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Aktualisiert: 31. Mai 2021
Amortisation beschreibt, ab welchem Zeitpunkt Aufwendungen vom System selbst wieder generiert wurden.
Inhaltsverzeichnis
Amortisation von Photovoltaik
Vor dem Kauf einer Photovoltaikanlage stellt man sich natürlich die Frage, nach welcher Zeit sich diese rentiert, die „Photovoltaik Amortisation“ erfolgt ist. Denn niemand möchte sein Geld in Produkte oder Dienstleistungen stecken, die sich „nicht auszahlen“. Diese und weitere Fragen rund um dieses Thema erläutert der folgende Artikel. Gegen Ende klären wir kurz, wie man in diesem Zusammenhang einen Photovoltaikanlagen Rechner nutzen kann. Sollten Fragen offenbleiben oder weitere auftauchen, zögern Sie bitte nicht uns zu kontaktieren!
Allgemeines über Photovoltaik Amortisation
Doch was bedeutet eigentlich Photovoltaik Amortisation? Diesbezüglich ist es wichtig, zwischen zwei Definitionen zu unterscheiden, da es gerade im technologischen Bereich eine finanzielle und eine energetische Photovoltaik Amortisation gibt.
Finanzielle Amortisation Photovoltaik
In diesem Zusammanhang spricht man von Amortisation, wenn die Photovoltaikanlage die Investitionskosten bzw. die Betriebskosten durch die Stromerzeugung wieder generiert hat. Außerdem sind etwaige Rückzahlungen von Krediten zu berücksichtigen. Grundsätzlich sind die insgesamten Kosten sowohl stark von den Preisen der Modulsysteme, Wechselrichtern, dem Montagesystem, Installationsmaterial und Montage als auch von Planung und Projektabwicklung abhängig. Dafür lassen sich auch Stromkosteneinsparungen sowie Einspeisetarfie generieren. An dieser Stelle sei auf ein detailliertes Beispiel (Leistung 44 kWp) in folgendem Text verwiesen.
Grundsätzliches
Allgemein kann man mit einer finanziellen Amortisation von ungefähr 8 bis 12 Jahren rechnen. Das hängt natürlich auch von Größe der Anlage sowie Art der Finanzierung ab. Bei kleineren Anlagen, die teils über ein Darlehen fianziert wurden, könnte die finanzielle Amortisation von Photovoltaikanlagen 13 - 15 Jahre betragen. Photovoltaikanlagen können jedoch bis zu 30 Jahre lang genutzt werden, außerdem hängt die Amortisationszeit einer Anlage ausschließlich vom derzeitigen Strompreis ab. Steigt der Strompreis um 1 ct, sinkt die Amortisationszeit um ein Jahr, ohne dass sich etwas am Preis der Anlage ändert. Somit erreicht man durch eine eigene Photovoltaikanlage gleichzeitig eine gewisse Unabhängigkeit vom volatilen Strommarkt.
Amortisationskostenmatrix
Um diesem Umstand Rechnung zu tragen und zu zeigen, dass Photovoltaik immer günstigen Strom erzeugt, die Amortisationszeit aber ausschließlich vom Strompreis des Kunden abhängt, wurde die Dachgold Amortisationsmatrix entwickelt, die natürlich bestimmte Annahmen trifft. Um eine genaue Analyse zu bekommen, melden Sie sich einfach zum Quick-Check an.
Dachgold Amortisationsmatrix (c) Cornelia Daniel
In Österreich kann Sonnenstrom um ca. 5 ct/kWh produziert werden. Je nachdem wie hoch oder niedrig die Stromkosten vom Netz sind, rechnet sich die Anlage bei 10ct/kWh vom Netz und 5ct/kWh aus der Anlage nach der Hälfte der Anlagenzeit, da die alternative wäre eben dauerhaft 10ct/kWh oder mehr zu bezahlen. Je höher der Preis vom Netz, desto schneller rechnet sich die Anlage. Wir vertreten daher die Ansicht, dass in erster Linie die Gestehungskosten das wesentliche Argument für eine Anlage sind und die reine Betrachtung der Amortisationszeit ein viel zu unsicherer Faktor ist. Für eine schnelle Einschätzung der Gestehungskosten haben wir dieses Gestehungskostenrechner-Tool entwickelt.
