäudeintegrierte Fassadenanlage: PV-Anlage, bei der die PV-Module Bestandteil des Gebäudes sind.
• Freiflächenanlagen: PV-Anlage, bei der die PV-Module im Freien aufgestellt sind (früher zwingend auf Ackerland, jetzt Konversionsflächen, an Autobahnen oder Schienenwegen oder bereits versiegelte Flächen oder sonstige Flächen; vgl. § 32 Abs. 1 EEG).

Wirtschaftlichkeit von Photovoltaikanlagen

Photovoltaikanlagen haben nicht nur aus ökologischer Sicht einen echten Mehrwert, sie können auch ökonomisch sehr attraktiv sein. Zwar werden die Einspeisevergütungen nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) schon seit längerer Zeit kontinuierlich gesenkt, dennoch kann sich eine gut konzipierte und optimal ausgerichtete Photovoltaikanlage als „Renditeobjekt“ in Anbetracht des derzeitigen Kapitalmarktniveaus durchaus sehen lassen. In den kommenden Jahren wird nicht nur die Stromeinspeisung in das allgemeine Netz im Vordergrund stehen, sondern aufgrund stetig steigender Strompreise der „Eigenverbrauch“ zunehmend an Bedeutung gewinnen.

Hinweis: Die derzeit gültigen Vergütungssätze können über das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (www.erneuerbare-energien.de) abgerufen werden. Aktuelle Bekanntgaben erfolgen auch durch Pressemitteilungen der Bundesnetzagentur (www.bundesnetzagentur.de).

Die jeweiligen Einspeisevergütungen sind zwar abhängig vom Zeitpunkt der Inbetriebnahme der Anlage, bleiben dann aber konstant, so dass von Beginn an Planungssicherheit auf der Einnahmenseite besteht.

Für Photovoltaikanlagen gilt das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG). Nach dem Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien vom 1.8.2004 (BGBl 2004 I S. 1918) sind Netzbetreiber verpflichtet, Anlagen zur Erzeugung von Strom aus Erneuerbaren Energien unverzüglich vorrangig an ihr Netz anzuschließen und den gesamten aus diesen Anlagen angebotenen Strom aus Erneuerbaren Energien vorrangig abzunehmen und zu übertragen (§ 4 Abs. 1 EEG). Gleichzeitig sind die Netzbetreiber verpflichtet, den von ihnen übernommenen Strom zu vergüten (§ 5 EEG 2004). Die Höhe der Vergütung für Strom aus Anlagen zur Erzeugung von Strom aus solarer Strahlungsenergie (sog. Solaranlagen) regelt § 11 EEG. Sie ist vor allem abhängig von der Leistung der Anlage, im Allgemeinen aber so hoch, dass die Betreiber regelmäßig nicht nur den überschüssigen, privat nicht benötigten, sondern den gesamten Strom an den Netzbetreiber veräußern. Das EEG (a.a.O.) gilt für Anlagen zur Erzeugung von Strom aus solarer Strahlungsenergie, die nach dem 31.7.2004 und vor dem 1.1.2009 in Betrieb genommen worden sind.

Für Anlagen zur Erzeugung von Strom aus solarer Strahlungsenergie, die nach dem 31.12.2008 in Betrieb genommen werden, gilt das Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien vom 25.10.2008 (BGBl 2008 I S. 2074) - Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG 2009). Auch nach diesem Gesetz sind die Netzbetreiber weiterhin verpflichtet, Anlagen zur Erzeugung von Strom aus Erneuerbaren Energien anzuschließen (§ 5 EEG 2009), den daraus erzeugten Strom abzunehmen (§ 8 EEG 2009) und mindestens in der gesetzlich festgelegten Höhe zu vergüten (§ 16 Abs. 1 EEG 2009). Mit dem Inkrafttreten des EEG 2009 am 1.1.2009 ist das EEG 2004 außer Kraft gesetzt worden.

Anlagen zur Erzeugung von Strom aus solarer Strahlungsenergie, die bis zum 31.7.2004 in Betrieb genommen worden sind, unterfallen weiterhin dem Erneuerbare-Energien-Gesetz vom 29.3.2000 (BGBl 2000 I S. 305), zuletzt geändert durch das Gesetz vom 22.12.2003 (BGBl 2003 I S. 3074), unter Beachtung der Übergangsbestimmungen in § 21 EEG 2004.

Zu den Solaranlagen gehören neben den Solarkollektoranlagen die Photovoltaikanlagen. Photovoltaikanlagen sind Anlagen, in denen mittels Solarzellen ein Teil der Sonnenstrahlung unmittelbar in elektrische Energie umgewandelt wird. Dagegen dienen Solarkollektoranlagen - oder auch thermische Solaranlagen - ausschließlich der Wärmerzeugung. Sie können lediglich über weitere Zwischenschritte - und damit nur indirekt - die erzeugte Wärme in elektrische Energie umwandeln.

