Ist Photovoltaik die ideale Autarkie-Lösung fürs Tiny House?

Aktualisiert: Apr 30

Beim Thema Photovoltaik scheiden sich die Geister. Manche behaupten, der Hype sei schon wieder rum, andere sprechen von der Energielösung der Zukunft. Lohnt sich eine PV-Anlage überhaupt finanziell? Gibt es aktuell noch Förderungen?

Wir haben mit Brancheninsider Ruben Kunze, Solar Modul Planning Experte, gesprochen und konnten einige Fragen hierzu klären.


Ruben Kunze ist Experte im Bereich PV-Anlagen
Ruben Kunze ist Experte im Bereich PV-Anlagen

Hallo Ruben, vielen Dank, dass du dir heute Zeit für uns nimmst und das wichtige Thema nachhaltige Energie. Lohnt sich im Jahr 2021 der Einstieg noch und wenn ja, worauf muss ich bei der Auswahl meiner PV-Anlage achten? Absolut! Aus finanzieller Sicht lohnt sich der Einstieg in die Photovoltaik beim eigenen Einfamilienhaus. In dieser Größenordnung erlaubt der Gesetzgeber, den selbst erzeugten Strom ohne die Abfuhr von Stromumlagen zu verbrauchen. Der Grenzwert liegt hierbei bei 30 kWp installierter Leistung. Konkret: Die eigens erzeugte Kilowattstunde Solarstrom vom Dach kostet den Anlagenbetreiber der PV-Anlage circa 8-10 ct/kWh. Bei den aktuellen Strompreisen von ca. 28-30 ct/kWh ist die Ersparnis pro Kilowattstunde erheblich. Die Investitionskosten einer Photovoltaikanlage amortisieren sich insbesondere durch diese Strom Preisersparnis in der Regel bereits nach 8-10 Jahren. Die Einnahmen aus der Überschusseinspeisung spielen, anders als noch vor 10 Jahren, bei der Amortisation der Anlage eine eher untergeordnete Rolle. Heute werden Photovoltaikanlagen auf den Eigenverbrauch optimiert. Sprich, idealerweise eine Ost-West Anlage für den Strombedarf vor- und nach der Arbeit. Südanlagen sind natürlich weiterhin profitabel. Zum Kauf einer Anlage: Ein Interessent muss sich mittlerweile nicht mehr mit technischen Details einer Photovoltaikanlage auseinandersetzen. Die Produktionsstandards von Solarmodulen (auch aus China!) und anderen Anlagenkomponenten sind mittlerweile so hoch, dass man herstellerunabhängig von einer Anlagenlaufzeit von mehr als 25 Jahren ausgehen kann. Übrigens: Anlagen, die um die Jahrtausendwende installiert wurden, laufen bis heute größtenteils ohne nennenswerte Leistungseinbußen. Und das, obwohl die Produktionsstandards damals deutlich geringer waren als heute.


Photovoltaikanlagen lohnen sich auch aktuell noch für den Privatkunden
PV Anlagen lohnen sich nicht nur für Einfamilienhäuser, auch für Mehrfamilienhäuser und Gewerbeanlagen

Man hört immer wieder, dass der Wirkungsgrad einer PV-Anlage schlecht ist. Inwieweit stimmt das und gibt es schon neuere Module, die deutlich effizienter sind? Auch hier hat sich in den letzten Jahren einiges getan. Marktübliche Solarmodule haben heute einen Modulwirkungsgrad von ca. 20%. Bei einer Sonneneinstrahlung von 1000 Watt je Quadratmeter wandelt ein Standardmodul (1,6 qm Fläche) bis zu 320 Wp in nutzbare elektrische Energie um. Um über das Jahr dieselbe gemittelte elektrische Energie zu erzeugen, müsste ein durchschnittlich trainierter Mensch, bei gemäßigtem Tempo, nonstop 365 Tage im Jahr in die Pedale treten (pro Modul!) Auf einem Einfamilienhaus reichen daher ca. 15 Module aus, um über das Jahr gerechnet mehr Strom zu erzeugen als im gesamten Haus verbraucht wird (Annahme 4.500 kWh Jahresstromverbrauch). Generell rate ich jedoch immer zu großen Anlagen. Einerseits im Sinne der Energiewende, anderseit fallen beim Bau Fixkosten an, die über eine größere Anlagengröße spezifisch reduziert werden können. Ab einer Anlagengröße von 10 kWp (ca. 30 Module) reicht der Strom im Sommer zum Laden eines Elektrofahrzeugs und oder für den Betrieb einer Wärmepumpe. Bei der Herstellung von Solarzellen wird extrem viel Energie verbraucht. Zudem werden umweltschädliche Stoffe verbaut wie z.B. Stickstofftrifluorid, welches als starkes Treibhausgas bekannt ist. Stimmt das? Produzierendes Gewerbe erzeugt Treibhausgase, insbesondere CO2. Das gilt zweifelsfrei auch für die Photovoltaik. Umgerechnet auf die Lebensdauer eines Moduls werden jedoch nur 50 g/kWh Solarstrom emittiert. Bei Braunkohle reden wir hier von 1070 g/kWh. Viel öfter höre ich jedoch die Behauptung, dass ein Solarmodul bei der Herstellung mehr Energie verbraucht als es während der gesamten Lebensdauer produziert. Das ist natürlich vollkommener Quatsch. Laut Fraunhofer ISE amortisiert sich ein PV-Modul in Deutschland energetisch bereits nach 2-3 Jahren. Bei einer Lebenserwartung von weniger als 25 Jahren, produziert das PV-Modul somit ein Vielfaches der eingesetzten elektrischen Energie.

