Lebensdauer von Photovoltaik: Wie lange halten Solarmodule?

Photovoltaik-Lebensdauer: Das Wichtigste in Kürze

• Eine Solaranlage hat eine Lebensdauer von rund 30 Jahren.
• Hochwertige Materialien verlängern die Haltbarkeit.
• Durch die Degradation verlieren die Solarmodule mit der Zeit an Leistungskraft, sie liefern nach 25 Jahren aber noch bis zu 96 % der ursprünglichen Leistung.

Welche Lebensdauer hat eine Photovoltaik-Anlage?

Warum altern Photovoltaik-Anlagen?

Wie alle technischen Anlagen unterliegen auch Photovoltaik-Systeme einem natürlichen Alterungsprozess, der ihre Leistungsfähigkeit über die Zeit beeinflusst. Der Leistungsrückgang von Solarmodulen wird als "Degradation" bezeichnet. Dieser Prozess ist unvermeidbar, kann aber durch Qualitätskomponenten und richtige Installation verlangsamt werden.

Verschiedene Umwelteinflüsse beschleunigen den Alterungsprozess von Photovoltaik-Anlagen:

• Häufige und starke Temperaturwechsel führen zu mechanischen Spannungen in den Materialien.
• Hohe Luftfeuchtigkeit in Kombination mit Wärme kann zu Korrosion und Delamination führen.
• Die UV-Strahlung der Sonne lässt Kunststoffkomponenten mit der Zeit spröde werden.
• Lokale Überhitzungen durch eine teilweise Verschattung oder Defekte können zu dauerhaften Schäden führen.

Lichtinduzierte Degradation (LID)

Die lichtinduzierte Degradation tritt auf, wenn Solarmodule erstmals dem Sonnenlicht ausgesetzt werden. Bei diesem Prozess sinkt der Wirkungsgrad der Module, allerdings in unterschiedlichem Ausmaß.

• Bei kristallinen Modulen gibt es nur einen minimalen Effekt. Monokristalline Module verlieren etwa 1 %, polykristalline rund 2 %.
• Dünnschichtmodule haben eine deutlich stärkere Anfangsdegradation von bis zu 25 %.
• Nach etwa 1.000 Betriebsstunden pendelt sich der Wirkungsgrad ein.
• Die anfängliche Leistungsminderung ist bereits in der angegebenen Nennleistung der Herstellerangaben berücksichtigt.

Potenzialinduzierte Degradation (PID)

Die potenzialinduzierte Degradation kann bei kristallinen Modulen auftreten, die mit hohen Spannungen arbeiten.

• Die Potenzialdifferenz zwischen Solarzellen und Metallrahmen führt zu unerwünschtem Stromfluss (Leckstrom).
• Möglich sind Leistungsverluste von bis zu 30 %.
• Aber: Bei qualitativ hochwertigen, modernen PV-Anlagen ist PID kaum noch ein Problem.

Der Effekt der Lebensdauer auf die Wirtschaftlichkeit

Die Lebensdauer einer Photovoltaik-Anlage hat direkten Einfluss auf ihre Wirtschaftlichkeit. Je länger die Anlage effizient arbeitet, desto höher ist der finanzielle Ertrag über die gesamte Betriebszeit.

Beispielrechnung

Betrachten wir als Beispiel eine typische Photovoltaik-Anlage für ein Einfamilienhaus:

• Anschaffungskosten: 15.000 Euro (komplett installiert)
• Jährliche Erträge durch Eigenverbrauch und Einspeisung: 1.200 Euro

Die einfache Amortisationsrechnung ergibt: 15.000 Euro ÷ 1.200 Euro = 12,5 Jahre

Nach dieser Zeit hat sich die Anlage vollständig refinanziert. Da moderne Photovoltaik-Anlagen jedoch deutlich länger halten, beginnt ab diesem Zeitpunkt die eigentliche Gewinnphase.

Bei einer Gesamtbetriebsdauer von 30 Jahren bedeutet das:

• 12,5 Jahre Amortisationsphase
• 17,5 Jahre Gewinnphase

In der Gewinnphase erwirtschaftet die Anlage weitere 21.000 Euro (17,5 Jahre × 1.200 Euro), was den ursprünglichen Investitionsbetrag deutlich übersteigt.

Was bedeutet die Herstellergarantie?

Die Herstellergarantie gibt Aufschluss darüber, welche Leistung und Funktionalität der Hersteller über die Jahre zusichert.

Beim Kauf von Solarmodulen werden in der Regel 2 verschiedene Arten von Garantien angeboten:

• Produktgarantie: Die Produktgarantie deckt Material- und Verarbeitungsfehler ab und greift bei vollständigem Versagen oder schwerwiegenden Defekten der Module. Die Laufzeit beträgt typischerweise 10–15 Jahre bei Qualitätsherstellern.
• Leistungsgarantie: Die Leistungsgarantie bezieht sich auf die elektrische Leistungsfähigkeit der Module über die Zeit und sichert zu, dass die Degradation einen bestimmten Wert nicht überschreitet. Sie ist deutlich länger als die Produktgarantie und erstreckt sich meist über 25–30 Jahre.

Die Unterscheidung ist wichtig: Ein Modul kann durchaus noch funktionieren (Produktgarantie nicht relevant), aber dennoch weniger Strom produzieren als garantiert (Leistungsgarantie greift).

Lohnt sich eine PV-Anlage hinsichtlich der Lebensdauer?

Ja, denn mit einer durchschnittlichen Betriebszeit von 25 bis 30 Jahren übertrifft die Nutzungsdauer die übliche Amortisationszeit von 10 bis 15 Jahren deutlich. Das heißt: Nach der Refinanzierung folgt eine lange Phase, in der die Anlage Gewinn erwirtschaftet.

• Je mehr Sie den produzierten Strom selbst nutzen, desto wirtschaftlicher ist Ihre Anlage.
• Die Einspeisevergütung wird immer niedriger. Bei jedem selbst genutzten Kilowatt sparen Sie hingegen die vollen Stromkosten.
• Mit einer Eigenverbrauchsquote von 30 bis 40 % können Sie die Wirtschaftlichkeit bereits deutlich steigern.
• Auch ein Batteriespeicher ist sinnvoll, um den tagsüber erzeugten Strom abends zu nutzen und die Eigenverbrauchsquote auf bis zu 80 % zu steigern.

Neben dem finanziellen Nutzen bietet eine PV-Anlage aber auch weitere Vorteile: Sie macht Sie unabhängiger vom Strommarkt, erhöht den Wert Ihrer Immobilie und schont die Umwelt.