Umweltbundesamt
zum Vergrößern anklickenPhotovoltaik nutzt die Sonnenenergie, indem die Strahlung der Sonne direkt in elektrische Energie umgewandelt wird. Photovoltaikanlagen wurden in den vergangenen Jahren stetig zugebaut und leisten einen bedeutenden Beitrag zur Stromversorgung.
Bei der Photovoltaik (PV) kommen hauptsächlich mono- und polykristalline Solarzellen zum Einsatz. Solarzellen bestehen aus einem Halbleitermaterial, das unter dem Einfluss von Sonnenlicht Elektronen in Bewegung setzt und damit Strom erzeugt. Dieser Gleichstrom wird über einen Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt.
Das wichtigste Instrument für die Förderung der Photovoltaik ist das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG). Die gesetzlich festgelegten Fördersätze je eingespeister Kilowattstunde (kWh) unterscheiden zwischen kleinen PV-Anlagen auf Einfamilienhäusern und größeren PV-Anlagen bis 1 Megawatt (MW). Hintergrund sind die höheren Kosten je Kilowatt installierter Leistung bei kleineren Anlagen. Über 1 MW hinausgehende PV-Anlagen auf Dächern und Freiflächen müssen an Ausschreibungen teilnehmen, die durch die Bundesnetzagentur durchgeführt werden. Dabei wird der Fördersatz wettbewerblich bestimmt. Der mittlere Zuschlagswert in den vergangenen Ausschreibungen für Freiflächenanlagen lag seit Anfang 2018 im Schnitt um 5,2 Cent / kWh. Kleine Dachanlagen bis 10 Kilowatt, die ab August 2022 in Betrieb gingen, erhalten für den überschüssig eingespeisten Strom 8,2 Cent / kWh bzw. 13 Cent / kWh, sofern sämtlicher in der Anlage erzeugter Strom in das Netz eingespeist wird.
Die Höhe der Vergütung ist vom Zeitpunkt der Inbetriebnahme abhängig und wird über 20 Jahre gezahlt. Die Vergütung für neue Inbetriebnahmen sank in der Vergangenheit langsam ab, um die sinkenden Systemkosten der Photovoltaik abzubilden. Die jeweils aktuelle Vergütung für neue Inbetriebnahmen kann bei der Bundesnetzagentur eingesehen werden. Mit Inkrafttreten des EEG im April 2000 wurden Solaranlagen in erheblichem Umfang zugebaut, die Kosten sind seitdem um über 90 Prozent gesunken. Aktuelle Daten zur installierten Leistung und zur Bruttostromerzeugung finden Sie unter „Erneuerbare Energien in Zahlen“.
Karte Kraftwerke und Photovoltaikleistung in Deutschland, Stand Juni 2023
Das Umweltbundesamt weist ausdrücklich darauf hin, dass diese Karte dem Urheberrecht unterliegt und nur zur nichtkommerziellen Nutzung verwendet werden darf.
Photovoltaikanlagen fallen nicht unter den Anwendungsbereich des europäischen Emissionshandels (EU-ETS): Der Emissionshandel gilt für emissionsintensive stationäre Anlagen der Industrie und Energiewirtschaft. Er verteuert die Nutzung klimaschädlicher fossiler Brennstoffe. Nutzer fossiler Brennstoffe müssen also Emissionsberechtigungen erwerben und gemäß ihrer Jahresemissionen einlösen, was diese Energiequellen relativ zu erneuerbaren Energien verteuert. Eine freiwillige Beteiligung von Photovoltaikanlagen am Emissionshandel sehen sowohl die EU-Emissionshandelsrichtline als auch das deutsche Treibhausgas-Emissionshandelsgesetz (TEHG) nicht vor. Dies gilt unabhängig davon, ob eine Photovoltaikanlage nach dem EEG gefördert wird oder diese Förderung nicht in Anspruch genommen wird, beispielsweise weil am Strommarkt höhere Erlöse erwartet werden.
Bei PV-Dachanlagen ist die Selbstversorgung mit dem erzeugten Solarstrom besonders attraktiv. Hintergrund sind die niedrigen Stromerzeugungskosten mit Photovoltaik gegenüber den höheren Strombezugskosten, welche neben den eigentlichen Beschaffungskosten zu einem großen Anteil aus Netzentgelten, Steuern und Abgaben bestehen. Diese Strombezugskosten können durch Selbstversorgung teilweise eingespart werden. Der Stromanteil, der direkt im Gebäude verbraucht werden kann, ist unter anderem von der Größe der Photovoltaikanlage und dem individuellen Stromverbrauch abhängig. Er kann zum Beispiel mit einem Rechner der HTW Berlin ermittelt werden. Die Wirtschaftlichkeit einer Photovoltaikanlage mit und ohne Batteriespeicher kann beispielsweise bei der Stiftung Warentest berechnet werden.
