Lohnt sich Photovoltaik? – Erfahrungen und Tipps einer Bauingenieurin

• In ihrem Photovoltaik-Erfahrungsbericht erzählt Bauingenieurin Ester Karl über die Umsetzung ökologischer und energieeffizienter Konzepte im Zuge ihres Neubaus.
• Neben einer Photovoltaikanlage setzt Karl auf ökologisches und damit zukunftssicheres Bauen.
• Laut der Bauingenieurin lohnt sich Photovoltaik in ihrem Projekt. Unter anderem ließen sich ihre Energiekosten auf ein Minimum senken. 
• Die stetig sinkende Einspeisevergütung ist ein Mitgrund, warum sich eine PV-Anlage nicht lohnt. Daher empfiehlt Karl, die Anlage auf Eigenverbrauch auszurichten.
• Das Plus-Energiehaus von Familie Karl produziert mehr Strom als es verbraucht. In diesem Setting lohnt sich eine PV unbedingt.

Lohnt sich Photovoltaik noch, ab welchem Verbrauch lohnt sich Photovoltaik und wie lässt sich ein nachhaltiges, zukunftsfähiges Energiekonzept umsetzen? Bauingenieurin Ester Sophia Karl berichtet über ihr Bauprojekt. Spoiler: Unter bestimmten Voraussetzungen lohnt sich eine PV-Anlage in jedem Fall.

Was bedeutet es, ökologisch zu bauen?

Ökologisches Bauen steht für mich für zukunftssicheres und enkeltaugliches Bauen. So, dass man ein Haus gut über die Generationen weitergeben kann. Die Klimakrise ist mittlerweile bei allen angekommen. Was vielen Menschen aber nicht bewusst ist: Wir haben noch weitere Krisen. 

Wir haben eine Ressourcen-Krise. Sand wird knapp, Kupfer wird knapp. Wir haben in Deutschland noch Zugang zu vielen mineralischen Baustoffen, aber die Bevölkerung ist immer weniger dazu bereit, Tagebau zuzulassen. 

Wir reißen sehr viel ab und erzeugen 200 Millionen Tonnen mineralische Abfälle auf Baustellen pro Jahr. Im Vergleich dazu: Unser Plastikmüll umfasst „nur“ 19 Millionen Tonnen. Die Baubranche produziert unglaublich viel Müll, aber unsere Deponiegrenzen sind erreicht. Wir wissen nicht mehr wohin mit dem Zeug. Eine Lösung wäre Recycling, eine andere, weniger abzureißen.

Die dritte Krise ist mir am wichtigsten: Wir verbringen viel Zeit in Innenräumen. Die Wohnumwelt, die wir uns aber seit dem Zweiten Weltkrieg geschaffen haben, ist menschenunfreundlich. Die Art, wie wir wohnen, macht uns krank.

Woher kommt deine Leidenschaft für gesundes Bauen?

Ich habe an der Uni im Betonlabor gearbeitet und fand diesen Baustoff ganz schrecklich. Es waren hauptsächlich Männer, die dort gearbeitet haben und sie sahen alle zehn bis fünfzehn Jahre älter aus als sie wirklich waren. Das hat mir zu denken gegeben. Ich habe den Zementstaub auf der Haut gehasst und immer geduscht, wenn ich abends von der Baustelle nach Hause kam. Das war kein schönes Gefühl. Ich bin starke Allergikerin, und als ich dann angefangen habe, mich mit dem Thema zu beschäftigen, war das wie ein Rattenschwanz: Von den Allergien kommt man automatisch auf wohngesundes Bauen, und wer sich mit Wohngesundheit beschäftigt, rutscht automatisch in das ökologische Bauen. Ich habe versucht, ein Haus für mich zu finden, in dem ich keine Medikamente nehmen muss, und das habe ich auch geschafft.

