Ertrag und Rendite von Photovoltaik

• Sonneneinstrahlung und ihre Bedeutung für den Photovoltaik-Ertrag
• PV-Ertrag – mit zwei relevanten Aspekten
• Photovoltaik: Rendite berechnen
• PV Ertrag: das Fazit
• FAQ

• Sonneneinstrahlung besteht aus direkter und indirekter Strahlung.
• Im Durchschnitt treffen in Deutschland rund 1.000 kWh Sonne auf einen Quadratmeter.
• Der Ertrag einer Photovoltaikanlage setzt sich aus dem Ertrag an Kilowattstunden und dem finanziellen Ertrag zusammen.
• Eine PV-Anlage in Deutschland erzeugt pro Kilowattpeak (kWp) etwa 1.000 kWh Strom pro Jahr.
• Der finanzielle Ertrag besteht aus Einspeisevergütung und Ersparnis durch Eigenverbrauch.
• Der Eigenverbrauch ist relevant für die Rendite.
• Als Rendite bezeichnet man die Überschüsse einer PV-Anlage innerhalb von 20 Jahren.
• Stromspeicher erhöhen den Eigenverbrauch und wurden zuletzt durch gesunkene Preise und hohe Strompreise wirtschaftlich.

Der Ertrag einer Photovoltaikanlage steht in direktem Zusammenhang zur Sonneneinstrahlung. Deshalb ist es wichtig für (künftige) Besitzer von Photovoltaikanlagen, sich mit ihr zu befassen. Wir stellen Ihnen hier das Wichtigste zur Sonneneinstrahlung vor.

Die Sonne trifft entweder als direkte oder als indirekte Strahlung auf Ihre Photovoltaikanlage. Die direkte Strahlung kommt bei wolkenlosem Himmel vor und ist am stärksten. Ist es bewölkt oder wird das Licht reflektiert, so ist die Rede von indirekter beziehungsweise diffuser Strahlung. Diese hat deutlich weniger Kraft als die direkte Sonneneinstrahlung – trägt aber durch ihre Stetigkeit maßgeblich zum Gesamtertrag Ihrer Anlage bei. Die jährliche Sonneneinstrahlung in Deutschland beläuft sich pro Jahr auf durchschnittlich etwa 1.000 Kilowattstunden pro Quadratmeter. Dabei unterscheiden sich Norden und Süden der Republik: Es fallen im Norden durchschnittlich ca. 800 bis 1.000 kWh/qm an und im Süden etwas mehr, ca. 1.000 bis 1.170 kWh/qm.

Weiterhin ist der Begriff der Globalstrahlung relevant. Diese bezeichnet die Energiemenge, die – von der Sonne ausgehend – auf die Erdoberfläche trifft. Der Wert von Watt pro Quadratmeter (W/qm) bezieht sich auf eine Einstrahldauer von einer Sekunde. Die Globalstrahlung ist die Summe aus direkter und diffuser Strahlung. Sie ist maßgeblich für den Ertrag Ihrer PV-Anlage. Erfahren Sie mehr über die Sonneneinstrahlung.

Der Ertrag einer Photovoltaik-Anlage besteht aus zwei Säulen: zum einen dem Ertrag an Kilowattstunden und zum anderen dem finanziellen Ertrag einer Anlage. Dabei bildet die mögliche Spitzenleistung an Kilowattstunden die Basis für Kostenersparnis und Gewinn.

Rechenbeispiel: Eine PV-Anlage erzeugt hierzulande im Durchschnitt pro Kilowattpeak (kW_p) etwa 1.000 kWh Strom pro Jahr. Ein typisches Einfamilienhaus mit 40 Quadratmetern Solarmodulen und einer Photovoltaikanlage mit einer Leistung von 4 kW_p fällt in diese Kategorie. Eine solche Anlage mit einer Leistung von 4 kW_p kann in einem Jahr etwa 4.000 Kilowattstunden Strom erzeugen.

