Wirtschaftlichkeit

Stromgestehungskosten

  • Zwei Beispiele Schritt für Schritt
  • Größere Anlagen erzeugen günstiger
  • Kosten für 20 Jahre heute festgelegt

Wirtschaftlichkeit

Stromgestehungskosten

Was kostet eine Kilowattstunde eigener Solarstrom über 20 Jahre? Zwei durchgerechnete Beispiele zeigen: rund 12,44 Cent bei 10 kWp — und nur 10,07 Cent bei 16 kWp.

  • Zwei Beispiele Schritt für Schritt
  • Größere Anlagen erzeugen günstiger
  • Kosten für 20 Jahre heute festgelegt
Grundlage
Beispiel 1
Vergleich
Anfrage

Zwei Beispielrechnungen

Stromgestehungskosten: Was kostet der eigene Solarstrom pro kWh?

Eine Photovoltaikanlage erzeugt über Jahrzehnte Strom auf dem eigenen Dach. Doch was kostet eine Kilowattstunde Solarstrom tatsächlich, wenn man nicht nur den Anschaffungspreis, sondern die gesamte Betriebsdauer betrachtet?

Eine gute Antwort darauf liefern die Stromgestehungskosten einer Photovoltaikanlage. Sie zeigen, welche durchschnittlichen Kosten je erzeugter Kilowattstunde Strom entstehen.

Unsere Beispielrechnungen zeigen: Bei einer 10-kWp-Photovoltaikanlage mit 9-kWh-Batteriespeicher ergeben sich über 20 Jahre vereinfachte Stromgestehungskosten von rund 12,44 Cent pro kWh. Bei einer größeren Anlage mit 16 kWp Photovoltaik und 12 kWh Batteriespeicher sinkt der Wert in unserem Beispiel sogar auf rund 10,07 Cent pro kWh.

Der besondere Vorteil: Ein wesentlicher Teil dieser zukünftigen Stromkosten wird bereits mit dem Kauf der Anlage festgelegt. Damit kann eine Photovoltaikanlage nicht nur günstigen Strom liefern, sondern auch langfristige Planbarkeit und Schutz vor steigenden Strombezugspreisen bieten.

Die Kosten der nächsten 20 Jahre stehen im Wesentlichen schon beim Kauf fest.

Die Themen im Überblick

1
Was sind Stromgestehungskosten?
2
Beispiel 1: 10 kWp mit 9 kWh Speicher
3
Beispiel 2: 16 kWp mit 12 kWh Speicher
4
Der direkte Vergleich
5
Langfristig kalkulierbare Stromkosten
6
Wie lange hält eine Photovoltaikanlage?
7
Welche Rolle spielt der Batteriespeicher?
8
Lohnt es sich, das Dach voll zu machen?

Grundlage

Was sind Stromgestehungskosten bei Photovoltaik?

Die Stromgestehungskosten geben an, welche durchschnittlichen Kosten für die Erzeugung einer Kilowattstunde Strom entstehen.

Für eine vereinfachte Berechnung einer privaten Photovoltaikanlage werden insbesondere folgende Faktoren betrachtet:

Anschaffungskosten der Photovoltaikanlage
Anschaffungskosten des Batteriespeichers
laufende Betriebs- und Versicherungskosten
erwartete jährliche Stromproduktion
betrachtete Betriebsdauer
Stromgestehungskosten = Gesamtkosten ÷ gesamte erzeugte Strommenge

Kostet eine Photovoltaikanlage inklusive Speicher beispielsweise 20.000 Euro, entstehen zusätzlich laufende Kosten und produziert die Anlage innerhalb von 20 Jahren 180.000 kWh Strom, können daraus die durchschnittlichen Kosten pro erzeugter Kilowattstunde berechnet werden.

Diese Betrachtung macht deutlich, warum beim Kauf einer Photovoltaikanlage nicht nur der Anschaffungspreis entscheidend ist. Viel wichtiger ist die Frage:

Wie viel Strom produziert die Anlage während ihrer Lebensdauer für das investierte Geld?

Beispiel 1

10 kWp Photovoltaik mit 9 kWh Speicher

Für unsere erste Beispielrechnung betrachten wir eine Photovoltaikanlage auf einem Einfamilienhaus. Die Anlage verfügt über 10 kWp Photovoltaikleistung und einen 9-kWh-Batteriespeicher.

Wir gehen von folgenden Werten aus:

PositionAnnahme
Leistung Photovoltaikanlage10 kWp
Batteriespeicher9 kWh
Anschaffungskosten20.000 €
Laufende Kosten120 € pro Jahr
Betrachtungszeitraum20 Jahre
Durchschnittliche Stromproduktion9.000 kWh pro Jahr
1

Wie viel Strom produziert die PV-Anlage in 20 Jahren?

