Photovoltaik

Photovoltaik ist eine Technologie zur Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie und zählt zu den wichtigsten erneuerbaren Energiequellen der Energiewende. Das Wort „Photovoltaik“ leitet sich von den Begriffen „phos“ (Licht) und „volta“ (elektrische Spannung) ab.

Photovoltaik-Module bestehen aus mehreren Solarzellen, die meist aus Silizium oder anderen Halbleitermaterialien hergestellt werden. Diese Solarzellen sind in der Regel miteinander verschaltet. Trifft Sonnenlicht auf eine Solarzelle, nehmen die Elektronen im Halbleitermaterial einen Teil der Lichtenergie auf und wandeln diese in elektrische Energie um. Auf diese Weise erzeugen Photovoltaik-Anlagen Strom aus Sonnenenergie.

Ihre Vorteile auf einen Blick:

• Sie erzeugen Strom aus Sonnenenergie und können diesen direkt im eigenen Gebäude nutzen.

• Sie beziehen weniger Strom aus dem Netz und können so Ihre laufenden Stromkosten reduzieren

• Sie können den Wert Ihrer Immobilie steigern

• Überschüssigen Strom speisen Sie ins Netz ein und können dafür eine Einspeisevergütung erhalten

Sollten Sie sich für eine PV-Anlage der Stadtwerke Lübeck interessieren, beantworten Sie uns online bitte kurz ein paar Fragen.

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Anhand Ihrer Antworten können unsere Expert:innen eine erste Einschätzung vornehmen, ob Ihr Dach für eine PV-Anlage geeignet ist. Nach der Prüfung Ihrer Angaben melden wir uns bei Ihnen und besprechen das weitere Vorgehen.

Eine Photovoltaik-Anlage (auch PV-Anlage) wandelt Sonnenenergie in elektrische Energie um. Einzelne Solarzellen, die zu Modulen und dann zu einem PV-Generator verschaltet sind, erzeugen dabei Gleichstrom, der über einen Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt wird.

Für Photovoltaik-Anlagen gibt es aktuell keine bundesweite Förderung wie beispielsweise für Wärmepumpen. Photovoltaik-Anlagen profitieren jedoch von verschiedenen finanziellen Vorteilen und Fördermöglichkeiten.

Steuerliche Vorteile

Für neue Photovoltaik-Anlagen bis 30 kWp gilt seit dem 1. Januar 2023 ein Umsatzsteuersatz von 0 %. Dies umfasst auch Komponenten wie Stromspeicher sowie Planungs- und Montageleistungen.

Erträge aus der Einspeisung von Solarstrom aus Anlagen bis 30 kWp sind von der Einkommensteuer befreit.

Einspeisevergütung

Für eingespeisten Solarstrom erhalten Betreiber:innen einer Photovoltaik-Anlage eine gesetzlich festgelegte Einspeisevergütung nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG).

Weitere Fördermöglichkeiten

Die KfW unterstützt Photovoltaik-Anlagen mit dem Förderkredit Nr. 270.

Zusätzlich können zeitlich begrenzte Förderprogramme von Kommunen, Ländern oder der EU zur Verfügung stehen.

Der Preis für eine Photovoltaik-Anlage hängt von verschiedenen Faktoren ab wie z.B. dem Standort, dem Hersteller der Solarmodule, der Anlagengröße, der Dachform und dem Umfang der Montage.

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Die Amortisationszeit einer Solaranlage, also der Zeitraum, in dem die Energieeinsparungen die Investitionskosten ausgleichen, kann je nach Standort und weiteren individuellen Faktoren wie z.B. Eigenverbrauch, Qualität der Komponenten sowie Sonneneinstrahlungsverhältnissen variieren.

Eine Photovoltaik-Anlage lohnt sich für jede/n Eigenheimbesitzer:in, der/die Stromkosten sparen möchte, besonders wenn der Eigenverbrauch möglichst hoch ausfällt. Außerdem sind bei der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung die Faktoren wie Dachausrichtung, Neigungswinkel und Verschattung zu berücksichtigen.

Solargeneratoren benötigen nicht unbedingt rund um die Uhr direktes Sonnenlicht, sie arbeiten auch bei bedecktem Himmel. Allerdings ist ihre Leistung bei schwachem und diffusem Licht deutlich niedriger. Auch im Winter produzieren PV-Anlagen Strom.

kWp bedeutet Kilowatt peak und Wp bedeutet Watt peak. Peak heißt übersetzt „Spitze“. Mit diesem Ausdruck wird die Spitzennennleistung von PV-Modulen unter Standard-Testbedingungen (STC) bezeichnet. 