Ruben Kunze plant und verbaut PV Großanlagen auf Deutschlands Dächern.
Ruben Kunze plant und verbaut PV Großanlagen auf Deutschlands Dächern.

Eine Behauptung von Kritikern ist, dass bei Solarenergie keine konstante Energieversorgung gewährleistet werden kann. Stimmt das und gibt es alternative Lösungen für eine sichere Energieversorgung? Für das Gelingen der Energiewende benötigen wir unterschiedliche Technologien. Im Winter erzeugt die Windkraft enorm viel Strom, im Sommer die Photovoltaik. Das hat lange gut funktioniert, weil die erneuerbaren Energien politisch klein gehalten wurden. Mittlerweile produzieren die Erneuerbaren jedoch fast 50 % des deutschen Strombedarfs. Da es sich dabei um witterungsabhängige Energieerzeuger handelt, muss überschüssiger Strom zwischengespeichert und in leistungsschwachen Zeiten zurückgespeist werden. Mit der nationalen Wasserstoff Strategie sorgt die Bundesregierung endlich für verlässliche Rahmenbedingungen, sodass die Industrie in diesem Segment investieren kann. Die Zwischenspeicherung von Wasserstoff hört sich erst einmal nett an, ist jedoch mit großen Energieverlusten behaftet (ca. 40% Gesamtwirkungsgrad). Zudem handelt es sich um ein extrem flüchtiges Gas, das nur mit großem Aufwand im System gehalten werden kann.Trotz allem befürworte ich diesen Entschluss. Damit der Wasserstoff aber wirklich zu einer tragenden Säule der Energiewende wird, müssen wir beim Ausbau der erneuerbaren Energien nochmal deutlich zulegen. Wir reden hier vom Zehnfachen des jährlichen Zubaus den wir heute erleben. Optische Vorbehalte gegenüber Windrädern in Bayern können wir uns deshalb eigentlich nicht mehr erlauben. Für ein Gelingen der Energiewende brauchen wir einen großflächigen Ausbau von Windkraft und Solarenergie. Ist Solarenergie bzw. eine PV-Anlage die richtige Lösung für ein Tiny House? Warum? Auch bei Tiny Houses bin ich überzeugt, dass die Photovoltaik eine gute technische Lösung darstellt. Grob abgeschätzt passen ca. 14 Solarmodule auf euer Dach. Damit kommt man auch im Winter gut über den Tag. Mit dem überschüssigem Strom im Sommer können zusätzlich elektrische Verbraucher, evtl. sogar ein kleines Elektroauto geladen werden.

Eine PV-Anlage eignet sich ideal, um den vagabundo flex energieautark zu machen.
Eine PV-Anlage ist eine gute technische Lösung, die je nach Region sogar für autarkes Leben sorgen kann.

