Photovoltaik

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Quelle: vege / Fotolia.com

Photovoltaik nutzt die Sonnenenergie, indem die Strahlung der Sonne direkt in elektrische Energie umgewandelt wird. In Deutschland, aber auch weltweit wurden Photovoltaikanlagen in den vergangenen Jahren stetig zugebaut und leisten einen bedeutenden Beitrag zur Stromversorgung.

Inhaltsverzeichnis

 

Photovoltaik

Strom aus Photovoltaikanlagen – so funktioniert es

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. Nach 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 in Deutschland finden Sie unter „Erneuerbare Energien in Zahlen“.

Die Karte zeigt Kraftwerke ab 100 MW sowie die installierte Photovoltaikleistung in Deutschland und den einzelnen Bundesländern.
Kraftwerke und Photovoltaikleistung in Deutschland

Karte Kraftwerke und Photovoltaikleistung in Deutschland, Stand Dezember 2023
Das Umweltbundesamt weist ausdrücklich darauf hin, dass diese Karte dem Urheberrecht unterliegt und nur zur nichtkommerziellen Nutzung verwendet werden darf.

Quelle: Umweltbundesamt kraftwerke-photovoltaikleistung_2023.pdf

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. 

 

Wirtschaftlichkeit und Batteriespeicher

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.

Tendenziell kann bei Kleinstanlagen (z. B. Steckersolargeräten) ein hoher Anteil der Stromerzeugung zur Selbstversorgung genutzt werden. Hintergrund ist, dass einer eher geringen Stromerzeugung ein durchschnittlicher Haushaltsverbrauch gegenübersteht – das Erzeugungs- und das Verbrauchsprofil überlappen sich dadurch stärker. Kleinstanlagen sind allerdings pro Kilowatt installierter Leistung deutlich teurer als konventionelle Dachanlagen. Beim Mieterstrom werden die Verbrauchsprofile vieler Haushalte mit dem Erzeugungsprofil einer größeren Dachanlage kombiniert; dadurch kann ein großer Teil der lokalen Stromerzeugung direkt verbraucht 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 zusätzlichen 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.

 

Weiterbetrieb nach Ende der Förderung

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 dem Gutachten "Analyse der Stromeinspeisung ausgeförderter Photovoltaikanlagen und Optionen einer rechtlichen Ausgestaltung des Weiterbetriebs" 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 Anlagenbetreiber weitergeben („Marktwertdurchleitung“), jedoch maximal 10 Cent / kWh. 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.

 

Steuerliche Behandlung von Photovoltaikanlagen bis 30 Kilowatt

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. 

Seit Januar 2023 ist für die Lieferung und Installation von Photovoltaikanlagen bis 30 Kilowatt die Umsatzsteuer dauerhaft 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.

 
 

Ökobilanzielle Betrachtung

Photovoltaikanlagen ohne Batteriespeicher amortisieren sich in Deutschland nach durchschnittlich ein bis zwei Jahren energetisch – nach dieser Zeit hat die Anlage so viel Energie produziert wie für Herstellung, Transport, Installation, 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 im Lebenszyklus einer Photovoltaikanlage pro erzeugter Kilowattstunde rechnerische Emissionen in Höhe von 43-63 g CO₂-Äquivalent/kWh (monokristalline Module). Dies ist das Ergebnis der 2021 abgeschlossenen Studie "Aktualisierung und Bewertung der Ökobilanzen von Windenergie- und Photovoltaikanlagen unter Berücksichtigung aktueller Technologieentwicklungen" 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 2022 vermeidet eine Photovoltaikanlage Emissionen hauptsächlich aus Steinkohle- und Gaskraftwerken in Höhe von 746 Gramm CO₂-Äquivalente/kWh. Der Netto-Vermeidungsfaktor der Photovoltaik liegt bei 690 Gramm CO₂-Äquivalente/kWh.