In der Regel nicht, denn dank einer speziellen Glasoberfläche sorgen bei einem Modul-Neigungswinkel von über 20° Regen und Schnee für die Reinigung. Nur wenn der Neigungswinkel unter 20° beträgt, ist es ratsam, die Solarmodule regelmäßig auf Verschmutzungen zu kontrollieren.

PV-Anlagen sind nahezu wartungsfrei, deshalb sind die Betriebs- und Wartungskosten gering. Eine regelmäßige Wartung ist dennoch empfehlenswert, um eine gleichbleibende Leistung der Anlage sicherzustellen.

Photovoltaik wandelt Sonnenenergie in Strom um, die Solarthermie nutzt die Wärme der Sonne. Bei der Nutzung der Sonnenenergie kann also zwischen zwei Verfahren unterschieden werden: der Photovoltaik und der Solarthermie. Bei der Solarthermie wandeln Kollektoren die Sonneneinstrahlung in nutzbare Wärme um. Diese wird zumeist über Wärmetauscher für die Heizung und die Warmwasserbereitung eingesetzt. Photovoltaik hingegen ist die direkte Umwandlung der Sonnenenergie in elektrischen Strom.

Bei dieser Frage spielen sowohl die Leistungsklasse des Moduls als auch die nutzbare Dachfläche eine Rolle. Diese hängt unter anderem von der Größe, aber auch von möglichen Verschattungsbereichen, der Dachausrichtung und Dachneigung ab. Für eine erste unverbindliche Einschätzung, ob Ihr Dach geeignet ist, beantworten Sie uns online bitte kurz ein paar Fragen.

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Wir melden uns nach Prüfung Ihrer Angaben bei Ihnen und besprechen das weitere Vorgehen zur Planung Ihrer PV-Anlage.

Alternativ können Sie für eine erste Einschätzung das Solarkataster Ihrer Kommune oder als Lübecker:innen das der Hansestadt Lübeck nutzen. Bitte beachten Sie, dass das Solarkataster bspw. keine Gauben berücksichtigt.

PV-Anlagen können überall dort installiert werden, wo es einen ausreichenden Lichteinfall gibt. Den optimalen Photovoltaikertrag ermöglicht eine südorientierte Fläche mit etwa 30° Neigungswinkel. Doch auch Abweichungen nach Südwest oder Südost bzw. Neigungen zwischen 25° und 60° beeinflussen den Energieertrag nur geringfügig. Problematisch sind lediglich Verschattungen durch Bäume, Nachbarhäuser, Dachaufbauten u.ä.

Unsere Photovoltaik-Spezialist:innen prüfen anhand Ihrer Angaben und Adresse, ob Ihr Hausdach für eine Photovoltaik-Anlage in Frage kommt. Starten Sie hier Ihre unverbindliche Anfrage.

Alternativ können Sie für eine erste Einschätzung das Solarkataster Ihrer Kommune oder als Lübecker:innen das der Hansestadt Lübeck nutzen. Bitte beachten Sie, dass das Solarkataster bspw. keine Gauben berücksichtigt.

Verschattungen können die Leistung einer Photovoltaik-Anlage erheblich beeinträchtigen. Bäume, Gebäude oder andere Hindernisse, die Schatten auf die PV-Module werfen, reduzieren die Sonneneinstrahlung und damit die Energieerzeugung. Es ist wichtig, Standorte zu wählen, die möglichst wenig Verschattung haben, um die Effizienz der Solaranlage zu maximieren.

Eine PV-Anlage muss beim jeweils zuständigen Netzbetreiber und im Marktstammdatenregister angemeldet werden. Zuständiger Netzbetreiber für den Raum Lübeck ist die TraveNetz GmbH. Sollten Sie nicht in der TraveNetz Region wohnen, können Sie hier Ihren Netzbetreiber ermitteln.

Für den Betrieb einer PV-Anlage ist das Vorhandensein eines Zweirichtungszählers notwendig. Andernfalls kann der von Ihnen eingespeiste Strom nicht ordnungsgemäß gemessen und vergütet werden. Der Zählersetzungsantrag wird durch Ihr beauftragtes Elektrofachunternehmen beim Netzbetreiber eingereicht.