Wie groß muss meine PV Anlage konzipiert sein, dass ein Tiny House mit ca. 30qm und zwei Bewohnern jederzeit autark versorgt werden kann? Wenn der Warmwasserbedarf über die Photovoltaik gedeckt werden soll, würde ich die zur Verfügung stehende Dachfläche möglichst ausreizen. Mit einer Wärmepumpe lässt sich das Wasser effizient über Solarstrom erhitzen. Da bei einer autarken Versorgung keine Anbindung an das Stromnetz besteht, muss natürlich auch ein kleiner Batteriespeicher installiert werden. Die Ausrichtung der Module richtet sich nach der Dachfläche, da die Module fest an das Dach angebunden werden müssen. Die Dachfläche eures Tiny Houses eignet sich prinzipiell sehr gut für die Solarstromerzeugung. Wer im Winter durchgehend das Objekt bewohnt, muss evtl. ab und zu den Schnee von den Modulen kehren. Dieser rutscht durch die dachparallele Modulinstallation natürlich nicht von selbst vom Dach. So lässt sich auch im Winter eine gute Autarkie erreichen. Sind PV-Anlagen stabil genug, um jeder Wettersituation in Deutschland standzuhalten? Ja. Bei großen Anlagen schließen die Betreiber günstige Versicherungen z.B. gegen Hagelschaden ab. Solarmodule eines jeden Herstellers werden prinzipiell global verkauft und müssen deshalb allerlei Wetterextremen standhalten. Windsogkräfte von 200 kg/qm stellen für Solarmodule kein Problem dar. Das ist schon ein enormer Wert. Auch Glas und Rahmen sind extrem Formstabil. Mir ist z.B. mal ein Hammer aus einem Meter auf der Baustelle mit der stumpfen Seite auf ein brandneues Solarmodul gefallen. Der Glasoberfläche hat das nichts ausgemacht. Das soll aber keine Aufforderung zum Nachmachen sein. Wie lange hält so eine PV-Anlage etwa? Kann man danach einfach die Module austauschen oder empfiehlt es sich die gesamte Anlage auszutauschen? Wie schaut es da beim Thema Recycling von Solarmodulen aus?

Moderne Solarmodule habe eine Lebenserwartung von ca. 25 - 30 Jahren. Der Wirkungsgrad der Module sinkt natürlich pro Betriebsjahr geringfügig (ca. 0,2% p.a.). Ein kaputtes Modul muss durch ein Modul mit derselben Zellspannung ersetzt werden. Bei großen Anlagen lagern wir deshalb immer ein paar Module im Keller, die im Falle eines Moduls Defekts eingesetzt werden können. Bei kleinen Anlagen kann ein defektes Modul aber meistens einfach aus dem Strang genommen werden. Der Ausfall eines Moduls kommt generell aber extrem selten vor. Das Thema Recycling von Solarmodulen nimmt gerade erst richtig Fahrt auf. Den Grund dafür habe ich bereits beschrieben. Anlagen die um die Jahrtausendwende gebaut wurden produzieren bis heute Strom. Unternehmen wie z.B. PV-Cycle oder die Reiling Unternehmensgruppe weisen relative hohe Recyclingquoten aus. Der größte Anteil am Solarmodul sind Glas und Aluminium. Zusammen mit dem verzinnten Kupferkabel machen diese Bestandteile bereits ca. 80% des Solarmoduls aus. Diese Rohstoffe lassen sich relativ einfach recyceln. Bei den restlichen 20% - Rückwandfolie, Kabelisolierung, Stecker, Silikon, Silizium usw. - bin ich eher skeptisch. Nach mehreren Jahrzehnten getaner Arbeit hätte dieser Anteil aber durchaus einen Ehrenplatz auf dem Sondermüll verdient. Persönlich finde die Diskussion um das Recycling von Solarmodulen etwas unverhältnismäßig. Insbesondere dann, wenn man sich den Müll vor Augen führt, den man im Alltag produziert (Altpapier, Plastikabfälle, Einwegbatterien, alle drei Jahre ein neues Handy, PKW usw.).

Eines von Rubens Großprojekten über den Dächern Münchens
Eines von Rubens Großprojekten über den Dächern Münchens

Was kann die deutsche Regierung beim Thema Solarenergie noch besser machen? Welche Probleme verlangsamen momentan den Ausbau von Sonnenenergie? Beim Thema Solarenergie muss endlich das volle Potential genutzt werden. Wir haben in Deutschland ein riesen Potential auf Mehrfamilienhäusern, das nahezu ungenutzt bleibt. Grund sind regulatorische Vorgaben, die zu hohen Investitionskosten führen. Zudem müssen Mieter nach wie vor eine Art Eigenverbrauchssteuer auf den selbst erzeugten Strom zahlen. Du könntest auch selbst Solaranlagen auf private Dächer bauen oder tust es sogar schon? Wann startest du dein eigenes Unternehmen oder gibt es das schon? Anlagen bis 10 kWp habe ich bereits selbst montiert . Physisch hält man den Beruf aber kaum bis zur Rente durch. Deshalb habe ich mich 2019 gegen die eigene Firma im Solarbereich entschieden. Dafür stehe ich an anderer Stelle kurz vor der Firmengründung. Das Thema ist mindestens genauso spannend. Lieber Ruben, danke dass du dir die Zeit genommen hast, diese wichtigen Fragen so ausführlich zu beantworten. Wir wünschen dir für die Zukunft alles Gute und den Hammer immer gut festhalten!

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