Im Haus meiner Eltern komme ich ohne Medikamente nicht klar. Es spielen noch ein paar andere Faktoren eine Rolle – z.B. habe ich eine Katzenallergie - aber ich bekomme in vielen Häusern Probleme mit Allergien. Auch im Haus meiner Schwiegereltern geht es mir oft nicht gut. Es ist schlecht belüftet, und wer weiß, was da noch alles ausdünstet, die haben noch einen ganz alten Kachelofen.

Was ist ein Holz-Lehm-Haus?

Bei einem Holz-Lehm-Haus wird ein Holzständer vorgefertigt. Es ist aber kein klassisches Fertighaus. Unser Wandaufbau besteht fast vollständig aus Dämmung. Das Dach wurde mit Zellulose ausgeblasen. Unsere Außenwände haben wir von innen mit Lehmplatten beplankt und dann verputzt. Wir haben eine Wand-Lehm-Heizung, dafür wurden Heizschleifen in die Wände integriert. 

Bei der Auswahl der Produkte haben wir Wert auf Lokalität gelegt. Es kommt alles aus Süddeutschland und Österreich. Natürlich haben wir auch Produkte, die aus China sind, das lässt sich nicht vermeiden. Zum Beispiel unsere Lüftungsanlage – so etwas wird in Deutschland leider nicht mehr hergestellt.

Energieeffizienz Heizung im Vergleich: Welche Heizungsart kommt für dich infrage?

Was für ein Energiekonzept hast du umgesetzt?

Bei unserem Energiekonzept werden die Leute immer grün vor Neid, weil wir ganz enorm niedrige Energiekosten haben. Wir haben das KfW-40-Plus-Konzept umgesetzt. Verglichen mit einem Referenzhaus verbrauchen wir weniger als 60 Prozent des Energiebedarfs. Und wenn man das nach dem Liter-Haus-Prinzip umrechnet: Ein Liter Heizöl gibt ja ungefähr 10 Kilowattstunden Energie her (m²*a). Dann brauchen wir nur circa 1,5 Liter pro Quadratmeter pro Jahr für Warmwasser und für die Heizung. Der deutsche Durchschnitt braucht ungefähr 15 Liter. 

Was bei uns anders ist: Wir sind stark gedämmt. Wir haben einen sehr niedrigen U-Wert, also niedrige Wärmeverluste (Anmerkung d.R.: der U-Wert zeigt die Dämmqualität, je niedriger der Wert, desto besser die Dämmwirkung). Und durch die niedrigen Wärmeverluste haben wir einen sehr geringen Energiebedarf. Die Vorwärmtemperatur für unsere Heizung liegt nur bei 29 Grad. Das ist sehr wenig. Viele Heizungen produzieren Vorwärmtemperaturen von 60 Grad. Und weil wir diese niedrige Vorlauftemperatur haben, muss unsere Wärmepumpe nicht so hart arbeiten. Dadurch kommt die Energieeffizienz zustande. 

Fazit: Lohnt sich Photovoltaik bei ökologischem Bauen

• Im Fokus von Ester Karls Bauprojekt stand ökologisches und damit zukunftssicheres Bauen: Die Immobilie soll sich gut an die nächsten Generationen weitergeben lassen.
• Persönliche Erfahrungen brachten Ester Karl auf das Thema „gesundes Bauen“ und die Holz-Lehm-Bauweise. Dabei kamen, sofern möglich, regionale Bauteile zum Einsatz.
• Bei Familie Karls vorbildlichem Energiekonzept lohnt sich Photovoltaik ganz besonders.
• Im Bauprojekt wurde das KfW-40-Plus-Konzept umgesetzt, der aktuell höchste KfW-Effizienzhausstandard. Der Effekt: Energieeinsparungen von rund 60 Prozent im Vergleich zu einem Referenzhaus. Gelungen ist das unter anderem durch sehr gute Dämmung.

Welche Photovoltaikanlage hast du verbaut?

Wir haben Module aufs Dach montiert, das ist eine kleine Anlage. Das ist auch einer der Punkte, die ich bereue. Wenn ich das noch einmal machen würde, dann würde ich direkt das ganze Dach vollklatschen.