Auch auf Flachdächern können PV-Anlagen problemfrei installiert werden. Die Module werden mit einem speziellen Montagesystems schräg und in optimaler Südausrichtung aufgestellt. Durch die schräge Installation auf den Ständern ist auch ein Reinigungseffekt sowie eine ausreichende Belüftung gesichert. 

Nein, wenn Sie die PV-Anlage am Gebäude befestigen, benötigen Sie keine Baugenehmigung. Dies gilt jedoch nicht uneingeschränkt bei denkmalgeschützten Gebäuden und bei gewerblich betriebenen Außenanlagen mit weniger als 50% Eigenverbrauch – hier sollten Sie sich vor der Installation gut informieren.

Befindet sich Ihr Haus in einem Gebiet mit Erhaltungssatzung (rechtsgültig bzw. in Aufstellung), bedarf es auch einer Einzelfallprüfung durch die zuständige Behörde. Das gilt insbesondere für die Lübecker Altstadtinsel.

Um möglichst viel Solarstrom selbst nutzen zu können, sollten Sie Ihren Eigenverbrauch optimieren. Eine Möglichkeit ist die Installation eines Stromspeichers. Dieser speichert den tagsüber überschüssig erzeugten PV-Strom und stellt ihn dann zur Verfügung, wenn er gebraucht wird z.B. am frühen Morgen und abends. 

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, sich den eingespeisten Strom vergüten zu lassen. Weiterhin müssen bestimmte Voraussetzungen dafür erfüllt sein. Nähere Informationen dazu erhalten Sie auf der Website Ihres Netzbetreibers - für die Region Lübeck und das Umland ist dies die TraveNetz GmbH.

Nähere Informationen hierzu erhalten Sie auf der Webseite Ihres Netzbetreibers - für die Region Lübeck und das Umland ist dies die TraveNetz GmbH.

Es ist generell immer möglich und empfehlenswert, den selbst erzeugten PV-Strom im eigenen Gebäude zu nutzen.

Um die Leistung einer Photovoltaik-Anlage zu optimieren, werden die folgenden einzelnen Komponenten aufeinander abgestimmt und an die baulichen Gegebenheiten des Gebäudes angepasst:

• PV-Module, die aus der Sonnenenergie Gleichstrom erzeugen.

• Wechselrichter, die den Gleichstrom in netzkonformen Wechselstrom (230V) umwandeln.

• Einspeisezähler, der den eingespeisten Strom in das Stromnetz misst.

• Verkabelung und Montagegestell, auf dem die PV-Module befestigt sind.

Eine Solarzelle ist das grundlegende Bauelement eines PV-Moduls. Sie besteht aus einem Halbleitermaterial, typischerweise aus Silizium, das in der Lage ist, Lichtenergie in elektrische Energie umzuwandeln. Wenn Sonnenlicht auf die Solarzelle trifft, werden Elektronen im Halbleitermaterial angeregt und erzeugen so eine elektrische Spannung und Stromfluss.

Ein PV-Modul, auch als Solarmodul bezeichnet, ist die grundlegende Komponente einer Photovoltaik-Anlage. Es besteht aus mehreren miteinander verbundenen Solarzellen und dient dazu, Sonnenlicht in elektrische Energie umzuwandeln. Die PV-Module sind in der Lage, Strom zu erzeugen, indem sie die Photonen des Sonnenlichts einfangen und in elektrische Energie umwandeln.

Ein Wechselrichter ist eine wichtige Komponente innerhalb einer Photovoltaik-Anlage. Er wandelt den von den PV-Modulen erzeugten Gleichstrom (DC) in den für den Haushaltsgebrauch und das Stromnetz geeigneten Wechselstrom (AC) um. Der Wechselrichter ermöglicht somit die Nutzung des erzeugten Solarstroms für den Eigenverbrauch oder die Einspeisung ins Stromnetz.

Die Effizienz von Solarzellen hat sich in den letzten Jahren erheblich verbessert. Moderne monokristalline oder polykristalline Silizium-Solarzellen erreichen Wirkungsgrade von etwa 15-20%. Es gibt auch neuere Technologien wie Dünnschicht-Solarzellen oder Mehrfachsolarzellen, die höhere Effizienzen von bis zu 25% erzielen können.