Im Geltungsbereich des EEG 2009 sind Vergütungen für Strom aus Anlagen zur Erzeugung von Strom aus solarer Strahlungsenergie, die ausschließlich an oder auf einem Gebäude oder einer Lärmschutzwand angebracht sind, in § 33 EEG 2009 gesondert geregelt. Die Höhe der Vergütungen ist abhängig vom Jahr der Inbetriebnahme der Photovoltaikanlage (sog. Degression, vgl. § 20 EEG 2009). So wird zum Beispiel für eine im Jahre 2008 in Betrieb genommene Dachanlage mit einer Leistung von höchstens 30 kW eine Vergütung von 46,75 ct/kWh gewährt. Bei Inbetriebnahme einer solchen Anlage im Jahre 2010 sinkt die Vergütung dagegen auf 39,57 ct/kWh. Zusätzlich sieht das EEG 2009 für Photovoltaikanlagen mit einer Leistung von höchstens 30 kW erstmals einen gegenüber dem normalen Einspeisetarif (im Jahre 2009: 43,01 ct/kWh) reduzierten Vergütungssatz (im Jahre 2009: 25,01 ct/kWh) vor, soweit der erzeugte Strom nachweislich in unmittelbarer Nähe zur Anlage selbst verbraucht und nicht in das Netz eingespeist wird (vgl. § 33 Abs. 2 EEG 2009). Auch der reduzierte Vergütungssatz unterliegt der Degression nach § 20 EEG 2009. Nimmt der Betreiber der Photovoltaikanlage den reduzierten Vergütungssatz in Anspruch, so entfällt für ihn das Erfordernis, selbst benötigten Strom von einem anderen Energieversorger zu erwerben. Neben dem reduzierten Vergütungssatz wird folglich eine Ersparnis in Höhe des ortsüblichen Strompreises generiert. Darüber hinaus hat der Betreiber - unter der Voraussetzung des Verbrauchs in unmittelbarer Nähe der Anlage - die Möglichkeit, den Strom an einen Dritten zu veräußern. Nicht selbst verbrauchter und in das Netz eingespeister Strom - z.B. in Zeiten geringen eigenen Strombedarfs - wird daneben weiterhin mit dem normalen Einspeisetarif vergütet.

Die reduzierte Vergütung für selbst erzeugten und sofort verbrauchten Strom stellt neben dem normalen Tarif für eingespeisten Strom Betriebseinnahmen im Rahmen des Gewerbebetriebes Stromerzeugung dar. Sie wird dem Steuerpflichtigen vom Netzbetreiber für die Stromerzeugung gewährt. Soweit Steuerpflichtige selbst erzeugten und vom Netzbetreiber vergüteten Strom unmittelbar nach der Erzeugung für private Zwecke - z.B. im eigengenutzten Wohneigentum - selbst verbrauchen, liegt gleichzeitig eine Entnahme dieses Stroms vor. Die Entnahme ist nach § 6 Abs. 1 Nr. 4 EStG mit dem Teilwert anzusetzen, der bei selbsthergestellten Wirtschaftsgütern des Umlaufvermögens grundsätzlich den Wiederherstellungskosten (Reproduktionskosten) entspricht. Allerdings hat der BFH mit Urteil vom 6.8.1985 (BStBl 1986 II S. 17) auch entschieden, dass bei Entnahme eines Wirtschaftsguts aus dem Betrieb der Teilwert durch den Marktpreis bestimmt wird. Ich habe daher keine Bedenken, den Entnahmewert aus Vereinfachungsgründen in Anlehnung an den Strompreis für aus dem Netz des Energieversorgers bezogenen Strom zu schätzen. Hierbei ist auf den unter Berücksichtigung des allgemeinen Strom-Mixes - und nicht etwa eines besonderen Öko-Tarifes - angebotenen Stromtarif abzustellen. Wird der Strom an einen Dritten veräußert, so ist neben der reduzierten Vergütung des Netzbetreibers der vom tatsächlichen Stromabnehmer vereinnahmte Strompreis als Betriebseinnahme zu erfassen.

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Erläuterungen zu den Vergütungen nach dem EEG

Die im Gesetz für den Vorrang Erneuerbarer Energien (EEG) garantierte Vergütung für Strom aus Solarenergie wurde für Anlagen, die nach dem 30. Juni 2010 in Betrieb genommen werden, gekürzt. Die Höhe der Einspeisevergütung hängt dabei von Größe und Art der Anlage ab. Für Anlagen an oder auf Gebäuden bis einschließlich 30 kWp erhält der Betreiber eine Vergütung von derzeit 34,05 Ct/kWh, bis einschließlich 100 kWp, beträgt die Vergütung 32,39 Ct/kWh, bis einschließlich 1 MWp 30,65 Ct/kWh und ab einer Leistung von über 1 MW liegt die Vergütung bei 25,55 Ct/kWh (§§ 33 Abs. 1, 20 Abs. 4 EEG). Für Anlagen, die nach dem 30. September 2010 in Betrieb genommen werden verringert sich die Einspeisevergütung um jeweils weitere 3 % (§ 20 Abs. 4 EEG). Die Vergütung für Strom aus Freiflächen-Photovoltaikanlagen wurde ebenfalls zum 1. Juli 2010 angepasst. Strom aus Freiflächenanlagen auf versiegelten Flächen oder Konversionsflächen, die nach dem 30. Juni 2010 in Betrieb genommen werden, erhält eine Vergütung von 26,15 Ct/kWh. Strom aus Freiflächenanlagen an Autobahnen und Schienenwegen sowie auf zum 1. Januar 2010 ausgewiesenen Industrie- und Gewerbeflächen erhält eine Einspeisevergütung von 25,02 Ct/kWh (§ 32 Abs. 3 EEG). Für Anlagen, die nach dem 30. September 2010 in Betrieb genommen werden, verringert sich die Einspeisevergütung um jeweils weitere 3 Prozent (§ 20 Abs. 4 EEG). (aus dem Bayer. Solaratlas)

Förderprogramme für Photovoltaikanlagen

Die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) hat in der Vergangenheit durch ihr Programm Nr. 140 „Solarstrom Erzeugen” durch langfristige, zinsgünstige Darlehen mit Festzinssätzen und tilgungsfreien Anlaufjahren u.a. die Investitionskosten für die Errichtung, die Erweiterung oder den Erwerb einer Photovoltaikanlage gefördert. Gegenwärtig fördert die KfW Photovoltaikanlagen mit ihrem Programm Nr. 270 „Erneuerbare Energien - Standard” ebenfalls durch langfristige, zinsgünstige Darlehen mit tilgungsfreien Anlaufjahren. Eine Gewährung von Zuschüssen sehen die Programme der KfW zurzeit nicht vor. Die jeweils aktuellen Förderprogramme der KfW bitte ich dem Internetportal der KfW Bankengruppe (www.kfw.de) zu entnehmen.

Neben dem Programm der KfW gibt es auch Förderprogramme der einzelnen Bundesländer, die jeweils unterschiedlich ausgestaltet sind. Niedersachsen hat jedoch kein eigenes Förderprogramm für Privatpersonen aufgelegt, so dass die Förderung von Photovoltaikanlagen hier lediglich durch das EEG sowie eventuelle zinsgünstige KfW-Darlehen erfolgt. Vorhaben im Bereich der Forschung und Entwicklung werden dagegen durch das Niedersächsische Innovationsförderprogramm für bestimmte Personenkreise gefördert.

Eigenverbrauch

Jahresstromverbrauch der Privat-Haushalte:: Der Jahresstromverbrauch eines 3-Personen-Haushalts liegt im Durchschnitt bei etwa 4000 kWh (ohne Heizstromverbrauch) und wäre bei einer erzeugten Strommenge von 1000 kWh im Jahr pro kW installierter Spitzenleistung demnach mit einer Modulfläche zwischen 24 und 32 m2 abzudecken.

Größe und Auslegung der PV-Anlage

Der Flächenbedarf einer PV-Anlage hängt von der zu installierenden Leistung ab, die in Kilowatt-Peak (kWp) gemessen wird. Ein kWp gibt die maximal abgegebene elektrische Leistung bei senkrechter Einstrahlung an. 6 bis 8 m2 Modulfläche entsprechen einer Spitzenleistung von etwa 1 kWp. Mit einer 1 kWp-Anlage können in Deutschland zwischen 700 und 1000 kWh Strom pro Jahr erzeugt werden. (Aus Energie-Atlas Bayern).

Durchschnittliche Anlage – Richtwerte: Für den Vergleich mit anderen Energieträgern finden Sie im Folgenden Werte für eine „typische Anlage”. Ausgegangen wird von einem Neubau bei optimaler Ausrichtung (30° Neigung, Südausrichtung ohne Schattenwurf). Die genannten Daten sind Richtwerte und können nicht die fachliche Planung für einkonkretes Bauvorhaben ersetzen.