Das folgende Video erklärt Ihnen den Ertrag an Kilowattstunden Schritt für Schritt:

Relevant für den Photovoltaik-Ertrag sind die Aspekte:

• Einspeisevergütung
• Ersparnis durch Eigenverbrauch

1. Eine Seite des finanziellen PV Ertrags pro Kilowattstunde ist die Einspeisevergütung. Diese erhält der Betreiber der Anlage für die Einspeisung seines erzeugten Stroms in das öffentliche Stromnetz. Die Photovoltaik-Einspeisevergütung ist ein Bestandteil des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG). Sie wird für 20 Jahre gezahlt – und zwar in der Höhe des Monats der Inbetriebnahme.

Rechenbeispiel: Es gilt für eine Photovoltaik Anlage mit einer Leistung bis zu 10 kWp ab Juli 2022 eine Einspeisevergütung von 8,6 Cent pro Kilowattstunde (kWh). Volleinspeiser erhalten, gestaffelt nach Anlagengröße, Zuschläge. In diesem Beispiel beträgt der Zuschlag 4,8 Cent, sodass pro Kilowattstunde 13,4 Cent gezahlt werden. Ein typisches Einfamilienhaus mit 40 Quadratmetern Solarmodulen und einer Leistung von 4 kWp fällt in diese Kategorie. Eine solche Anlage mit einer Leistung von 4 kWp kann in einem Jahr etwa 4.000 Kilowattstunden Strom erzeugen. Würde der Betreiber diese vollständig in das Netz einspeisen, so erhielte er demnach hierfür einen Ertrag von rund 536 €.

2. Einsparung durch Eigenverbrauch: Ein weiterer wichtiger Aspekt hinsichtlich des Ertrags einer PV-Anlage ist die Ersparnis, die der Eigenverbrauch bietet. Denn die Stromgestehungskosten sind – ob mit oder ohne Stromspeicher – nicht höher als der Preis von Netzstrom, eher geringer. Dabei liegen die Stromgestehungskosten für Anlagen ohne Speicher mit ca. 8 bis 12 Cent pro Kilowattstunde deutlich unter denen für Anlagen mit Speicher – mit etwa 30 Cent pro Kilowattstunde.

Eine PV-Anlage mit Speicher bietet insgesamt besonders viel Einsparpotenzial – auch wenn es auf den ersten Blick und mit Stromgestehungskosten von ca. 26 bis 30 Cent pro Kilowattstunde nicht danach aussieht! Denn die Erzeugungskosten liegen preislich im Bereich von gekauftem Netzstrom. Zu beachten ist aber: Netzstrom wird tendenziell teurer, während die Preise für Photovoltaikanlagen und die zugehörigen Speicher sinken. Wie das „Journal of Energy Storage“ berichtet, sind die Preise für Speicher im privaten Gebrauch mit einer typischen Größe zwischen 5 und 10 kWh zwischen 2018 und 2019 um sechs Prozent gefallen. Stand 2023 weiß man: Sie fallen noch weiter. Dass die Preise für Solarmodule seit März 2023 sinken, bestätigt außerdem der Preisindex von pvXchange. Mit dem sehr starken Anstieg des Strompreises seit dem Frühjahr 2022 könnten sich derartige Rechnungen nochmals zusätzlich deutlich pro Speicher entwickeln.

Hinzu kommt, dass mit einem Speicher der Eigenverbrauch steigt und weniger Strom zugekauft werden muss. Der Grund: Der Speicher sorgt dafür, dass Sie Ihren selbst verbrauchten Strom auch dann verbrauchen können, wenn es zu Ihrem Tagesablauf passt – also vorrangig morgens oder abends! Ohne Speicher können Sie Ihren Solarstrom hingegen nur 1:1 abrufen – und abends oder frühmorgens ist die Sonneneinstrahlung geringer als zur Mittagszeit.

Unser Tipp: Vergleichen Sie die langfristigen Einsparpotenziale der Anlagen mit oder ohne Stromspeicher!

