Photovoltaik: Die Vorteile von Solarenergie
Eine Photovoltaikanlage ist für Privathaushalte gleich aus mehreren Gründen interessant: Diese Methode der Stromerzeugung ist umweltfreundlich und wird staatlich gefördert. Erfahre in diesem Artikel alles Wichtige zum Thema Photovoltaik.
Das Wichtigste in Kürze:
- Photovoltaik ist ein technisches Verfahren zur Produktion von Solarstrom.
- Photovoltaikanlagen ermöglichen es, selbst Strom zu produzieren und dabei die Umwelt zu entlasten.
- Damit sich die Anschaffung rentiert, müssen Strombedarf und Wirkungsgrad der Photovoltaikanlage genau aufeinander abgestimmt sein.
- Fördermittel und Steuerabzüge machen die Anschaffung besonders lohnenswert. Kosten im Überblick
Was ist Photovoltaik?
Eine Photovoltaikanlage wandelt Sonnenstrahlung in elektrische Energie um. So kannst du als Hauseigentümerin oder -eigentümer einen Teil deines Strombedarfs selbst produzieren, was eine Reihe von Vorteilen mit sich bringt:
- Photovoltaikanlagen stehen für Nachhaltigkeit
Bei dieser Methode der Stromproduktion wird kein CO2 ausgestossen. Somit trägst du mit einer Photovoltaikanlage zu einer nachhaltigeren Umwelt bei.
- Eine Photovoltaikanlage senkt deine Stromrechnung
Eigenproduzierter Strom ist kostenlos. Auch mögliche Steigerungen der Energiepreise schlagen sich in deiner Stromrechnung deutlich weniger stark nieder, da der Bedarf an Strom aus dem öffentlichen Netz deutlich gesenkt wird.
«Auf den Dächern der Schweiz allein könnten wir mit Photovoltaik mehr Strom erzeugen, als wir aktuell verbrauchen.» David Stickelberger, Geschäftsführer Swissolar
Allerdings liefert eine Photovoltaikanlage nur bei ausreichender Sonneneinstrahlung Strom. Wird der umgewandelte Strom nicht unmittelbar verbraucht, kann er ohne einen zusätzlichen Batteriespeicher nicht gespeichert werden. Das bedeutet, dass für den Energieverbrauch abends Strom aus dem öffentlichen Netz bezogen werden muss.
Alternativ kannst du für den überschüssigen Strom einen Stromspeicher hinzukaufen. Ist die Speicherkapazität gut auf den Bedarf abgestimmt, kannst du mit der Photovoltaikanlage bis zu 90 Prozent autark vom öffentlichen Netz sein.
Definition Photovoltaik
Photovoltaik bezeichnet die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie mithilfe von Solarzellen. Diese basieren auf dem photovoltaischen Effekt, bei dem Licht auf ein Halbleitermaterial (z. B. Silizium) trifft und dadurch elektrische Spannung erzeugt wird. Die erzeugte Gleichspannung kann durch Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt und ins Stromnetz eingespeist oder in Batteriesystemen gespeichert werden. Photovoltaikanlagen werden sowohl in kleinen Anwendungen (z. B. Taschenrechner) als auch in grossen Solaranlagen zur Stromerzeugung genutzt.
Definition Solarenergie
Spricht man allgemein von Solarenergie ist die Energie gemeint, die aus der Strahlung der Sonne gewonnen wird. Sie kann dabei auf verschiedene Weise genutzt werden, insbesondere durch Photovoltaik (direkte Umwandlung in Strom) und Solarthermie (Nutzung der Sonnenwärme zur Erzeugung von Wärme oder Strom).
Was ist der Unterschied zwischen Photovoltaik und Solarthermie?
Während die Sonnenstrahlen in einer Photovoltaikanlage in Strom umgewandelt werden, produziert eine Solarthermie-Anlage Wärme, die für Warmwasseraufbereitung und zum Heizen genutzt werden kann.
Der Wirkungsgrad als Massstab für die Ergiebigkeit einer Photovoltaikanlage
Die Leistung einer Photovoltaikanlage wird in Kilowatt Peak (kWp) gemessen. Je mehr kWp, desto höher ist der Anteil der Sonnenstrahlung, die am Ende in Solarenergie umgewandelt wird.