Solarstrom schon heute günstiger
Wie man sieht, ist die finanzielle Photovoltaik Amortisation von vielen Faktoren abhängig und am allermeisten vom derzeitigen Strompreis. Das wesentlichste Argument für die Investition in eine Photovoltaikanlage ist, dass bereits heute der eigene Strom vom Dach günstiger ist als der konventionelle Strom vom Netz. Der hauseigene Strom ist zusätzlich auf Jahre fix kalkulierbar und wie im Absatz zuvor angeführt, amortisiert sich die Photovoltaikanlage bei ungefähr einem Drittel bis, im schlechtesten Fall bei der Hälfte ihrer Lebenszeit (nach ca. 15 Jahren).
Zusätzlich
Andere Berechnungen unterscheiden weiters zwischen Eigen-, Fremd- bzw. Mischfinanzierungen, aber schlussendlich kommt es natürlich hierbei wieder auf die Größe und den Umfang an. Prinzipiell ließen sich die Angaben wie folgt zusammenfassen: finanziert man die Anlage komplett aus eigenen Mitteln, dann kann man mit einer finanziellen Photovoltaik Amortisation von durchschnittlich 7 - 9 Jahren rechnen. Im Gegensatz zur 100%-igen Eigenfinanzianzierung liegen die Werte bei einer 100%-igen Fremdfinanzierung in etwa zwischen 8 und 12, teilweise 13 - 15 Jahren, je nach Größe der Anlage, Kreditumfang und Zinsen. Bei einer Mischfinanzierung liegen die Werte dazwischen.
Richtet man den Blick zum Beispiel nach Deutschland, so zeigt sich, dass sich bei einer reinen Einspeisung ins Netz die Photovoltaik Amortisation noch schneller einstellt. Denn der Einspeisetarif (8 - 11 ct/kWh, abhängig von Nennleistung der Anlage) ist im Erneuerbaren-Energien-Gesetz geregelt und liegt über dem Marktpreis. In Österreich ist der Einspeisetarif (7,67 ct/kWh) geringer, jedoch erhält man hohe Zuschüsse bei der Investition pro kWp.
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Die finanzielle Amortisation beschreibt, zu welchem Zeitpunkt die Investionskosten von der Anlage wieder generiert wurden. Die Dauer beträgt zwischen 8 und 15 Jahren. Die energetische Amortisation beschreibt, ab welchem Zeitpunkt die Produktionsenergie vom System wieder produziert wurde. Je nach Solarzellentyp und Standortbedingungen beträgt die Dauer 0,4 bis 1,5 Jahre.
Energetische Amortisation Photovoltaik
Davon zu unterscheiden ist die energetische Amortisation von Photovoltaik. Diese beschreibt, wann die für die Herstellung benötigte Energie von der Photovoltaikanlage wieder erzeugt wurde. Dafür dividiert man den gesamten, für die Herstellung benötigte Energieaufwand durch die jährliche, von der Photovoltaikanlage produzierte Energiemenge. Einen wichtigen Faktor bei Photovoltaikanlagen bildet beispielsweise der Wirkungsgrad. Dieser wird im nächsten Absatz angeführt. Für ein möglichst genaues Ergebnis ist es wichtig, die gesamte Wertschöpfungskette in der Herstellung zu betrachten. In diesem Zusammenhang sind leider viele Studien ziemlich ungenau. Diesbezüglich ist jedoch festzuhalten, dass sich die energetische Photovoltaik Amortsation in den letzten Jahren durch technologischen Fortschritt sowie den vermehrten Einsatz von erneuerbaren Energien stark verringert hat. Die neuesten Erkenntnisse liefert dazu der Photovoltaics Report des Fraunhofer ISE und der PSE Projects GmbH aus dem Jahr 2020.
Amortisation von Photovoltaik: Photovoltaics Report 2020 (Fraunhofer ISE & PSE Projects)
Demnach beträgt die Amortisation von Photovoltaik heutzutage 0,4 - 1,5 Jahre. Natürlich nehmen auch bei diesen Angaben der jeweilige Standort sowie die angewandte Technologie einen wesentlichen Einfluss. Die nachstehende Grafik aus der Studie verbildlicht, wie sich die energetische Amortisation (EPBT = Energy Payback Time) über die letzten Jahren entwickelt und verbessert hat. WICHTIG: wie auch der Grafik zu entnehmen ist, handelt es sich bei dem zeitlichen Verlauf um Werte, die sich auf südliche Regionen von Europa beziehen. Dabei verkürzt sich die Amortisation von Photovoltaik aufgrund der vielen Sonnentage und -stunden:
Quelle: Fraunofer ISE & PSE Projects (2020)
Globalstrahlung in Europa
Die nachstehende Grafik der Europäischen Kommission (2012) zeigt, wie sich die Globalstrahung (kWh/m2) über die verschiedenen Regionen in Europa verteilt. Wie bereits angesprochen, hat dies einen wesentlichen Einfluss auf die Amortisationszeit von Photovoltaikanlagen. Beispielsweise ist daraus ersichtlich, dass in Österreich die Globalstrahlung zwischen 1100 - 1400 kWh/m2 liegt, während sie in Italien 1600 kWh/m2 und mehr beträgt.