Die PV-Anlage versorgt nur den Hausstrom. Die Wärmepumpe wird mit Hoch- und Niedertarifstrom der Stadtwerke mit einem Erneuerbare-Energien-Tarif betrieben. 

Und wir haben zusätzlich noch einen Speicher sowie eine Cloud, für die wir eine monatliche Grundgebühr bezahlen.

Energiegemeinschaft Deutschland: Mehr als dem Nachbarn Strom verkaufen

Wie funktioniert die Stromspeicherung bei euch?

Wenn Strom produziert wird, dann geht der produzierte Strom als erstes in den Verbrauch. Alles, was übrig ist, läuft in den Speicher. Der Speicher hat fünf Kilowattstunden – und ist relativ klein. Erst wenn der Speicher voll ist und wir genug produzieren, dann speisen wir den überschüssigen Strom ins Netz ein. Und das, was wir über die Cloud-Lösung einspeisen, das ist wie eine Gutschrift. 

Wir speisen im Sommer ein und im Winter ziehen wir den Strom wieder raus. Wir haben zum Beispiel dieses Jahr (2022) hochgerechnet ungefähr 6.000 kWh produziert und davon knapp über 3.000 ins Netz eingespeist. Aus dem Netz bezogen haben wir 1.800 kWh. Von diesen 1.800 sind 1.500 kWh kostenlos für uns – für die Cloud-Speicherung zahlen wir eine monatliche Grundgebühr. Und nur für die restlichen 300 kWh müssen wir den normalen Strompreis bezahlen. Dieses Jahr waren es knapp 32 Cent und jetzt haben wir auch eine Strompreiserhöhung bekommen. 

Lohnt sich Photovoltaik mit Förderung – und wurde die Anlage gefördert?

Ja, sie wurde über das „10.000-Häuser-Programm“ in Bayern gefördert mit 11.000 Euro. Dadurch hat sich das für uns richtig gelohnt. Und deswegen bereue ich es auch, dass wir die Anlage nicht größer gebaut haben. Aus heutiger Sicht hätten wir lieber etwas mehr Kredit aufgenommen und das ganze Dach voll gemacht. Dann hätten wir mehr Strom und geringere Kosten. Gerade jetzt, wo die Strompreise so explodieren, hätte es sich auf jeden Fall gelohnt. 

Kann man eine PV-Anlage nachträglich vergrößern?

Ja, kann man. Aber es ist alles komplizierter und teurer. Es ist immer günstiger, wenn man die Anlage von Anfang an direkt größer baut. Die Photovoltaik-Module selbst sind ja gar nicht so teuer. Das Teure sind die ganzen Installationen, die Arbeitskraft, da muss ein Gerüst aufgestellt werden. Je mehr man von Anfang an obendrauf setzt, desto günstiger werden all die anderen Kosten und die Kilowattstunden. 

Im Sommer schaffen wir es tatsächlich, autark zu sein. Da reicht der Batteriespeicher, sodass wir über Nacht auch nichts beziehen müssen. Aber im Winter klappt das natürlich nicht annähernd. In der Bilanz sind wir ein Plus-Energiehaus. Wir produzieren mehr Strom als wir verbrauchen. 

Stromverbrauch ermitteln – zukünftigen Verbrauch schätzen

Fazit: Voraussetzungen, unter denen sich PV lohnt

• Lohnt sich eine PV-Anlage und wenn ja, ab welchem Verbrauch lohnt sich eine PV Anlage? Für die Familie Karl ist diese Frage eindeutig mit ja zu beantworten. Im Jahr 2022 mussten lediglich 300 kWh zugekauft werden.
• Gerade bei sinkender Einspeisevergütung, lohnt sich eine PV-Anlage mit Speicher.  Ein Batteriespeicher sowie eine Stromcloud sorgen bei Familie Karl für einen sehr geringen Anteil zugekaufter Energie.
• Eine Förderung über das 10.000-Häuser-Programm machte die Installation noch lukrativer.
• Lohnt sich Photovoltaik? Rechner zur Ermittlung des zukünftigen Bedarfs zu nutzen, ist ratsam. Ester Karl würde heute eine größere Anlage installieren, um auch in den Wintermonaten mehr zu produzieren.
• Dennoch gelingt es der Familie, insgesamt mehr Strom zu produzieren als zu verbrauchen. 