Für die langfristige Kalkulation setzen wir einen durchschnittlichen Jahresertrag von 9.000 kWh an. Über einen Zeitraum von 20 Jahren ergibt das:

9.000 kWh × 20 Jahre = 180.000 kWh

Die Photovoltaikanlage produziert innerhalb unseres Betrachtungszeitraums somit insgesamt rund 180.000 kWh Solarstrom.

2

Welche Betriebskosten entstehen?

Zusätzlich zum Kaufpreis entstehen geringe laufende Kosten, beispielsweise für eine Versicherung. Wir rechnen mit durchschnittlich 120 Euro pro Jahr. Über 20 Jahre ergibt das:

120 € × 20 Jahre = 2.400 €

3

Gesamtkosten der Photovoltaikanlage

Zu den ursprünglichen Anschaffungskosten von 20.000 Euro kommen damit 2.400 Euro laufende Kosten hinzu:

20.000 € + 2.400 € = 22.400 €

Die vereinfachten Gesamtkosten über 20 Jahre betragen somit 22.400 Euro.

4

Stromgestehungskosten pro kWh berechnen

Nun teilen wir die Gesamtkosten durch die gesamte Stromproduktion:

22.400 € ÷ 180.000 kWh = 0,1244 €/kWh

12,44 Cent pro kWh

Der mit der eigenen Photovoltaikanlage erzeugte Solarstrom kostet in diesem vereinfachten Beispiel über 20 Jahre betrachtet durchschnittlich rund 12,4 Cent pro Kilowattstunde.

Beispiel 2

16 kWp Photovoltaik mit 12 kWh Speicher

Besonders interessant wird die Betrachtung bei einer größeren Photovoltaikanlage. Denn die Kosten einer PV-Anlage steigen nicht proportional mit ihrer Leistung. Viele Fixkosten entstehen unabhängig davon, ob beispielsweise 10 kWp oder 16 kWp auf einem Dach installiert werden.

Für unser zweites Beispiel betrachten wir deshalb eine Anlage mit 16 kWp Photovoltaikleistung und 12 kWh Batteriespeicher:

PositionAnnahme
Leistung Photovoltaikanlage16 kWp
Batteriespeicher12 kWh
Anschaffungskosten26.000 €
Laufende Kosten150 € pro Jahr
Betrachtungszeitraum20 Jahre
Durchschnittliche Stromproduktion14.400 kWh pro Jahr
1

Stromproduktion über 20 Jahre

Bei einer langfristig angenommenen durchschnittlichen Stromproduktion von 14.400 kWh pro Jahr ergibt sich:

14.400 kWh × 20 Jahre = 288.000 kWh

Innerhalb von 20 Jahren produziert die Anlage damit rund 288.000 kWh Solarstrom.

2

Betriebskosten über 20 Jahre

Die laufenden Kosten der größeren Anlage setzen wir mit 150 Euro pro Jahr an. Damit ergeben sich:

150 € × 20 Jahre = 3.000 €

3

Gesamtkosten

Die gesamten kalkulierten Kosten betragen damit:

26.000 € + 3.000 € = 29.000 €

4

Stromgestehungskosten berechnen

Die 29.000 Euro Gesamtkosten werden nun durch die erzeugten 288.000 kWh geteilt:

29.000 € ÷ 288.000 kWh = 0,10069 €/kWh

10,07 Cent pro kWh

Die größere Photovoltaikanlage produziert den Solarstrom in unserem Beispiel somit für durchschnittlich nur rund 10,1 Cent je Kilowattstunde.

Skaleneffekt

10 kWp oder 16 kWp – wie verändern sich die Kosten?

Der direkte Vergleich der beiden Anlagen zeigt den Skaleneffekt besonders deutlich:

10 kWp + 9 kWh Speicher16 kWp + 12 kWh Speicher
Anschaffungskosten20.000 €26.000 €
Betriebskosten pro Jahr120 €150 €
Betriebskosten in 20 Jahren2.400 €3.000 €
Gesamtkosten22.400 €29.000 €
Stromerzeugung pro Jahr9.000 kWh14.400 kWh
Stromerzeugung in 20 Jahren180.000 kWh288.000 kWh
Stromgestehungskosten12,44 Cent/kWh10,07 Cent/kWh
+30 %

höhere Anschaffungskosten

+60 %

mehr Strom über 20 Jahre

−19 %

niedrigere Stromgestehungskosten

Warum größere Photovoltaikanlagen häufig wirtschaftlicher sind

Der Effekt lässt sich relativ einfach erklären.