Grundsätzlich kann der selbst erzeugte PV-Strom für alle technischen Einrichtungen des Hauses verwendet werden. Beispielsweise kann man mit dem PV-Strom auch eine Wärmepumpe betreiben. Je mehr Strom die Wärmepumpe tagsüber verbraucht, desto besser ist dies für den Eigenverbrauchsanteil. Allerdings ist zu bedenken, dass der PV-Strom alleine zum Betrieb einer Wärmepumpe nicht ausreicht, sodass zusätzlich Netzstrom benötigt wird. Schließlich ist eine Wärmepumpe eher im Winter und abends in Betrieb, also zu den Zeiten, in denen die PV-Anlage weniger oder keinen Strom produziert. In dieser Zeit kann der komplette Strombedarf nicht mit einem zusätzlichen Speicher abgedeckt werden.

Der Ertrag einer PV-Anlage hängt ab von Temperatur, Einstrahlung und Einstrahlungswinkel. Der durchschnittliche Ertrag von PV-Anlagen in Deutschland innerhalb eines Jahres liegt bei 1000 kWh/kWp.

Im langjährigen Mittel der Sonneneinstrahlung in Deutschland kann bei einer optimal ausgerichteten PV-Anlage (30 Grad Modulneigung bei Südausrichtung) mit Erträgen von ca. 850 kWh/kWp und Jahr im Norden Deutschlands gerechnet werden. Kilowatt peak (kWp) und Watt peak (Wp) bezeichnet die Spitzennennleistung von PV-Modulen unter Standard-Testbedingungen (STC). 

Jedes Modul verliert im Laufe der Jahre an Leistung. Die Hersteller garantieren eine Mindestleistung für 20 bis 25 Jahren – üblich sind 90 Prozent der Modulnennleistung nach 10 Jahren und 80 Prozent nach 20 bis 25 Jahren. In der Praxis wird diese Untergrenze meist nicht erreicht. Bei einem früheren Leistungsabfall garantiert der Hersteller Ersatzlieferung.

Ein Solarstromspeicher, auch als Batteriespeicher oder Solarbatterie bekannt, ist ein Gerät, das überschüssigen Strom aus einer Solaranlage speichert. Dieser gespeicherte Strom kann später verwendet werden, wenn die Solaranlage nicht genug Energie produziert, beispielsweise nachts oder an bewölkten Tagen.

Ihre Vorteile auf einen Blick:

• Unabhängigkeit vom Stromnetz: Speicher ermöglichen es Hausbesitzern, den eigenen Strom zu speichern und zu nutzen, was zu einer geringeren Abhängigkeit vom Stromnetz führt.

• Maximierung des Eigenverbrauchs: Mit einem Speicher können Solaranlagenbesitzer den selbst erzeugten Strom effizienter nutzen, anstatt ihn ins öffentliche Netz einzuspeisen.

• Notstromversorgung: Bei Stromausfällen können Speicher als Backup-Stromquelle fungieren.

• Beitrag zur Netzstabilität: Indem überschüssige Energie zwischengespeichert wird, wird das Stromnetz durch Speicher stabiler gemacht und Spitzenlasten werden reduziert.

Um den Eigenverbauch zu optimieren und möglichst viel Solarstrom selbst nutzen zu können, kann ein Speicher installiert werden. Dieser speichert den tagsüber überschüssig erzeugten PV-Strom und stellt ihn dann zur Verfügung, wenn er gebraucht wird (z.B. am frühen Morgen und abends). Ein Solarstromspeicher kann den gesamten Strombedarf eines Haushalts in den meisten Fällen nicht vollständig decken. Die Größe des Speichers wird normalerweise so ausgelegt, dass er den Eigenverbrauch erhöht und den Bezug von Strom aus dem Netz reduziert.

Ein Stromspeicher kann eine Photovoltaik-Anlage sinnvoll ergänzen. Er ermöglicht es, einen Teil des selbst erzeugten Stroms zu speichern und zu einem späteren Zeitpunkt zu nutzen. Dadurch kann der Eigenverbrauch des selbst erzeugten Solarstroms erhöht werden. Der gespeicherte Strom steht auch außerhalb der Zeiten direkter Sonneneinstrahlung zur Verfügung. Eine Wärmepumpe kann dabei ebenfalls mit gespeichertem Eigenstrom betrieben werden.

Ja, das funktioniert. Das Nachrüsten ist kein Problem und für Besitzer einer PV-Anlage eine langfristig sinnvolle Investition. Hierbei ist es ratsam, sich fachmännische Hilfe für die Planung einzuholen, damit am Ende die Kapazitäten und Leistungen der Komponenten vernünftig aufeinander abgestimmt sind.