Mit einer Batterie kann der selbsterzeugte Photovoltaikstrom zwischengespeichert und zu Zeiten verbraucht werden, in denen die PV-Anlage keine (ausreichende) Leistung liefert. Der Eigenverbrauchsanteil kann so deutlich gesteigert werden. Allerdings sind demgegenüber die Kosten, die Speicherverluste und die eingeschränkte Lebensdauer eines Stromspeichers zu sehen. Zukünftige Strompreissteigerungen, die die Differenz zwischen PV-Stromerzeugungskosten und Strombezugskosten vergrößern und so die Amortisation eines Batteriespeichers vor dessen Lebensende ermöglichen, müssen nicht unbedingt eintreten. Zudem geht mit der Herstellung eines Batteriespeichers ein Ressourcenaufwand einher, dem wenig zusätzlicher Nutzen für die Energiewende gegenübersteht – die eingespeicherte Strommenge wäre ansonsten eingespeist worden und hätte im Stromnetz andere (fossile) Energiequellen verdrängt. Der Einsatz eines Batteriespeichers sollte vor diesen Hintergründen sorgsam abgewogen werden. Oft rechnet sich eine Photovoltaikanlage ohne Batteriespeicher besser als mit Speicher. Grundsätzlich sind Speicher auf Netzebene zu bevorzugen, die nicht in erster Linie den Eigenverbrauch des Anlagenbetreibers steigern, sondern zum Beispiel kurzfristige Strombedarfe im Netz ausgleichen können.
Ab dem Jahr 2021 endete für die ersten Photovoltaikanlagen die zwanzigjährige Förderdauer nach dem EEG. Bei den meisten Anlagen ist die technische Lebensdauer noch nicht erreicht, sodass ein Weiterbetrieb nach dem Förderende grundsätzlich möglich ist. Basierend unter anderem auf einem Gutachten im Auftrag des Umweltbundesamtes wurde für kleine PV-Anlagen bis 100 Kilowatt, deren Förderung in den Jahren bis 2027 endet, eine vereinfachte Abnahmeregelung für deren Stromeinspeisung eingeführt. Die Regelung besagt, dass die Netzbetreiber weiterhin den Strom an der Börse verkaufen und die Erlöse zukünftig ohne eine Förderung und abzüglich der Vermarktungskosten an die Anlagengetreiber weitergeben („Marktwertdurchleitung“), jedoch maximal 10 Cent / kWh. In den Weiterbetriebsjahren 2021 und 2022 lagen die Marktwerterlöse ausgeförderter Anlagen teilweise deutlich über der Einspeisevergütung für neu in Betrieb gehende Photovoltaikanlagen. Die Umstellung für die ausgeförderten Anlagen erfolgt automatisch, ein Umbau der Zähler ist dafür nicht erforderlich.
Der erzeugte Solarstrom kann auch zur teilweisen Eigenversorgung genutzt werden. Angesichts der Differenz zwischen Marktwert und den eigenen Strombezugskosten ist diese Lösung sehr attraktiv. Dafür ist der Einbau zumindest eines Zweirichtungszählers notwendig, da Altanlagen während der Förderphase üblicherweise als Volleinspeiser, das bedeutet mit zwei parallelen Zählern für Einspeisung und Strombezug, betrieben wurden.
Aus steuerlicher Sicht waren die ersten Photovoltaikanlagen, die im Rahmen des EEG errichtet wurden, klar darauf ausgerichtet über den Förderzeitraum einen Gewinn aus der Einspeisevergütung zu erzielen. In diesem Fall ist der Anlagenbetrieb gewerbe- und einkommensteuerlich relevant. Hinsichtlich der Umsatzsteuer wählten Anlagenbetreiber fast ausschließlich die Regelbesteuerung (d.h. Vor- bzw. Umsatzsteuer als durchlaufender Posten), um angesichts der damals hohen Investitionskosten pro Kilowatt die Anlageninvestition um den Vorsteuerbetrag zu senken. Im Laufe der Zeit gewann gerade bei kleinen Photovoltaikanlagen die Eigenversorgung gegenüber der Gewinnerzielung aus der sinkenden Einspeisevergütung an Bedeutung. Wenn der Betreiber für die Regelbesteuerung optierte, musste der zur Eigenversorgung aus dem Gewerbe privat entnommene Strom umsatzsteuerlich nachversteuert werden.
Ab Januar 2023 wurde für die Lieferung und Installation von Photovoltaikanlagen bis 30 Kilowatt die Umsatzsteuer auf 0 % abgesenkt. Beim Bundesfinanzministerium kann sowohl das entsprechende Rundschreiben als auch ein Katalog häufiger Fragen und Antworten (FAQ) abgerufen werden. Bei Neuanlagen entfällt somit die Notwendigkeit, für die Regelbesteuerung zu optieren um die anfängliche Investition um den Vorsteuerbetrag zu reduzieren. Die Details und Auswirkungen auf Bestandsanlagen werden auf den Webseiten des Bundesfinanzministeriums sowie beispielsweise bei finanztip erläutert.