Bei einer Photovoltaikanlage gibt es zahlreiche Kosten, die nicht proportional mit jedem zusätzlichen Solarmodul steigen. Dazu können beispielsweise Planung, Gerüst, Anfahrt, Elektroinstallation, Wechselrichtertechnik, Anmeldung und weitere Installationsarbeiten gehören.

Bei einer größeren Anlage verteilen sich diese Kosten auf eine höhere installierte Leistung und vor allem auf eine größere Stromproduktion. Deshalb ist der Preis pro installiertem Kilowattpeak bei größeren Photovoltaikanlagen häufig niedriger als bei kleinen Anlagen.

Die Verbraucherzentrale weist ebenfalls darauf hin, dass größere Photovoltaikanlagen in der Regel wirtschaftlicher sind und Fixkosten bei größeren Anlagen weniger stark ins Gewicht fallen.

Ist ausreichend geeignete Dachfläche vorhanden, kann es deshalb sinnvoll sein, die verfügbare Dachfläche möglichst gut für Photovoltaik auszunutzen, anstatt die Anlage ausschließlich auf den heutigen Stromverbrauch auszulegen.

Kostensicherheit

Der entscheidende Vorteil: kalkulierbare Stromkosten

Einer der größten Vorteile einer eigenen Photovoltaikanlage wird bei der Betrachtung der Stromgestehungskosten besonders deutlich: Ein großer Teil der Kosten für den Strom der kommenden 20 Jahre wird bereits heute festgelegt.

Wer seinen Strom vollständig aus dem öffentlichen Netz bezieht, ist von der zukünftigen Entwicklung der Strompreise abhängig. Bei einer eigenen Photovoltaikanlage wird dagegen der größte Kostenblock bereits mit dem Kauf und der Installation bezahlt.

Diese kalkulierten durchschnittlichen Erzeugungskosten werden nicht teurer, nur weil der Strompreis des Energieversorgers in Zukunft steigt.

Steigende Netzstrompreise erhöhen nicht automatisch die Erzeugungskosten des bereits installierten Solarkraftwerks auf dem eigenen Dach.

Genau darin liegt ein wesentlicher Vorteil einer Photovoltaikanlage: Sie schafft ein hohes Maß an langfristiger Kostensicherheit und Planbarkeit.

Was die Modellrechnung nicht abbildet

Während der Betriebsdauer können zusätzliche Kosten für Wartung, Reparaturen oder den Austausch einzelner Komponenten entstehen. Die dargestellten Werte sind deshalb vereinfachte Modellrechnungen und keine Garantie für die tatsächlichen Kosten einer konkreten Anlage.

Stromgestehungskosten und Strompreis sind nicht dasselbe

Die Stromgestehungskosten geben an, was die Erzeugung einer Kilowattstunde Solarstrom rechnerisch kostet. Der Strompreis des Energieversorgers ist dagegen der Preis, den ein Haushalt für eine aus dem öffentlichen Netz bezogene Kilowattstunde bezahlt. Beides ist nicht direkt dasselbe.

Die Stromgestehungskosten zeigen aber sehr anschaulich, welchen langfristigen wirtschaftlichen Wert die eigene Stromproduktion haben kann. Jede Kilowattstunde Solarstrom, die zeitgleich selbst genutzt oder aus dem Batteriespeicher bereitgestellt werden kann, reduziert grundsätzlich die Menge an Strom, die aus dem öffentlichen Netz bezogen werden muss.

Betriebsdauer

Wie lange hält eine moderne Photovoltaikanlage?

Eine moderne Photovoltaikanlage ist auf eine sehr lange Betriebsdauer ausgelegt. 30 Jahre und länger sind bei Photovoltaikmodulen durchaus möglich.

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE legt beispielsweise in seiner Untersuchung zu den Stromgestehungskosten für Photovoltaikmodule eine Lebensdauer von 30 Jahren zugrunde.

Dabei muss zwischen den Solarmodulen selbst und den übrigen technischen Komponenten der Anlage unterschieden werden. Die Module können über Jahrzehnte Strom produzieren. Ihre Leistung nimmt im Laufe der Jahre zwar langsam ab, sie hören nach 20 oder 30 Jahren jedoch nicht plötzlich auf, Strom zu erzeugen.

Andere Komponenten können während dieser langen Betriebsdauer gegebenenfalls erneuert werden. Dazu können insbesondere gehören:

Wechselrichter
Batteriespeicher
elektronische Komponenten
einzelne elektrische Bauteile

Warum berechnen wir trotzdem nur über 20 Jahre?

