Warum deine Autarkie immer wichtiger wird.
Photovoltaikanlagen lohnten sich früher vor allem aufgrund der EEG-Förderung für eingespeisten Strom. Heute sieht das anders aus: Je mehr Solarstromanlagen gebaut werden, umso geringer ist die EEG-Förderung. Lag sie im Jahr 2004 für Anlagen bis 10 kWp noch bei 57,40 Cent je Kilowattstunde, bekommt man im August 2022 nur noch 8,2 Cent für die Kilowattstunde. Einspeisen lohnt sich also weniger als der Eigenverbrauch. Je mehr PV-Strom du heute also selbst nutzt, umso besser ist es für deinen Geldbeutel.
>>> Warum sich Eigenverbrauch immer mehr lohnt.
Du machst dich mit der eigenen Stromversorgung auch zunehmend autark vom Stromnetz und steigenden Preisen für Strom aus dem öffentlichen Netz. Allein in den letzten 10 Jahren ist der Strompreis um rund ein Viertel gestiegen. Mit einer Photovoltaikanlage kannst du sozusagen die „Strompreisbremse“ aktivieren und deinen Strom günstig vom eigenen Dach beziehen.
Autarkie ist aber auch ein emotionales Thema: Die eigene Stromversorgung bedeutet nicht zuletzt auch Freiheit. Gerade in Krisen wünschen wir Menschen uns oft, die Dinge selbst in die Hand nehmen zu können. Energie ist ein derart wichtiger Faktor in unserem Leben, dass das Unabhängigkeitsstreben hier besonders stark ist.
Außerdem lohnen sich Photovoltaikanlagen nicht mehr nur im Sommer: Moderne Solarmodule erhöhen deine Autarkie ganzjährig – beispielsweise auch bei Wolken. Und zwar durch die verbesserte Technik und die erhöhte Zahl an Sonnentagen.
Wie hoch kann der Autarkiegrad heute bereits sein?
In einem typischen Einfamilienhaus konntest du mit einer PV-Anlage 2018 eine Autarkie von rund 30 % erreichen – zusammen mit einem Stromspeicher waren es noch einmal deutlich mehr. Denn der Speicher sorgt dafür, dass du den Strom aus deiner Photovoltaikanlage selbst nutzen kannst, auch wenn gerade gar kein Solarstrom produziert wird. Die genannten Durchschnittswerte können an einzelnen, sonnigen Tagen sogar deutlich übertroffen werden. Vor allem im späten Frühjahr und Frühsommer, sind die Wirkungsgrade zur Solarstromerzeugung ideal.
>>>> Kombination von PV-Anlage und Stromspeicher fördert deine Autarkie.
Höherer Autarkiegrad durch technische Entwicklung bei PV-Modulen.
Die Autarkie mit PV-Anlagen hat sich durch Forschung und Entwicklung im Bereich der Solarmodule stark verbessert. Ihr Wirkungsgrad ist in den letzten fünf Jahren um rund 30 % gestiegen. Das bedeutet, du produzierst immer mehr Solarstrom – und das zu immer geringeren Kosten.
PV-Module bringen immer mehr Leistung.
PV-Module bestehen aus mehreren Solarzellen. Durch ihre Kopplung zu einem Modul addiert sich die Leistung der einzelnen Solarzellen. Um die Leistung eines PV-Moduls zu steigern, kann der Hersteller also sowohl an der einzelnen Zelle, als auch am Zusammenspiel mit den anderen Zellen ansetzen. Der Wirkungsgrad eines Solarmoduls gibt an, wie viel der verfügbaren Energie, der Sonneneinstrahlung, in Solarstrom umgewandelt wird.
„Photovoltaikhersteller haben zuletzt die Effizienz ihrer Produkte spürbar gesteigert, indem sie den Wirkungsgrad, das Schwachlichtverhalten, die Schneelast/Windlast-Eigenschaften und Leistungstemperaturkoeffizienten verbesserten.“ – Daniel Schmitt vom PV- und Speicher-Großhändler Memodo.