Kann man mit einem nachhaltigen Energiekonzept überhaupt völlig autark sein?

Nein! Diese Frage wird mir oft gestellt (lacht). Man könnte das hinbekommen, aber das Verhältnis zwischen Kosten und Nutzen würde nicht mehr stimmen. Man müsste so viel Geld in eine sehr große Anlage investieren, das würde sich nicht mehr lohnen. Man bräuchte im Winter einen 20 bis 25 Kilowatt-Batteriespeicher und hätte keine Garantie, ob man den voll bekommt über den Tag, wenn die Sonne nicht genug scheint. Man bräuchte dann noch etwas Zusätzliches wie Windkraft, aber da, wo wir wohnen, wäre das unrealistisch. Wenn man einen großen Garten hätte und dort ein großes Windrad hinstellen würde, dann vielleicht. Die Cloud ist die beste Lösung für Normalbürger in einer Wohnsiedlung. 

Wie viel Strom verbraucht ihr und was deckt die PV-Anlage ab?

Ab wann lohnt sich eine PV-Anlage? Ester hat uns ihre Daten zu Erzeugung, Verbrauch und Einspeisung zur Verfügung gestellt. Einige Informationen zum „Strom-Alltag“ vorab:

• 2018: 2 Erwachsene und 1 Kind
• Ab 2020: 2 Erwachsene und 2 Kinder
• Ihr Mann arbeitet im Homeoffice, auch nachts
• Während der Pandemie war die Familie fast ausschließlich zu Hause
• Bei der Anschaffung von Neugeräten wird auf die Energieeffizienz geachtet
• Es läuft viel Werkzeug über Starkstrom, z. B. Kreissäge, Hobelmaschine
• Der Trockner hat in der Familie mit kleinen Kindern Hochkonjunktur

Lohnt sich Photovoltaik? 

Ja, auf jeden Fall. Ich würde fast sagen, ich würde genauso wieder bauen. Ich würde auf jeden Fall die Photovoltaik-Anlage größer auslegen. Wir haben uns damals beraten lassen von der Verbraucherzentrale, und die haben uns eine kleinere Anlage empfohlen. Damals gab es noch eine Einspeisevergütung von 12 Cent pro kWh. Mit den aktuellen 6 Cent pro kWh lohnt sich eine Einspeisung fast gar nicht mehr. 

Dieses Jahr (2022) kommen wir bei unter 200 Euro für den Hausstrom heraus. Ab nächstem Jahr wird es für uns auch teurer. Aber das wird es ja für alle. Und wir haben dieses Jahr 1.200 Euro für Wärme, Wasser und Strom bezahlt. Also 100 Euro im Monat, das ist ein super Wert für einen Vier-Personen-Haushalt in einem 167-Quadratmeter-Haus.

Bei den Stromwerten muss man noch ergänzen: 500 bis 800 kWh verbraucht die Lüftungsanlage bei uns. Das heißt: Wenn jemand Verbrauchswerte vergleichen will, dann müssen diese Werte abgezogen werden.

Warum braucht man eine Lüftungsanlage?

Moderne Häuser sind unglaublich dicht gebaut, sodass der natürliche Luftaustausch nicht reicht. Wir haben einen besseren Wert als ein Passivhaus. Unser Wert liegt bei 0,2. Das heißt, wir brauchen fünf Stunden für einen Luftaustausch über die Ritzen im Haus. 

Wenn wir im Haus sitzen würden ohne zu lüften und ohne eine Lüftungsanlage, dann wäre das ungesund. Die CO₂-Werte würden zu schnell steigen. Viele Leute unterschätzen, wie viel Lüftung sie brauchen. Ich höre immer wieder „wir brauchen keine Lüftungsanlage, wir lüften übers Fenster“. 