Wir wählen für unsere Beispielrechnung bewusst einen Betrachtungszeitraum von 20 Jahren. Das ermöglicht eine konservative und leicht nachvollziehbare Kalkulation und vermeidet, dass die Wirtschaftlichkeit ausschließlich von sehr langfristigen Annahmen abhängig gemacht wird.

Die Anlage muss für unsere Berechnung nur 20 Jahre lang die angenommene Strommenge produzieren.

Läuft sie anschließend weitere 5, 10 oder sogar mehr Jahre zuverlässig weiter, erzeugt sie zusätzlichen Solarstrom. Sofern in dieser Zeit keine entsprechend hohen zusätzlichen Kosten entstehen, verbessert jedes weitere Betriebsjahr die langfristige wirtschaftliche Bilanz.

Speicher und Zukunft

Welche Rolle spielt der Batteriespeicher?

Ein Batteriespeicher erzeugt selbst keinen Strom. Seine Aufgabe besteht darin, einen größeren Teil des bereits erzeugten Solarstroms zeitlich versetzt im eigenen Haushalt nutzbar zu machen.

Eine Photovoltaikanlage produziert besonders viel Strom tagsüber. Der Strombedarf eines Haushalts verteilt sich jedoch über den gesamten Tag und ist häufig morgens und abends besonders hoch. Der Batteriespeicher kann überschüssigen Solarstrom zwischenspeichern und später wieder zur Verfügung stellen.

Wie groß der Batteriespeicher dimensioniert werden sollte, hängt unter anderem ab von:

Größe der Photovoltaikanlage
jährlichem Stromverbrauch
Verbrauchsverteilung über den Tag
Wärmepumpe
Elektroauto
gewünschtem Autarkiegrad
zukünftiger Entwicklung des Stromverbrauchs

Photovoltaik nicht nur für den heutigen Stromverbrauch planen

Eine Photovoltaikanlage kann 30 Jahre und länger Strom produzieren. Der heutige Stromverbrauch ist deshalb nicht zwangsläufig der Stromverbrauch der nächsten Jahrzehnte. Ein Haushalt, der heute beispielsweise 4.000 kWh Strom pro Jahr benötigt, kann zukünftig einen wesentlich höheren Strombedarf haben.

Gründe dafür können sein:

Wärmepumpe

Wird eine Öl- oder Gasheizung später durch eine Wärmepumpe ersetzt, steigt der Strombedarf.

Elektroauto

Das Laden eines Elektrofahrzeugs schafft einen weiteren großen Stromverbraucher, der teilweise mit Solarstrom versorgt werden kann.

Klimatisierung

Auch die zunehmende Nutzung von Klimaanlagen kann den Strombedarf erhöhen – praktischerweise gerade zu Zeiten mit hoher Solarstromproduktion.

Weitere Elektrifizierung

Immer mehr Anwendungen im Haushalt werden elektrisch betrieben.

Eine größere Photovoltaikanlage kann deshalb eine Investition in den zukünftigen Energiebedarf eines Gebäudes sein.

Planungsfrage

Lohnt es sich, das Dach möglichst voll zu machen?

Aus wirtschaftlicher Sicht kann eine größere Anlage häufig sinnvoll sein. Die Verbraucherzentrale weist darauf hin, dass der Preis einer Photovoltaikanlage nicht proportional mit der Anlagenleistung steigt und bei größeren Anlagen Fixkosten weniger ins Gewicht fallen.

Eine größere Anlage produziert über ihre Lebensdauer wesentlich mehr Strom, während die Investitions- und Betriebskosten nicht im gleichen Verhältnis steigen.

Natürlich muss die konkrete Anlage immer individuell betrachtet werden. Dachausrichtung, Verschattung, verfügbare Fläche, Netzanschluss, Investitionsbudget und weitere technische Faktoren spielen bei der Planung eine Rolle.

Die Anlage künstlich klein zu halten, nur weil der aktuelle Haushaltsstromverbrauch niedrig ist, muss wirtschaftlich nicht die beste Lösung sein.

Welche Faktoren beeinflussen die Stromgestehungskosten?

Anschaffungspreis

Je günstiger eine hochwertige Anlage installiert werden kann, desto niedriger sind grundsätzlich die Stromgestehungskosten.

Anlagengröße

Größere Anlagen profitieren häufig von niedrigeren spezifischen Kosten.

Solarertrag

Dachausrichtung, Dachneigung, Standort und Verschattung bestimmen, wie viel Strom produziert werden kann.

Lebensdauer

Je länger eine Anlage zuverlässig Strom erzeugt, desto besser kann ihre langfristige wirtschaftliche Bilanz ausfallen.