Selbst bei Wolken und Schatten, dem sogenannten Schwachlichtverhalten, generieren PV-Module heute immer mehr Solarstrom. Normalerweise wirken sich hohe Bäume, Masten und Gebäude durch den erzeugten Schatten schnell sehr negativ auf deinen Solarertrag aus. Moderne PV-Module können heute immer besser auch unter solchen erschwerten Bedingungen arbeiten und deine Autarkie steigern.
Mit Unterstützung des PV- und Speicherexperten Memodo beschreiben wir nachfolgend die wichtigsten Entwicklungen bei den PV-Modulen, die ihre Leistung steigern.
Poly- und monokristalline Module.
Es gibt unterschiedliche Arten von Solarzellen. Am weitesten verbreitet sind poly- und monokristalline Module. Sie bestehen aus Silizium, unterscheiden sich jedoch in der Fertigung. Vereinfacht gesagt sind polykristalline Module einfacher herzustellen und damit günstiger als monokristalline Module, wobei letztere einen höheren Wirkungsgrad haben. Je weniger Platz auf dem Dach ist, umso wichtiger ist der Wirkungsgrad des Solarmoduls und damit die Wahl leistungsstarker monokristalliner Module.
Zukunftsmusik gibt es auch in diesem Bereich: Der chinesische Photovoltaik-Hersteller Jinko Solar verkündete, dass er einen Wirkungsgrad von knapp 23 % mit einem monokristallinen Solarmodel erreicht.
Leistungsoptimierer regeln PV-Module individuell.
Mit sogenannten Leistungsoptimierern werden die Einbußen bei Schatten und Wolken sowie bei Leistungsausfall einer Photovoltaikanlage verringert. Ansonsten bestimmt das schwächste PV-Modul die Leistung der gesamten Photovoltaikanlage. Indem ein Leistungsoptimierer die PV-Module individuell regelt, fällt ein Leistungsabfall oder -ausfall eines einzelnen Moduls nicht mehr so stark ins Gewicht. Ziemlich praktisch, finden wir.
Halbzellenmodule.
Inzwischen setzen viele Hersteller auf Halbzellenmodule zur Leistungssteigerung. Dabei sind die Solarzellen quasi in zwei Teile getrennt. Das vergrößert die Zellzwischenräume und verdoppelt die Zahl der Zellverbinder gegenüber Vollzellenmodulen. Und das steigert die Leistung um 2 bis 3 %. Schließlich verbessert sich die Leistung auch bei Verschattung. Denn durch die Halbierung der Zellen kann sich die Verschattung nur auf eine Hälfte auswirken. Sprich: Die Leistung kann bei Verschattung um 50 % höher sein. Das macht dich bei schlechteren Wetterverhältnissen deutlich autarker.
Schwarze PV-Module.
Bei schwarzen Solarmodulen sind – wie du vielleicht erraten hast – alle Komponenten schwarz. Schwarz ist schick, deshalb werden diese Solarmodule häufig gekauft.
Back-Contact-Technologie.
Bei der Back-Contact-Technologie wird der Strom über Kontakte auf der Zellenrückwand abtransportiert. Dadurch geht weniger durch Reflexion verloren und das Modul wird effizienter. Es erzielt so bis zu 400 Watt Leistung auf 1,7 qm.
Metal-Wrap-Through Solarzellen.
Eine neue Technologie für mehr Autarkie sind Metal-Wrap-Through (MWT) Solarzellen. Sie werden aktuell vom Fraunhofer Institut erforscht und sollen einen höheren Wirkungsgrad haben. MWT-Solarzellen haben die Kontakte für die elektrische Verschaltung auf der Rückseite. So verschattet weniger Metall die Vorderseite und der Wirkungsgrad wird verbessert. Bisher gibt es nur vereinzelte Hersteller, die diese Technologie anbieten.
Geschindelte Zellen.
Die Schindel-Technologie sorgt dafür, dass zum einen Zell-Zwischenräume vermieden und so die aktive Fläche größer wird und zum anderen keine Verschattungsverluste durch aufliegende Zellverbinder den Wirkungsgrad beeinträchtigen. Denn geschindelte Zellen werden ohne Kupferverbinder miteinander verklebt. Im Jahr 2019 hat das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) ein Klebeverfahren entwickelt, dass der Technologie zum Durchbruch verhelfen soll. Lange behinderten die Kosten für Silicium-Zellen und eine fehlende Entwicklung leitfähiger Klebstoffe die Marktreife.