Quelle: EU-Kommission (2012)
Entwicklung energetischer Amortisation über die Zeit
In den letzten Jahren erzielte man in diesem Bereich große Fortschritte. Dennoch war und ist es heute noch wichtig, auch die verschiedenen Arten von Solarmodulen in der Analyse zu berücksichtigen. Beispielsweise lag die Amortisationszeit von Dünnschichtzellen vor ein paar Jahren bei 1,5 bis 3 Jahren, da die Herstellung am wenigsten intensiv ist. Jedoch ist bei diesen der Wirkungsgrad auch am geringsten. Bei polykristallinen Solarmodulen bezifferte man die energetische Amortisation mit 2 - 5 (Wirkungsgrad 15 bis 20%), bei monokristallinen mit 4 - 6 Jahren (Wirkungsgrad >22%). Es soll festgehalten werden, dass ein Großteil der Photovoltaikanlagen aus polykristallinen Solarmodulen besteht, da zwar die Photovoltaik Amortisation etwas länger dauert, schlussendlich aber der Wirkungsgrad einen der wesentlichsten Stellenwerte bezüglich der Stromerzeugung einnimmt sowie der Erntefaktor, der im nächsten Absatz beschreiben wird, ausschlaggebend für die Entscheidung der Solarzellenart ist. Und wieder sei an dieser Stelle die Langlebigkeit (25 bis 30 Jahre) der Photovoltaikanlagen betont.
Erntefaktor
Die Diskussion rund um Amortisation Photovoltaik lässt sich nicht führen, ohne den sogenannten Erntefaktor zu betrachten. Dieser beschreibt, wie oft eine Photovoltaikanlage die für die Produktion benötigte Energie selbst wieder generiert. Wie diese Berechnungen ausfallen hängt beispielsweise von der angenommenen Nutzungsdauer einer Photovoltaikanlage ab, diese setzt man mit 25 bis 35 Jahren an. Außerdem ergeben sich in Ländern mit viel Sonnenstrahlung andere Werte als in Ländern des Nordens. Festzuhalten ist jedoch, dass sich durch den technologischen Fortschritt die Erntefaktoren stark verbessert haben. ForscherInnen der TU Berlin beziffern die Erntefaktoren wiefolgt: monokristalline Solarzellen erzeugen das 4 bis 8-fache (7,5) der benötigten Produktionsenergie, polykristalline das 6 bis 14-fache (10) und Dünnschichtzellen das 9 bis 20-fache (11). Die Werte der Erntefakoren in Klammer wurden von Volker Quaschnig aus verschiedenen Untersuchungen zusammengetragen und sollen als Vergleich dienen.
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Wie werden Solarmodule produziert?
Zusätzlich spielt es ebenso eine Rolle, wo und wie die Solarmodule produziert werden. Denn wenn man für die Produktion viel erneuerbare Energie verwendet, dann wirkt sich das positiv auf die Umweltbilanz aus. In diesem Zusammenhang mögen sich manche fragen, warum trotz der hohen Kosten und der geringeren Erntefaktoren monokristalline Solarmodule verbaut werden. Sie bieten für den Anlagenbetreiber viele Vorteile: diese Solarzellentypen zeichnen sich durch die höchste Qualität und Widerstandsfähigkeit gegenüber witterungsbedingten Einflüssen aus. Außerdem benötigen sie durch den hohen Wirkungsgrad die geringste Fläche. Sie sind dadurch besonders für kleine Dachflächen geeignet.
Welchen Solarzellentyp soll man nun wählen?
Diese Frage kann man nicht generell beantworten und muss individuell entschieden werden. Dabei spielen, wie so oft bei dieser Thematik verschiedenste Aspekte eine Rolle. Grundsätzlich ist der eigentliche Stromverbrauch der wesentlichste Faktor. Danach stellt sich die Frage, wie groß die vorhandene Fläche ist, die sich für die Installation einer Photovoltaikanlage nutzen lässt. Bei kleinen Flächen sollte man eher auf monokristalline Solarmodule zurückgreifen. Hat man eine große Fläche zur Verfügung (zum Beispiel ein Unternehmensdach) und einen mittleren Stromverbrauch, könnten polykristalline Solarzellen genügen. Diesbezüglich wäre es ratsam, ExpertInnen in den Planungsprozess miteinzubeziehen.