Nur verliert man viel Wärme über die Fenster. Ein modernes Gebäude braucht darum Lüftungsunterstützung. Auch für die Abfuhr der Schadstoffe, nicht nur CO₂, sondern auch, was das Haus ausdünstet. 

Fazit: Praxiserfahrungen mit PV

• Wann lohnt sich eine PV-Anlage nicht? Wer eine vollständige Autarkie anstrebt, kann enttäuscht werden: Kosten und Nutzen stehen dann in keinem ausgewogenen Verhältnis mehr.
• So müsste eine Anlage sehr groß dimensioniert, die Speicherbatterie bis zu 25 kWh Leistung erbringen und zusätzliche nachhaltige Energieerzeugungsformen hinzukommen, wie etwa Windkraft. 
• Obwohl die Einspeisevergütung stetig sinkt, lohnt sich Photovoltaik 2024 immer noch – vor allem mit einem Speicher.
• In Karls Immobilie ist die Lüftungsanlage ein wesentlicher Faktor: Über Fenster geht zu viel Wärme verloren. Lüftungsanlagen sorgen für einen effizienten Luftaustausch und leiten Ausdünstungen nach außen ab.

Für wen lohnt sich Photovoltaik und was sind deine Tipps für Menschen, die ihren eigenen Strom erzeugen möchten?

Tipps für die Planung 

Ich würde eine PV-Anlage für ein normales Einfamilienhaus auf Eigenverbrauch auslegen. So, dass man gar nicht mit einer Einspeisevergütung rechnet. Jemand, der eine große Halle hat, der kann auf Einspeisung setzen. 

Jemand, der neu baut, sollte sich für die PV-Anlage vorher überlegen, wie er das Haus gestaltet, welches Dach er wählt und wie er das Haus ausrichtet. Aktuell sind ja Stadtvillen mit Zeltdächern modern, aber gerade diese Dächer bieten eine kleinere Dachfläche für Photovoltaik. Ein Satteldach ist für den Eigengebrauch das Beste. 

Platz für den Batteriespeicher schaffen: Wir haben einen Batteriespeicher, den man theoretisch erweitern kann. Aber die Erweiterungselemente werden heute nicht mehr hergestellt. Der Platz in unserem Hauswirtschaftsraum ist aber so eng, dass ein neuer Batteriespeicher an die Stelle nicht hinpasst. Wenn man das Haus plant, dann sollte man ausreichend Platz für den Batteriespeicher einplanen, sodass man in Zukunft flexibel ist. 

Für Leute, die am Anfang nicht genug Geld haben: Da würde ich den Batteriespeicher erst mal weglassen und später nachrüsten. Das sind schon enorme Kosten, sodass man erst mal nur den Platz dafür vorsieht. Erst einmal eine PV-Anlage so groß es geht. Und wenn dann wieder Geld da ist, den Batteriespeicher nachrüsten. Nicht an den Elementen auf dem Dach sparen. 

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Tipps für den Betrieb

Man sollte auf jeden Fall vor Betrieb einmal mit dem Steuerberater sprechen, ob die Anlage angemeldet werden muss.  

Wenn große Bäume in der Umgebung stehen, dann kann es schon sein, dass man die Anlage mal reinigen muss. Das kommt auf das Umfeld an. Wir haben unsere Anlage in den 5 Jahren noch nicht gereinigt. Wir haben aber an der Seite auch keine großen Bäume. 

Unser Dach hat eine Neigung von 45 Grad, sodass der Schnee direkt runterrutschen kann. Wenn das Dach sehr flach ist, kann es sein, dass im Winter der Schnee nicht schnell genug abrutscht. 

Ich nutze eine App, in der ich nachschauen kann, wie es gerade läuft. Sie gibt auch Fehlermeldungen an, wenn etwas nicht stimmt.

