Kosten und Wirtschaftlichkeit von PV-Großanlagen

15. Juni 2021

Wir werden häufig gefragt: „Was kostet eine Photovoltaik-Anlage.“ Die klassische und richtige Antwort ist: „Es kommt darauf an.“ Die Kosten einer PV-Anlage hängen vom Standort, von der Montageart, von den Kabelwegen, der Netzanschlusssituation und weiteren Faktoren ab. Wir empfehlen unseren Kunden, bei der Investitionsentscheidung die Gesamt-Wirtschaftlichkeit der PV-Anlage über deren Laufzeit zu betrachten, da sich Maßnahmen zur Reduzierung der Investitionskosten negativ auf den Ertrag auswirken können. Dachparallele Montage auf Blechdächern ist beispielsweise die günstigste Form der Montage, der erwartete Ertrag ist aber bei einer Südaufständerung deutlich höher.

Was treibt die Wirtschaftlichkeit einer Photovoltaik-Anlage?

Die Wirtschaftlichkeit einer Photovoltaikanlage ist von den folgenden vier Parametern getrieben, die einander gegenseitig beeinflussen und voneinander abhängen. Die ersten beiden Parameter betreffen die Umsatzseite, die letzten beiden die Kostenseite:

• Erwartete Stromerzeugung am Standort
• Erwartete Stromerlöse / erzielbarer Fördertarif / Stromkostenersparnis
• Investitionskosten
• Laufende Betriebskosten

Das Spezielle an der Photovoltaik ist, dass die spätere Wirtschaftlichkeit bereits in der Entwicklungs- und Planungsphase weitestgehend bestimmt wird. Dies gilt nicht nur für die Investitionskosten, auch die laufenden Kosten für Wartung und Betrieb, Versicherung und Flächennutzung werden durch den Abschluss langfristiger Verträge bereits zu Beginn festgelegt. Auch die erwartete Stromerzeugung wird in der Anlagenplanung und -errichtung bestimmt, dies gilt für die Ausrichtung der Module, den erwarteten Anlagenwirkungsgrad und die Berücksichtigung aller Verschattungsquellen. Sämtliche Förderungen müssen ebenfalls vor Baubeginn beantragt werden.

All dies spricht dafür, von Anfang an mit einem kompetenten und erfahrenen Partner zusammenzuarbeiten, der über Erfahrung im Anlagenbetrieb verfügt und alle relevanten Aspekte in der Planung und Anlagenkonzeptionierung berücksichtigt. Nur so kann eine PV-Großanlage mit der bestmöglichen Wirtschaftlichkeit realisiert werden.

Erwarteter Umsatz der Photovoltaik-Großanlage:

Der erwartete Umsatz der PV-Anlage ergibt sich aus der Multiplikation von erwarteter Stromerzeugung mit erwartetem Stromerlös. