PV-Energie – ja, bitte!
von Vivian Bullinger | 27.02.2020
Klimawandel, Energiewandel, Kohleausstieg, Atomausstieg, Einspeisevergütung, EEG-Umlage… All das sind Begriffe, die einem rund um die erneuerbaren Energien einfallen. In einem kurzen Faktencheck wollen wir die häufigsten Fragen in puncto Effektivität, Kosten, Effizienz und Umweltfreundlichkeit rund um die PV-Energie genauer beleuchten.
Sind die PV-Energie und die Erneuerbaren Energien effektiv?
Trägt die PV-Energie etwas zur Stromversorgung bei?
Und wie! In Summe waren es 2019 rund 8,2 %, die die PV-Energie zum Brutto-Stromverbrauch beisteuerte. Damit hat sie ihren Anteil innerhalb weniger Jahre mehr als verdoppelt. Alle erneuerbaren Energien zusammengenommen, lag die Stromerzeugung bei 43 %. PV-Energie ist immer wichtiger und wird – Stand heute – das Rückgrat der nachhaltigen Energiezukunft bilden.
PV-Energie ist ein deutsches Phänomen?
Nein. Wir dürfen uns in manchen Bereichen der PV-Energie bestimmt eine Vorreiterrolle zuschreiben, aber mittlerweile ist die PV-Energie weltweit im Einsatz. 2019 waren 1,7 Mio. PV-Anlagen mit einer Leistung von 49 GW in Deutschland installiert. Weltweit konnte im gleichen Jahr ein Zubau von 115 GW erreicht werden. China ist hier Spitzenreiter schon seit Jahren gefolgt von den USA, Japan und Deutschland.
Wirtschaftliche Aspekte der PV-Industrie
Die deutsche PV-Wirtschaft steht stark unter Druck, vor allem durch die chinesische PV-Industrie. Trotzdem beschäftigt die PV-Branche 2018 ca. 24000 Menschen in Deutschland [BSW]. Viele diese Arbeitsplätze schaffen die Wechselrichter-Hersteller und die Installationsbetriebe. Daneben sind immer wieder intelligente Lösungen zur Steuerung- und Überwachung der PV-Anlagen bzw. derer Erträge gefragt. Mittelständische Unternehmen wie z. B. die Solar-Log GmbH, haben sich auf diese Bereiche spezialisiert und bieten hier für den internationalen Markt intelligente Lösungen an.
Was kostet uns die PV-Energie?
Die PV-Energie verursacht Kosten – Stichwort EEG-Umlage?
Für viele ist es ein rotes Tuch, wenn sie auf ihrer Stromabrechnung die EEG-Umlage sehen und bezahlen müssen. Der Ruf dieser Umlage ist schlecht und manch einer denkt, dass er damit die PV-Anlage seines Nachbarn bezahlt.
Fakt ist, mit der EEG-Umlage wird der Ausbau der Erneuerbaren Energien unterstützt. Und ohne sie wäre dieser Ausbau aktuell kaum umsetzbar.
Wie setzt sich die Umlage zusammen?
Wer Strom aus Erneuerbaren Energien in das öffentliche Netz einspeist, erhält dafür die sogenannte Einspeisevergütung. Die Übertragungsnetzbetreiber handeln dann diesen Strom an der Strombörse. Der „grüne“ Strom steht dort in Konkurrenz zu Kohle- und Atomstrom. Die Preise an der Börse sind niedriger als die gesetzlich festgelegten Vergütungssätze. Diese Differenz wird dann mit der EEG-Umlage ausgeglichen.
Zahlt jeder Stromverbraucher die EEG-Umlage?
Nein. Von der Umlage sind die sogenannten stromintensiven Unternehmen ausgenommen. D. h. diejenigen, die am meisten verbrauchen, haben durch die Umlage keine Mehrkosten. Zudem profitieren Sie vom PV-Strom, da dieser zu Spitzenlastzeiten einen niedrigen Strompreis an der Börse verursacht und die Unternehmen dadurch günstig Strom beziehen können.
Ist die EEG-Umlage eine Subvention?
Nein. Die EEG-Umlage ist zur Finanzierung der Einspeisevergütung und damit zum Ausbau der Erneuerbaren Energien notwendig. Sie ist keine Subvention – und das im Gegensatz zu der fossilen und nuklearen Stromerzeugung, die Förderungen vom Staat erhalten. (Mehr dazu in einer Studie von Greenpeace „Studie: Subventionen für fossile Energien in Deutschland“ von 2017)
Welche Förderprogramme gibt es für den Einsatz Erneuerbarer Energien?
Neben der Einspeisevergütung gibt es zahlreiche weitere Programme, die den Ausbau der Erneuerbaren Energien fördern sollen.
Atomenergie ist billig?
Stimmt nur, wenn man den entstehenden Atommüll nicht entsorgen müsste und wenn nichts passiert. Die Nuklearkatastrophe in Fukushima kostete alleine unter finanzieller Betrachtung deutlich über 100 Mrd. €. Ganz abgesehen von den menschlichen Tragödien, die damit verbunden waren und sind. (Quelle: https://www.iwr.de)
Wer sich für die Unfälle und die Kosten der letzten Jahrzehnte interessiert, findet auf der Tagesschau.de Seite eine übersichtliche Auflistung.
Bis dato ist immer noch keine Lösung gefunden, wie man den Atomstrom „entsorgen“ kann. Das Wort Endlagerung ist dabei irreführend. Es gibt quasi noch keine endgültige Möglichkeit den Atommüll zu entsorgen bzw. unschädlich zu machen. In Deutschland streiten sich derweil die Bundesländer, darum, wo ein „geeigneter“ Ort für eine Lagerung ist. Bis 2031 soll ein Ort gefunden werden. Gerade jetzt kommen wieder vermehrt Stimmen auf, die neue Kernkraftwerke fordern, um die Klimaziele zu erreichen. Dabei sollte aber nicht aus den Augen verloren gehen, welche Gefahren mit der Kernenergie verbunden sind und dass es durchaus Alternativen gibt.
Lohnt sich eine PV-Anlage finanziell noch?
Unter rein finanziellen Gesichtspunkten muss man abwägen. Die Höhe der Rendite einer PV-Anlage hängt von vielen Faktoren ab und muss in jedem Einzelfall genau analysiert werden. Die Vergütungen sind zwar erheblich gekürzt worden, aber auch die Preise für eine PV-Anlage sind drastisch gesunken. Zudem gibt es attraktive Fördermöglichkeiten, wie zum Beispiel die KfW-Kredite.
PV-Strom direkt nutzen – Eigenverbrauch
Zudem haben sich die Einsatzmöglichkeiten des PV-Stroms in den letzten Jahren stark erweitert (Verlinkung letzter Blog-Artikel) gerade im Bereich des Eigenverbrauchs. Und wer den Strom direkt verbraucht, spart mit jeder kW/h den Zukauf von Strom und macht sich damit auch ein gutes Stück von künftigen Strompreiserhöhungen unabhängiger.
Ein Beispiel: Nehmen wir einen Vier-Personen-Haushalt, der im Jahr 4500 Kilowattstunden Strom verbraucht und eine PV-Anlage mit 5 kWp auf dem Dach hat. Mit der Anlage kann dieser Haushalt im Jahr ein Drittel, also ca. 1500 kWh, seines Stromverbrauchs selbst erzeugen. Das bedeutet bei einem durchschnittlichen Strompreis von 30,85 ct/kWh eine Ersparnis von rund 460 Euro pro Jahr (oder 9 250 Euro während einer Anlagenlaufzeit von 20 Jahren).
PV-Anlage für 0 Euro und Mietstrommodelle
Noch ein Aspekt: Die Gestehungskosten von „eigenem“ Solarstrom liegen bei etwa der Hälfte dessen, was Strom vom Energieunternehmen kostet. Wer als privater Haushalt oder in einem Mietshaus nicht das Geld/Möglichkeit für die Anschaffung eine PV-Anlage hat, für den bieten die sogenannten PV-Mietmodelle eine mögliche Alternative.
Eine Variante des Mietstrommodells für private Hausbesitzer: Man mietet die PV-Anlage auf dem eigenen Dach. Dafür benötigt man eine Dachfläche und ein monatliches Budget das abhängig von Anlagengröße ist (ca 70 bis 180 €). Mit dieser Zahlung sind alle Kosten wie Versicherungen und Monitoring abgedeckt. Diese monatliche Zahlung laufen 20 Jahre, danach geht die Anlage in den Besitz des Mieters über. In der Regel kann der Mieter die Anlage jederzeit zum aktuellen Marktwert abkaufen. Ein Beispiel zu „PV-Anlage für 0 €“ der Firma Solera.
Sind PV-Anlagen effizient?