Dachanlage(kristalline Module)

Installierte Leistung 20 kWp

Strommenge (pro Jahr) 20.000 kWh

Flächenbedarf 150 m2

Investitionskosten 30.000 € (1.500 €/kWp)

Betriebskosten (jährlich) 700 € (35 €/kWp)

Stromgestehungskosten 0,12 €/kWh

Energetische Amortisation 1,3 Jahre

Freiflächenanlage (Dünnschichtmodule)

Installierte Leistung 1.500 kWp

Strommenge (pro Jahr) 1,5 Mio. kWh

Flächenbedarf 4,5 ha

Investitionskosten 1,65 Mio. € (1100 €/kWp)

Betriebskosten 52.500 €

Stromgestehungskosten 0,10 €/kWh

Energetische Amortisation 0,8 Jahre

(Quellen: Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE 2013, bifa Umweltinstitut GmbH 2013, Bayerisches Landesamt für Umwelt, Energie-Atlas Bayern)

Kosten einer PV-Anlage

Durchschnittspreis je kWp 2010 2011 2012

netto 2.740 EUR 2.230 EUR 1.760 EUR

Aus BLW 3 vom 18.01.2013, PV-Anlagen: Die Preise purzeln weiter (aus Was dürfen Photovoltaik-Dachanlagen ab Mai 2014 kosten? aus Landesanstalt für Landwirtschaft > Agrarökonomie > Ökonomik regenerative Energie)

Wechselrichter: Von 1990 bis 2004 hat sich der Preis der Geräte pro Watt halbiert, was fünf Prozent Preisrückgang im Jahr ausmacht. Bis heute ist der spezifische Preis gemessen an 1990 sogar um mehr als 75 % gefallen. Zugleich stieg der Wirkungsgrad: Die Ausbeute netzgekoppelter Wechselrichter ist seit 1990 von rund 90 % bis heute auf Spitzenwerte von fast 99 % angestiegen. Und auch die Lebensdauer – in der Anfangszeit waren Ausfälle der Wechselrichter die häufigste Fehlerquelle – wurde stetig verbessert: Inzwischen sind Wechselrichter so konzipiert, dass sie mindestens zwei Jahrzehnte überstehen sollten. Der sog. MTBF-Wert, was für Mean Time Between Failures steht, für die mittlere Betriebsdauer zwischen zwei Ausfällen, liegt inzwischen bei 100.000 Stunden.p>

Aus Innovationsentwicklung der Erneuerbaren Energie, Renews Spezial 37/2010 der Agentur für Erneuerbare Energien

Speicherkosten: Stromspeicher verfügen über unterschiedliche technische Kennzahlen, die für die wirtschaftliche Vergleichbarkeit von Stromspeichern wichtig sind. Die gesamten Investitionskosten oder spezifischen Investitionskosten pro kWh Speicherkapazität erlauben keine aussagekräftige Vergleichbarkeit zwischen verschiedenen Batterietypen oder – modellen. Zur besten Vergleichbarkeit sollten die Speicherkosten pro kWh gespeicherte Energie herangezogen werden. Die folgende Tabelle 1 zeigt vereinfacht, wie man die Speicherkosten zwischen zwei Modellen vergleichen kann.

Tabelle 1: Vergleich zweier Batterietypen

Batterie A Batterie B

Nennkapazität (kWh) 4.0 8.0

Entladetiefe (%) 95 50

Nutzbare Speicherkapazität (kWh) 3,8 4,0

Vollzyklen (Anzahl) 7.000 3.000

Lebensdauer in Jahren (Annahme: 300 Vollzyklen pro Jahr) 23,3 10,0

Systemwirkungsgrad (%) 94 85

Betriebskosten p. a. (% von Investitionskosten) 1,0 1,0

Investitionskosten netto (€) 8.500 8.000

Förderung (30 %) in € 2.550 2.400

Speicherkosten (€/kWh) 0,32 0,63

Wenn man nur auf einzelne Werte achtet, wie z. B. die Investitionskosten sowie die Nennkapazität, würde man zu einem falschen Schluss kommen. Nur durch den Vergleich aller relevanten Parameter erhält man ein akkurates Bild über die Wirtschaftlichkeit eines Stromspeichers. Aus Marktübersicht von Stromspeichern im Photovoltaikbereich, LfL

Interessante Internetadressen für Photovoltaik

Steuern

• Photovoltaik , Steuer + Finanzamt
• V B 105/17 - Grundsätzliche Bedeutung: Stromspeicher keine ...
• Photovoltaik -Anlage Archives - Steuerblog www.steuerschroeder.de
• Photovoltaikanlage kostenlos + online berechnen
• Steuerliche Regelungen Erwerb und Betrieb einer Photovoltaikanlage

Rechtliches

• www.clearingstelle-eeg.de
• www.energieverbraucher.de

Förderungen

• www.kfw.de
• www.solarfoederung.de
• www.energiefoerderung.info

Behörden und Verbände

• Bundesumweltministerium: www.bmu.de und www.erneuerbare-energien.de
• Bundesnetzagentur: www.bundesnetzagentur.de
• Bundesverband Solarwirtschaft: www.solarwirtschaft.de
• Bundesverband Erneuerbare Energie: www.bee-ev.de
• Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie: www.dgs-solar.org
• Bund der Energieverbraucher: www.energieverbraucher.de

 

 

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