Wenn die Anlage auf den Eigengebrauch optimiert ist, dann sollte man seinen Lebensrhythmus analysieren und anpassen. Ich habe bei allen Elektrogeräten darauf geachtet, dass die Geräte energieeffizient sind. Bei der Waschmaschine habe ich darauf geachtet, dass ich sie zu bestimmten Uhrzeiten betreiben kann. Ich programmiere sie so, dass sie um 14 Uhr fertig ist. Dann passt die Waschzeit schon mal. Dann räume ich die Wäsche in den Trockner um, dann habe ich die volle Power. So laufen beide Geräte voll über die PV-Anlage. Auch die Spülmaschine läuft mittags. Das mag für einige lästig klingen, war aber keine große Umstellung.

Wie siehst du die Zukunft: Haben wir in 10 Jahren alle eine PV-Anlage auf dem Dach oder anders gefragt: Lohnt sich eine PV-Anlage wirklich?

Ich gehe davon aus, dass über kurz oder lang jeder eine PV-Anlage auf dem Dach haben wird. Es gibt bereits immer mehr Bundesländer, die das zur Verpflichtung machen. Ich bin überrascht, wie viele Industriehallen immer noch keine Solaranlage auf dem Dach haben. Ich glaube, es wird auch immer mehr Solarfassaden geben. PV ist für alle leicht umzusetzen. Windkraft ist kompliziert, aber eine PV-Anlage passt auf jedes Dach. Auch Solardachziegel werden immer interessanter, weil man das Dach direkt mit Solar eindeckt. Ich denke, das ist die Zukunft. Die Stromerzeugung wird dezentralisiert und es wird jeder seinen Teil dazu beitragen. 

Wir danken dir sehr für dieses Gespräch!

Fazit: Tipps für Planung und Betrieb

• Wer sich die Frage stellt „Warum lohnt sich Photovoltaik nicht?“, muss umdenken: Eine PV-Installation im Einfamilienhaus ist praktisch immer rentabel. Allerdings sollte die Anlage auf Eigenverbrauch ausgelegt werden.
• Es rentiert sich, im Vorfeld eines Neubaus die verfügbare Dachfläche sorgfältig zu planen: je größer, desto besser. Auch Raum für den Stromspeicher sollte berücksichtigt werden.
• Versorgt man seine Immobilie mit einer großen Solaranlage, lohnt sich Photovoltaik auch im Alter. Nämlich dann, wenn sie bei sinkenden Einkommen im Rentenalter Energiekosten auf ein Minimum reduziert.
• Warum lohnt sich Photovoltaik nicht mehr? Eine ungünstige Lage mit hohen Bäumen oder Gebäuden oder ein falscher Neigungswinkel mit zu wenig Sonneneinstrahlung machen eine Photovoltaikanlage ineffizient. Bäume und hohe Schneelasten erfordern zudem häufige Säuberungen und Wartungen – zusätzliche Kosten inklusive. Darüber hinaus gibt es keinen Grund, warum sich eine PV-Anlage nicht lohnt.
• Ester Karl rät, den Alltag an das Energiekonzept anzupassen und den Eigengebrauch zu optimieren: Wer Elektrogeräte wie Waschmaschine und Trockner tagsüber laufen lässt, nutzt die PV-Anlage optimal aus. 
   

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PV-Anlage: lohnt sich das? 

Eine Photovoltaikanlage lohnt sich – von wenigen Ausnahmen abgesehen – immer. Jede mit Solarkraft erzeugte kWh schont die Umwelt und vor allem bei einem hohen Eigenverbrauch auch den Geldbeutel.

Warum lohnt sich eine Solaranlage nicht? 

Stimmen die baulichen Voraussetzungen nicht, etwa durch eine ungünstige Dachausrichtung oder nicht ausreichende Sonneneinstrahlung, kann eine PV-Anlage unwirtschaftlich sein. Auch wenn die Installationskosten die Einsparungen übersteigen, was bei einem geringen Eigenverbrauch der Fall sein kann, lohnt sich PV unter Umständen nicht.

Ab wieviel kWh lohnt sich Photovoltaik? 

Im Allgemeinen rentiert sich die Anlage bei einem Jahresenergieverbrauch in Höhe von 4.000 bis 5.000 Kilowattstunden. Das entspricht in etwa den Werten von Karls Immobilie.