Wie effizient sind PV-Anlagen in Deutschland?
Um das zu berechnen gibt es einen Messindex, den sogenannten PR-Wert (Performance Ratio). Der PR-Wert ist das Verhältnis zwischen dem max. erreichbaren Ertrag und der tatsächlich erzeugten PV-Energie. Die Effizienz einer Anlage kann aus dem Wert herausgelesen werden. Je höher der Prozentsatz der PR-Wertes, desto effizienter ist die PV-Anlage. (Mehr dazu unter: https://www.photovoltaik.org)
Eine neue PV-Anlage erreicht in Deutschland einen PR-Wert von 80 – 90 % (Quelle: https://www.ise.fraunhofer.de). Eine weitere Messgröße ist der spezifische Ertrag. Der spezifische Betrag berechnet sich aus dem Verhältnis des Stromertrags kWh im Verhältnis zur installierten Leistung kWp. Im vergangenen Jahr war ein guter Mittelwert 1100 kWh/kWp und max. ca 1350 kWh/kWp. Zum Vergleich: in Südspanien oder Nordafrika lassen sich spezifische Erträge bis 1600 kWh/kWp erzielen.
Abbildung: Spezifische Jahreserträge von Photovoltaik-Dachanlagen in Deutschland für den Zeitraum 2012 bis 2019. Die Balken geben die Bereiche an, in denen die spezifischen Erträge guter Photovoltaik-Anlagen in den einzelnen Jahren liegen sollten. (Quelle ISE Frauenhofer Institut- Stuide: Aktuelle Fakten zur Photovoltaik).
Wirkungsgrad bei PV-Modulen
Ein weiterer Faktor bei den Erträgen ist die Modulleistung. Je mehr Leistung ein Modul erbringt, also Sonne in Strom umwandelt, desto besser ist der Wirkungsgrad. Mittlerweile werden Wirkungsgrade von bis zu 24,58 Prozent erreicht. Damit fallen die Preise der Module indirekt weiter.
Zelltyp und Wirkungsgrad
monokristallin 20 – 22 %
polykristallin 15 – 20 %
amorphes Silizium 8 %
CIS-Zellen 12 %
GaAS-Zellen 25 %
Farbstoffzellen 2 – 3 %
Sind PV-Anlagen umweltfreundlich?
Leisten PV-Anlagen einen effektiven Beitrag zur Reduzierung des CO2 Ausstoßes?
Eine PV-Anlage erzeugt, während sie Strom produziert, kein CO2. Um einen vergleichbaren Wert zu erlangen, muss man den CO2 Ausstoß bei der Herstellung und bei der Entsorgung mit einbeziehen.
Durchschnittliche CO2-Äquivalent Emissionen verschiedener Stromerzeugungstechnologien (Quelle ISE Frauenhofer Institut- Stuide: Aktuelle Fakten zur Photovoltaik).
Ein Einblick über den weltweiten CO2-Ausstoß, der bei der Energieerzeugung entsteht (gCO2äq/kWh), findet man unter: https://app.electricitymaps.com/map
Reduziert die PV-Energie den CO2-Ausstoß?
Im vergangenen Jahr (2019) konnten im Vergleich zu 1990 die CO2-Emmisionen um 44 Prozent gesenkt werden. Den größten Faktor machte dabei der Rückgang der Kohlekraftwerke um rund 25 % gegenüber 2018 aus. Daneben trägt der Ausbau der Erneuerbaren Energien, die 2019 ein Wachstum von 9 % verzeichnen konnten, zu einer gesünderen Umwelt bei. (Quelle BDEW)
Fazit
Diese Zahlen zeigen auf, dass der Weg der richtige ist, das Ziel aber noch lange nicht erreicht.
Die PV-Energie leistet einen wichtigen Beitrag zu Reduzierung von CO2. Die PV-Energie erbringt einen relevanten und stetig wachsenden Beitrag zur Stromversorgung. Und die PV-Energie liefert effizient Strom zur allgemeinen Energieversorgung. Trotzdem ist der Weg noch weit. Um die Klimaschutzziele der Bundesregierung zu erreichen, ist ein kontinuierlicher Ausbau der Erneuerbaren Energien notwendig. Das lässt sich nicht ohne Kosten für die Allgemeinheit schaffen. Dabei darf nie aus den Augen verloren werden, dass letztendlich die Allgemeinheit am meisten von einer effektiven Klimapolitik profitiert.