Degradation

Die Leistung von Solarmodulen nimmt im Laufe der Zeit langsam ab.

Betriebskosten

Versicherung, Wartung und sonstige laufende Kosten müssen berücksichtigt werden.

Reparaturen und Ersatzinvestitionen

Über mehrere Jahrzehnte können einzelne Komponenten ausgetauscht werden müssen.

Finanzierung

Wird die Anlage über einen Kredit finanziert, sollten für eine individuelle Wirtschaftlichkeitsrechnung auch die Finanzierungskosten berücksichtigt werden.

Eine genaue Berechnung der Stromgestehungskosten sollte deshalb immer auf den Daten der tatsächlich geplanten Anlage basieren.

Fazit

Stromkosten für Jahrzehnte kalkulierbar machen

Eine Photovoltaikanlage sollte nicht nur anhand ihres Kaufpreises bewertet werden. Entscheidend ist, wie viel Strom die Anlage während ihrer langen Betriebsdauer produziert und welche Kosten dadurch je Kilowattstunde entstehen.

Statt Strom Jahr für Jahr ausschließlich einzukaufen, wird ein Teil der Energieversorgung durch eine eigene Erzeugungsanlage ersetzt. Die Investition erfolgt hauptsächlich zu Beginn, der Strom wird anschließend über Jahrzehnte produziert.

Die wirtschaftlich interessante Frage lautet: Was kostet mich eine Kilowattstunde meines eigenen Solarstroms über die nächsten 20 Jahre?

Unsere Beispiele liefern darauf eine klare Antwort: rund 12,44 Cent pro kWh bei 10 kWp mit 9 kWh Speicher und rund 10,07 Cent pro kWh bei 16 kWp mit 12 kWh Speicher. Die Investition steigt um 30 %, die Stromproduktion in unserem Beispiel aber um 60 %. Dadurch sinken die Stromgestehungskosten um rund 19 %.

Was kostet Ihr eigener Solarstrom?

Wir rechnen die Stromgestehungskosten für Ihr Dach durch — mit den Werten Ihrer tatsächlich geplanten Anlage statt mit Modellannahmen.

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Häufige Fragen zu den Stromgestehungskosten

Die Stromgestehungskosten geben an, welche durchschnittlichen Kosten je erzeugter Kilowattstunde Solarstrom entstehen. Vereinfacht werden dafür die Investitions- und Betriebskosten durch die während des betrachteten Zeitraums erzeugte Strommenge geteilt.
Eine einfache Formel lautet: Gesamtkosten der Anlage ÷ gesamte Stromproduktion = Stromgestehungskosten pro kWh. Bei Gesamtkosten von 22.400 Euro und einer Stromproduktion von 180.000 kWh ergeben sich beispielsweise Stromgestehungskosten von rund 12,44 Cent/kWh.
Moderne Photovoltaikmodule können 30 Jahre und länger Strom produzieren. Das Fraunhofer ISE verwendet in seiner Stromgestehungskostenstudie eine Lebensdauer von 30 Jahren für PV-Module. Einzelne Komponenten der Gesamtanlage können während dieser Zeit allerdings repariert oder ersetzt werden müssen.
20 Jahre ermöglichen eine konservative und übersichtliche Wirtschaftlichkeitsbetrachtung. Produziert die Anlage anschließend noch viele weitere Jahre Strom, kann sich ihre langfristige wirtschaftliche Bilanz weiter verbessern.
Pro installiertem kWp sind größere Anlagen häufig günstiger, weil sich zahlreiche Fixkosten auf mehr Anlagenleistung verteilen. Auch die Verbraucherzentrale weist darauf hin, dass der Preis einer PV-Anlage nicht proportional mit ihrer Leistung steigt und größere Anlagen in der Regel wirtschaftlicher sind.
Das hängt von Investitionskosten, Stromertrag, Anlagengröße, Betriebskosten und Betrachtungszeitraum ab. In unseren vereinfachten Beispielen ergeben sich über 20 Jahre rund 12,44 Cent/kWh für eine 10-kWp-Anlage beziehungsweise 10,07 Cent/kWh für eine 16-kWp-Anlage, jeweils inklusive des angesetzten Batteriespeichers und der angegebenen laufenden Kosten.
Die Stromgestehungskosten sind ein über den Betrachtungszeitraum berechneter Durchschnittswert. Anders als der Strombezugspreis des Energieversorgers wird dieser kalkulierte Wert nicht durch zukünftige Erhöhungen des Netzstrompreises verteuert. Zusätzliche Reparaturen oder Ersatzinvestitionen können die tatsächlichen Stromgestehungskosten allerdings verändern.