Glasmodule.
Glas-Glas-Module haben durch den Einsatz von Glas auf beiden Seiten des Moduls eine besonders hohe Lebensdauer. Zudem wird das PV-Modul durch diese Technologie effektiver und du kannst mit einer höheren Leistung über die gesamte Lebensdauer rechnen.
Bifazile Module.
Bifazile Module können auch indirektes Licht auf der Rückseite nutzen, um Strom zu erzeugen. Normalerweise ist das nicht möglich, weil die Rückseitenfolie kein Licht durchdringen lässt. Bei bifazilen Modulen kommt stattdessen eine transparente Folie oder Glas zum Einsatz. So wird auf der gleichen Fläche ein höherer Ertrag erzielt – bis zu 25 % mehr Solarertrag soll so möglich sein. Wie hoch dieser im Einzelfall tatsächlich ist, bestimmen das Rückstrahlvermögen des Untergrunds und der Abstand des Moduls vom Untergrund.
Anfang 2020 wurden bei bifazialen Module zwei neue Wirkungsgradrekorde erzielt - die bifazialen p-type und n-type Heterojunktion-Module betreffend. Sie erreichten eine maximale Effizienz von 21,82 bzw. 22,49 %. Möglich machten die Verbesserungen in der Serienproduktion eine neue Anti-Reflexbeschichtung, eine verbesserte Metallisierungstechnologie sowie die „Tiling Ribbon“-Technologie. Die Analysten von IHS Markit erwarten, dass der Marktanteil von bifazialen Modulen bis 2022 bei einem Drittel der weltweiten Produktion liegt.
PERC-Technologie.
Bei der PERC Technologie („Passivated Emitter and Rear Cell“) ist vor allem die Rückseite der Solarzellen anders aufgebaut als bei Standard-PV-Modulen. Ziel ist es, die Lichtausbeute im hinteren Bereich der Zelle und so auch die Elektronenausbeute zu steigern. Dadurch produzieren PERC-Zellen mehr Strom und der Wirkungsgrad steigt. In einem Test des TÜV Rheinlands wurde Anfang 2020 ein Weltrekord bei Modulen mit monokristalliner PERC Technologie festgestellt: Die Leistung betrug 22,38 %.
Steigende Modulgröße.
Das Streben nach immer leistungsstärkeren PV-Modulen hat auch Auswirkungen auf die Größe der Module. Denn die Wafer, das Ausgangsmaterial zur Herstellung kristalliner Solarzellen, wird dicker. Lange waren Wafer-Größe von M2 der Standard, bald werden es M3 sein. Inzwischen produzieren immer mehr Hersteller sogar M6 Wafer. Mit den größeren Wafern wird die Zelle größer und das bedeutet: eine größere Fläche, auf der Licht eingefangen wird und somit die Leistung steigt.
Der richtige Zeitpunkt ist jetzt.
Vielleicht fragst du dich: Lohnt es sich überhaupt, jetzt in eine Photovoltaikanlage zu investieren, wo doch so viel entwickelt wird? Wir sagen ganz klar ja. Zum einen sinkt die EEG-Einspeisevergütung, das heißt, du bekommst immer weniger Geld für den Strom, den du ins öffentliche Netz einspeist. Damit lohnt es sich umso mehr, den Strom aus der Photovoltaikanlage selbst zu nutzen. Zum anderen rechnet sich die Solarstromerzeugung mit einer Autarkie von rund 30 % schon heute. Benötigst du doch mal mehr Strom als du selbst erzeugst, erhältst du mit Wirklich Eigenstrom von Polarstern genauso viel, wie dir fehlt. Denn anders als Flatrate-Tarifen wird Wirklich Eigenstrom rein verbrauchsabhängig abgerechnet, ohne Grundgebühr. Ein spannender Tarif für Haushalte mit PV-Anlage und Speicher.
So viel Sonne macht dich ganzjährig immer autarker.
Klimatische Veränderungen begünstigen die Autarkie.
