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Photovoltaikanlage

Das einer Photovoltaikanlage zugrunde liegende Prinzip - also die Nutzung der Sonne zum Zweck der Stromerzeugung - ist schon relativ alt. Wie sprechen hier ausschließlich von der Stromerzeugung, denn geht es bei der Photovoltaikanlage nicht darum, die Wärme der Sonne zum Beheizen eines Gebäudes direkt zu nutzen, sondern um die Umwandlung von Sonnenlicht beziehungsweise der Sonnenwärme in elektrische Energie, also in Strom. Dieser Strom kann anschließend verkauft werden (dies geschieht meist dadurch, dass er ins öffentliche Netz eingespeist wird), er kann aber auch für die eigene Haustechnik verwendet werden. Hier kann er beispielsweise zum Antrieb eines Generators dienen, der den Hauptbestandteil eines Blockheizkraftwerks bildet. Auch der Einbau einer komplett durch Strom betriebenen Heizungsanlage kann sich in diesem Fall durchaus anbieten.

Die grundlegende Funktionsweise einer Photovoltaikanlage ist recht einfach zu beschreiben. Hauptelemente dieser Anlage sind Solarzellen, die in der Regel auf dem Dach eines Hauses montiert werden. Aufgabe dieser Solarzellen ist es, das Sonnenlicht in eine elektrische Ladung umzuwandeln. Dies geschieht unter Zuhilfenahme des Halbmetalls Silizium. Die einzelnen Teilchen werden also durch das Sonnenlicht elektrisch aufgeladen, wodurch im Endeffekt Strom erzeugt wird.

Der Strom kann anschließend entweder - wie bereits erwähnt - ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden (in diesem Fall erhält der Betreiber der Anlage eine festgelegte Vergütung dafür), er kann aber auch in speziellen Akkus gespeichert und direkt für die eigene Haustechnik genutzt werden. In diesem Zusammenhang ist allerdings darauf zu achten, dass durch die Speicherung des Stroms in Akkus etwa 20 bis 30 % der ursprünglich vorhandenen Energie verloren gehen. Zudem sind die Akkus relativ teuer und müssen regelmäßig gewartet beziehungsweise ausgetauscht werden.

Auf der anderen Seite besitzt eine Photovoltaikanlage einen extrem hohen Wirkungsgrad, da kaum Umwandlungs- und Transportverluste auftreten. Die einfache Technik sorgt außerdem dafür, dass kaum Wartungsaufwand - abgesehen von den bereits angesprochenen Akkus - entsteht. Zudem wird der Einbau von Photovoltaikanlagen durch verschiedene Förderprogramme bezuschusst, so dass sich eine solche Anlage mitunter schon nach kurzer Zeit amortisieren kann.

Wie wir hier erfahren haben, unterscheidet man also zwischen einer netzgekoppelten und einer netzunabhängigen Photovoltaikanlage. Letztere bezeichnet man oft auch als Inselanlage. Jede dieser Anlageformen hat ihre ganz eigenen Vor- und Nachteile. Inselanlagen eignen sich insbesondere für Gebäude mit relativ hohem Strombedarf, außerdem auch für solche, die in unwegsamen Regionen weit weg vom nächsten verfügbaren öffentlichen Stromnetz liegen. Mit einer solchen Anlage kann man ein Gebäude demnach sehr einfach dauerhaft mit Strom versorgen. Mit einer netzabhängigen Anlage dagegen speist man den generierten Strom in das öffentliche Stromnetz ein und erhält dafür eine Vergütung. Es gibt mittlerweile jedoch auch kombinierte Anlagen, bei denen sowohl das eigene Gebäude mit Strom versorgt als auch überschüssiger Strom ins öffentliche Netz eingespeist wird. Solche Anlagen sind allerdings wesentlich aufwändiger, benötigen viel Platz und sind daher verhältnismäßig teuer.

Wie schnell sich eine Photovoltaikanlage amortisiert, hängt neben der soeben angesprochenen Art der Anlage auch von deren Größe und der Leistungsfähigkeit ab. Um den Amortisierungszeitraum zu berechnen, sind sämtliche Ausgaben den erwarteten Einnahmen gegenüberzustellen. In der Regel rechnet man hier mit den ersten 20 Betriebsjahren. Stellt sich dabei beispielsweise heraus, dass die Erlöse aus dem Stromverbrauch in dieser Zeit rund 100.000 € betragen, der Neupreis der Anlage dagegen bei 50.000 € lag, ergibt sich daraus eine Amortisationszeit von rund 10 Jahren.

Nachfolgend noch einmal die grundlegenden Vor- und Nachteile einer Photovoltaikanlage:

Vorteile einer Photovoltaikanlage:

Nachteile einer Photovoltaikanlage:

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