Auch bei der Gewerbe- und Einkommensteuer wurden Ausnahmen für Photovoltaikanlagen geschaffen: Anlagen bis 30 Kilowatt sind gemäß § 3 Nr. 32 GewStG von der Gewerbesteuer befreit. Für die Einkommensteuer bleiben Anlagen unter 30 Kilowatt steuerlich unberücksichtigt; es wird für diese Anlagengröße generell keine Gewinnerzielungsabsicht aus den Einnahmen der Einspeisevergütung unterstellt („Liebhaberei“).
Für eine Beratung und weitere steuerbezogene Fragestellungen wenden Sie sich bitte an die Angehörigen der steuerberatenden Berufe nach § 3 Steuerberatungsgesetz.
Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) 2023 gibt bis 2030 ein Ausbauziel von 215 Gigawatt (GW) für die Photovoltaik vor und damit im Vergleich zum Ausbaustand Ende 2022 ungefähr eine Verdreifachung der installierten Leistung in den kommenden acht Jahren.
Die in Deutschland installierte Photovoltaik-Leistung setzt sich aktuell zu etwa zwei Dritteln aus Dachanlagen und einem Drittel aus Freiflächenanlagen zusammen. Die für ein Megawatt Freiflächen-Photovoltaik benötigte Fläche geht stetig zurück. Wurden im Jahr 2006 noch 4,1 ha / MW (Hektar pro Megawatt) benötigt, waren es 2021 nur noch ca. 1 ha / MW. Dies hängt vor allem mit der kontinuierlichen Leistungssteigerung der Module zusammen. Dadurch kann auf einer gegebenen Fläche heute deutlich mehr Solarstrom gewonnen werden. Insbesondere im Vergleich zur Bioenergie ist der flächenbezogene Stromertrag der Photovoltaik um ein Vielfaches höher. Bei einer Stromerzeugung aus Biogas mit Mais-Einsatz ist die Stromerzeugung aus Photovoltaik rund 40-mal flächeneffizienter. Durch die Umnutzung eines Teils der Bioenergieflächen zu Freiflächen-Photovoltaikanlagen könnte zudem der Eintrag von Pflanzenschutzmitteln, Bioziden und Dünger auf diesen Flächen reduziert werden.
Ende 2021 waren auf etwa 32.000 ha in Deutschland Photovoltaik-Freiflächenanlagen installiert. Davon entfallen ca. 11.460 ha (36 %) auf sogenannte Konversionsflächen (z.B. alte Militärflächen oder Deponien), 9.600 ha (30 %) auf Ackerflächen und 2.440 ha (8 %) auf Randstreifen an Verkehrswegen, welche teilweise ebenfalls den Ackerflächen zuzuordnen sind. Die installierte Photovoltaik-Leistung auf diesen beiden Flächenkategorien entspricht 0,07 Prozent der gesamten landwirtschaftlichen Fläche Deutschlands. Auch wenn der Anteil gering ist, ist es grundsätzlich wünschenswert, auch weiterhin einen möglichst großen Anteil der benötigten Photovoltaikanlagen auf Dächern zu installieren, um die zusätzliche Flächeninanspruchnahme gering zu halten.
In einem Forschungsprojekt im Auftrag des Umweltbundesamtes wurden Kriterien entwickelt, um die Flächenkulisse noch stärker an Umweltbelangen auszurichten und gleichzeitig einen kontinuierlichen Ausbau zu ermöglichen.
Photovoltaikanlagen amortisieren sich in Deutschland nach ein bis zwei Jahren energetisch – nach dieser Zeit hat die Anlage so viel Energie produziert wie für Herstellung, Betrieb und Entsorgung aufgewendet werden müssen. Konventionelle Energieerzeugungsanlagen mit fossilen Brennstoffen wie Kohle oder Erdgas amortisieren sich demgegenüber nie energetisch, denn es muss im Betrieb immer mehr Energie in Form von Brennstoffen eingesetzt werden, als man an Nutzenergie erhält.
Bezogen auf eine Nutzungsdauer von 30 Jahren entstehen durch die Herstellung, den Betrieb und die Entsorgung einer Photovoltaikanlage rechnerische Emissionen in Höhe von 43-63 g CO2-Äquivalent/kWh (monokristalline Module). Dies ist das Ergebnis einer 2021 abgeschlossenen Aktualisierungsstudie im Auftrag des Umweltbundesamtes. In diesem Vorhaben wurde auch ein Ökobilanzrechner für Photovoltaikanlagen entwickelt, mit dem die Projektergebnisse auf individuelle Photovoltaikanlagen umgerechnet werden können. Laut Berechnungen im Rahmen der Emissionsbilanz erneuerbarer Energieträger 2021 vermeidet eine Photovoltaikanlage Emissionen hauptsächlich aus Steinkohle- und Gaskraftwerken in Höhe von 740 Gramm CO2-Äquivalente/kWh. Der Netto-Vermeidungsfaktor der Photovoltaik liegt bei 684 Gramm CO2-Äquivalente/kWh.
„Für Mensch und Umwelt″ ist der Leitspruch des UBA und bringt auf den Punkt, wofür wir da sind. In diesem Video geben wir Einblick in unsere Arbeit.