Mythen rund um das Thema Amortisation von Photovoltaik
Leider gibt es auch bei der Thematik Amortisation von Photovoltaik immer wieder Negativbeispiele, in denen die Fakten völlig verdreht werden. Eine der bekanntesten dieser Art ist eine Studie von Ferroni & Hopkirk (2016). Laut den Autoren ist die energetische Amortisation von Photovoltaikanlagen in der Schweiz bzw. Regionen mit moderater Sonneneinstrahlung, nicht möglich. Mit anderen Worten: die Energiebilanz von Photovoltaik sei negativ. Damit widersprechen sie gängigen, wissenschaftlichen Erkenntnissen zu diesem Thema.
Das stimmt NICHT! Die Studie wurde nach der Veröffentlichung von 22 Expertinnen und Experten in einer eigenen Untersuchung auseinandergenommen und erläutert, warum die Annahmen und methodologischen Herangehensweisen FALSCH sind. Die wichtigsten Punkte sind überblicksmäßig kurz zusammengefasst:
- Unangemessene Vergleiche der Ergebnisse ihrer "erweiterten" Systemgrenzanalyse mit denen anderer, anders abgegrenzter Analysen konventioneller Energiesysteme.
- Verwendung falscher Daten (entweder weil sie veraltet oder einfach falsch sind) zur Bestimmung von PV-Systemparametern (einschließlich des jährlichen Stromertrags).
- Mehrere Fälle von Doppelzählungen von Energiebeiträgen (z.B. das Hinzufügen von Beiträgen, die bereits in der verkörperten Energie von Materialien enthalten sind).
Zu selben Schluss kommen neben Raugei et al. (2017) ebenso die Expertinnen und Experten des Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE. Auch sie streichen in ihrer Studie die umfassenden Vorteile von heraus.
Problematische Aspekte in der Wissenschaft
Die Problematik in der Wissenschaft formulieren ebenfalls der Physiker Maury Markowitz und der Chemiker Ugo Bardi in einem Artikel. Dies geschieht auch als Reaktion auf die Studie von Ferroni & Hopkirk. Eine wesentliche Aussage lautet wie folgt:
„Jede noch so schlechte, schlecht konzipierte und letztlich völlig falsche Arbeit in einer wissenschaftlichen Zeitschrift veröffentlicht werden [kann], wenn die Autoren hartnäckig genug sind und es viele Male versuchen. Schlussendlich wird man eine Kombination von Herausgebern und Gutachtern erwischen, die inkompetent oder schlampig genug sind, sodass sie die Arbeit akzeptieren werden.“
Außerdem kritisieren sie, dass sobald eine Veröffentlichung stattgefunden hat, diese nur zurückgezogen wird, sollten die Autoren bezüglich Betrügerei bzw. Plagiaten schuldig sein. Aber „"simple" mistakes, things such as wrong citations, misinterpreted data, inappropriate data treatment and the like are not sufficient to force retraction.” (“einfache Fehler wie zum Beispiel falsche Zitationen, missinterpretierte Daten, unangebrachter Umgang mit Daten reichen nicht für eine Rücknahme“).
Gegen Ende ihres Artikels führen sie ein Zitat von Mark Twain: „A Lie Can Travel Halfway Around the World While the Truth Is Putting On Its Shoes.”
Zusammenfassung
Diese Aspekte fassen die gesamte Problematik zusammen: Wissenschaft zeichnet sich nicht immer durch Objektivität aus, oft kommt es auch auf finanzielle Ressourcen an. So kommt es hin und wieder vor, dass Unternehmen bzw. Industriezweige Studien in Auftrag geben, wo das gewünschte Ergebnis von vorhinein bekannt ist. WICHTIG: wir unterstellen an dieser Stelle NICHT, dass dies bei der Studie von Ferroni et al. (2016) der Fall war, jedoch ist es schon auffällig, dass ein Wissenschaftler, dem man viel Kompetenz in Sachen Nuklearenergie zuschreibt, sich gegen neue Technologien wie die Photovoltaik ausspricht und für die Vorteile der Atomenergie.
Für besonders Interessierte sei neben der Studie von Raugei et al. (2017) ebenso auf einen Artikel von Maury Markowitz verwiesen, in dem er Schritt für Schritt die Falschannahmen beleuchtet und erklärt.
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