Dass es immer mehr Sonnenschein gibt, ist nicht nur ein Gefühl: Die Daten des Deutschen Wetterdienstes (DWD) zeigen, dass der lineare Trend seit dem Jahr 1951 bei +113 Stunden liegt. Mit einer Photovoltaikanlage hast du somit viel Potenzial, grünen und nachhaltig erzeugten Strom zu gewinnen und deine Autarkie vom Stromnetz zu erhöhen.
So entwickelt sich das Wetter in Zukunft.
Laut dem nationalen Klimareport des Deutschen Wetterdienstes (DWD) wird sich die Temperatur in Deutschland von 2021 bis 2050 um 1,0 bis 1,3 Grad erhöhen.
>>>> Scheint doch mal weniger Sonne, gibt es Wirklich Eigenstrom von Polarstern.
Solarstrom in Entwicklungsländern.
Durch die klimatischen Veränderungen wird Photovoltaik auch in Entwicklungs- und Schwellenländern immer verbreiteter. Dort ist die Sonne für viele Menschen die beste oder sogar die einzige Möglichkeit, an Strom zu kommen. Durch netzunabhängige Lösungen wie Solarleuchten, Solar-Home-Systeme und Mini-Grids haben in diesen Ländern schon etwa 30 bis 40 Millionen Menschen Zugang zu sauberem Strom erhalten. Unsere Partner wie Africa GreenTec unterstützen aktiv den Ausbau von Solarenergie in Afrika.
>>> Was Polarstern für die weltweite Energiewende tut.
Solarstrom für die Wärmeversorgung.
Durch leistungsstärkere PV-Module und mehr Sonnenstunden erzeugst du – wie aufgezeigt – immer mehr Solarstrom auch außerhalb der Sommermonate. So kannst du ihn etwa in den kälteren Monaten auch für die Wärmeerzeugung nutzen. Und das lohnt sich: Im Dreipersonenhaushalt kannst du mit PV-Anlage, Wärmepumpe und Stromspeicher sogar etwa 70 % deines jährlichen Strombedarfs decken.
Übrigens wird die Nutzung des Solarstroms mit dem Gebäudeenergiegesetz (GEG) auch immer stärker auf den Primärenergiebedarf angerechnet.
Ein starker Hebel für deine Autarkie bist du.
Wieviel Strom du verbrauchst, hängt natürlich stark von deinem Verhalten ab. Deshalb ist es gut, ihn genau zu kennen und an die Solarerzeugung anzupassen.
>>> Diese Faktoren beeinflussen deine Autarkie.
Smart Meter helfen dir, deine Autarkie zu steigern.
Anfang 2020 ist die Pflicht zur Installation von Smart Metern angelaufen. Doch ihre Anschaffung lohnt sich in vielen Fällen wie der eigenen Solarerzeugung schon jetzt. Ihre Anschaffung bringt klare Vorteile bei der eigenen Solarstromerzeugung: Mit Smart Metern hast du deinen Verbrauch sekundengenau im Blick und kannst ihn so leichter der Sonneneinstrahlung anpassen, sprich bewusst Haushaltsgeräte anschalten, wenn viel Strom erzeugt wird. Doch nicht nur das: Die Daten können dir auch helfen, Probleme deiner PV-Anlage frühzeitig zu bemerken. Zudem hast du einen Überblick über den erzeugten, direkt genutzten und den eingespeisten Strom und kannst mit einem Installateur sehr genau einschätzen, welche Größe ein Speicher idealerweise haben sollte.
Für den Reststrom gibt’s Wirklich Eigenstrom von Polarstern.
Polarstern unterstützt dich mit dem Tarif Wirklich Eigenstrom dabei, mit einer Photovoltaikanlage autarker zu werden und deine Stromkosten zu senken. Denn du zahlst nur den Strom, den du tatsächlich verbrauchst. Keine Flatrate. Keine Grundgebühr. Wirklich.
Gleichzeitig vergrößerst du deine positive Wirkung auf das Klima, denn zu deinem sauber erzeugten Solarstrom beziehst du bei Polarstern 100 % Ökostrom aus deutscher Wasserkraft. Die perfekte Ergänzung also für deine Photovoltaikanlage.