Die folgende Tabelle stellt Einsparpotenziale für eine Anlage mit 10 kWp im Jahr 2023 mit und ohne Speicher vor.

(Datenquelle: Ertragsrechner der Stiftung Warentest)

Einsparungen im Eigenverbrauch funktionieren heutzutage vor allem über den Unterschied zwischen den Erzeugungskosten und dem Haushaltsstrompreis, den man ansonsten bezahlen müsste. Im Vergleich zeigt sich auch: Der Kauf eines Speichers rechnet sich auf 20 Jahre. Zusätzlich ist die Preistendenz für Speicher sinkend. Eine weitere Möglichkeit, überdies die Rendite einer Solaranlage mit Speicher zu erhöhen, ist, den Kaufpreis mithilfe eines Zuschusses im Rahmen einer Förderung zu senken.

Tipp: Erfahren Sie, wie Sie den Solarertrag einer Anlage mit Speicher noch weiter erhöhen, indem Sie clever staatliche Förderungen nutzen: 

Mehr zur Photovoltaik Förderung lesen.

Eines vorweg: Laut dem Fraunhofer ISE können auch kleine PV-Anlagen attraktive Renditen bringen. Demnach habe auch das Solar Cluster Baden-Württemberg für kleine Anlagen ohne Speicher und mit einem Eigenverbrauchanteil von 25 Prozent Renditen von bis zu 5 Prozent geschätzt. Wie sich 2023 zeigt, liegen die Renditen sogar darüber.

Die Photovoltaik-Rendite berechnet sich aus den Investitionskosten im Jahr der Inbetriebnahme und dem gesamten Eigenkapital, also dem Überschuss, welcher im 20. Jahr der Laufzeit vorliegt. Die Berechnung ist sehr aufwendig, da sie von vielen Faktoren abhängt, zum Beispiel:

• von den Eigenschaften der Photovoltaikanlage
• den Versicherungsprämien
• der regionalen Ertragserwartung
• den Steuersätzen

Aufgrund der Komplexität der notwendigen Vorgaben ist es sinnvoll, einen Ertragsrechner, zum Beispiel von der Stiftung Warentest, für die Berechnung und Planung zu verwenden.

Am Anfang der Rechnung steht immer die Investition für die Photovoltaikanlage selbst. Die Ertragsrechnung beginnt also zunächst mit einem Verlustposten.

Wie die folgende Grafik der Verbraucherzentrale NRW zeigt, wird der Anschaffungspreis für Photovoltaikanlagen dabei pro Kilowattpeak bemessen:

Es gibt noch einen weiteren Effekt, den Sie kennen sollten: Wie die Anlagengröße sich auf den Preis pro Kilowattpeak ausübt. Unsere Erhebung zeigt den Zusammenhang deutlich:

(Quelle: Erhebung durch DAA GmbH, solaranlagen-portal.com)

Sie sehen: Es kann irritieren, wenn Sie sich nur allein an den Preisen pro Kilowattpeak orientieren. Denn mit der Größe der Anlage sinkt der Preis. Ein Grund ist etwa, dass die Kosten für die Montage mit der steigenden Größe der Anlage immer mehr in den Hintergrund geraten. Andersherum können deshalb sehr kleine Anlagen mit zum Beispiel 4 kWp Nennleistung dauerhaft wenig rentabel sein. Es ist daher eine interessante Überlegung, seine kleinere Anlage zu erweitern. Daher ist es umso wichtiger, dass Sie sich gut beraten lassen und Angebote vergleichen. 

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Nicht minder interessant sind neben den Kosten für die PV-Anlage selbst die Preise für Stromspeicher. Deren Systempreise werden in Euro pro Kilowatt Speicherkapazität angegeben (€/kWh). Die Preisentwicklung der Speicher ähnelt der von PV-Anlagen: Umso größer das System ist, desto geringer sind die Preise pro Kilowattstunde.