Als Richtwert kann man sagen, dass 1 kWp rund 900 - 1000 Kilowattstunden (kWh) Strom liefert. Für ein Einfamilienhaus mit vier Personen rechnet man mit einem Bedarf von ca. 5 - 6 kWp und ca. 5000 kWh Strom pro Jahr. Der Bedarf variiert jedoch für jeden Haushalt. Ausschlaggebend sind Faktoren wie:
- Zu welchen Tageszeiten sind die Bewohner zu Hause?
- Wie viel Zeit verbringen die Bewohner insgesamt zu Hause bzw. auswärts?
- Wie viele Elektrogeräte werden genutzt?
- Wie oft wird die Spül- oder Waschmaschine genutzt?
Photovoltaik – Kosten
Die Preise einer Photovoltaikanlage sind heute wesentlich attraktiver als noch vor einigen Jahren, denn Photovoltaik-Technologien wurden in letzter Zeit stark weiterentwickelt. Die Kosten für eine Anlage auf einem Einfamilienhaus liegen aktuell zwischen 15‘000 – 25‘000 Schweizer Franken. Der Preis für die Anschaffung sollte jedoch nicht isoliert, sondern stets im Verhältnis zum Wirkungsgrad und zum eigenen Strombedarf betrachtet werden.
Förderung für Photovoltaikanlagen
Übrigens: In den meisten Kantonen stehen dir beim Einbau einer Photovoltaikanlage Fördergelder zu. Nützliche Informationen über die Förderung von Solaranlagen findest du hier.
mögliche Nachteile von Photovoltaik
Trotz der zahlreichen Vorteile von Photovoltaikanlagen gibt es auch einige kritische Punkte, die berücksichtigt werden sollten:
- Hohe Anschaffungskosten: Die Investition in Solarmodule, Wechselrichter und die Installation kann relativ hoch sein.
- Abhängigkeit von Sonneneinstrahlung: Die Stromproduktion hängt stark von der Sonneneinstrahlung ab, was zu wetterbedingten Schwankungen führen kann.
- Entsorgung und Recycling: Am Ende ihrer Lebensdauer müssen Solarmodule recycelt werden. Dieser Prozess ist technisch anspruchsvoll und noch nicht überall optimiert.
- Ästhetik: Nicht jeder empfindet Solarmodule auf dem Dach als optisch ansprechend
- Leistungsverlust: Mit der Zeit kann die Leistung der Solarmodule durch Verschleiss und Verschmutzung abnehmen.
Trotz dieser Herausforderungen überwiegen oft die Vorteile, insbesondere aus ökologischer Sicht.
Photovoltaik: Eine Investition, die sich auszahlt
Wann genau sich deine Photovoltaikanlage amortisiert, ist sehr individuell. In vielen Fällen ist der Zeitpunkt aber nach rund zehn Jahren erreicht. Bei einer durchschnittlichen Lebensdauer einer Photovoltaikanlage von 30 Jahren bedeutet das: rund 20 Jahre lang praktisch kostenfrei eine umweltfreundliche Stromproduktion.
Photovoltaik in der Schweiz
Ende 2021 wurden in der Schweiz 144'550 Photovoltaikanlagen (ohne Kleinstanlagen) gezählt. Die jährliche Stromerzeugung mittels Photovoltaik beträgt aktuell rund 3,9 Terrawattstunden (TWh), was laut Swissolar etwa dem Verbrauch von 975’000 Haushalten entspricht.
Der Anteil an Solarstrom am Stromverbrauch der Schweiz nimmt stetig zu und hat sich seit 2017 mehr als verdoppelt. «Doch die Zeit drängt. Bis spätestens Mitte dieses Jahrhunderts müssen wir unsere Treibhausgasemissionen auf netto null senken, um das Pariser Klimaprotokoll noch umzusetzen. Hierbei spielt Solarenergie eine wichtige Rolle», betont David Stickelberger. «Denn sie liefert Strom erneuerbar, zeitnah und günstig. Doch damit eine Umstellung voran geht, müssen wir schneller zubauen als der Bundesrat vorsieht. Schliesslich soll 2050 mit 45 TWh 12-mal mehr Strom durch Photovoltaik geliefert werden als heute.»
Experte im Interview: David Stickelberger
David Stickelberger ist studierter Geograph und hat ein Nachdiplomstudium in Umweltlehre absolviert. Als Geschäftsleiter von Swissolar, dem Schweizerischen Fachverband für Sonnenenergie, setzt er sich für die Zunahme der Nutzung von Sonnenenergie in der Schweiz ein.
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