(Quelle: ISEA RWTH Aachen)

• Tipp: Ob das Geld für einen Speicher gut investiert ist, erfahren Sie vorab in einem Solarspeicher-Test!

Insgesamt haben Untersuchungen der RWTH Aachen allerdings ergeben, dass sich der absolute Preis für Speicher beim Endkunden im Schnitt um die 9.100 Euro bewegt. Verbraucher scheinen also bis zu einer Grenze von 10.000 Euro in einen Stromspeicher zu investieren. Die Stromspeicher-Inspektion 2023 HTW Berlin vermeldet zudem, dass im Jahr 2022 die durchschnittliche Kapazität der solaren Heimspeicher 8,4 Kilowattstunden betrug, was diesen Ansatz ebenfalls stützt. Diese Entwicklung hängt vermutlich mit den in den letzten Jahren stetig gesunkenen Preisen pro Kilowattstunde zusammen. Das nutzen Endkunden offenbar bis zu einer gewissen Preisgrenze maximal aus.

Vor dem Hintergrund, dass Sie mit einem Stromspeicher Ihren Eigenverbrauchsanteil und so letztlich Ihre Ersparnis und die Überschüsse aus Ihrer PV-Anlage erhöhen können, ist der folgende Überblick für Sie interessant:

Sie sehen: Die möglichen Photovoltaik-Renditen nach 20 Jahren hängen eng mit der gut abgestimmten Zusammenstellung von Photovoltaikanlage und Speicher ab. Umso wichtiger ist es, sich von einem Solarteur in Ihrer Nähe umfassend und individuell beraten zu lassen.

Um einen Eindruck zu bekommen, wie Ihr PV-Ertrag letztlich aussehen könnte, müssen alle Bestandteile einmal zusammengeführt werden. Die folgende Tabelle gibt Ihnen einen Eindruck:

Im Jahr 2023 lohnt es sich, eine PV-Anlage auf dem Dach zu installieren. Gründe sind die seit Juli 2022 gestiegene Einspeisevergütung und der Eigenverbrauch im Zusammenhang mit der Kostenersparnis an teurerem Netzstrom. Weiterhin sind die Preise für Solaranlagen ebenso gefallen wie die für PV-Speicher. Zusätzlich entfällt seit 2023 die Umsatzsteuer auf die Anschaffungskosten. Alle Einkünfte zusammen ermöglichen eine jährliche PV-Rendite von mindestens rund fünf Prozent, aber eher höher. Mit der Änderung der EEG-Umlage 2022 und deutlich höherer Einspeisevergütung für Volleinspeiser kam es dabei dazu, dass die Frage, unter welchen Umständen sich eine Solaranlage lohnt, neu bewertet werden muss.

Des Weiteren lohnen sich größere Solaranlagen: Zum einen verringert sich der Anschaffungspreis pro Kilowattpeak und zum anderen erhöht sich der absolute Anteil an eigenverbrauchtem Strom – was für eine langfristige Ersparnis beim Stromeinkauf und höhere Photovoltaik-Rendite sorgt. So sichern größere PV-Anlagen wirkungsvoll gegen steigende Strompreise ab.

Die Ergänzung mit einem Stromspeicher zur maximalen Ausnutzung des Eigenverbrauchsvorteils klingt logisch. Für einen Batteriespeicher sprechen mehrere Gründe in Bezug auf die Wirtschaftlichkeit. Zum einen sind die Anschaffungspreise erneut gesunken. Zum anderen werden einige zusätzliche Stromabnehmer, allen voran die Wärmepumpe und ein Elektroauto, immer selbstverständlicher. Das erhöht den Eigenverbrauchsanteil nochmals deutlich – sofern ein Stromspeicher vorhanden ist.

Für eine individuelle Kalkulation lassen Sie sich am besten von einem Fachunternehmen beraten. Unsere Datenbank hilft Ihnen, passende Fachbetriebe für Photovoltaik in Ihrer Nähe zu finden. Alternativ können Sie für eine erste Einschätzung auch unseren Photovoltaik-Rechner nutzen.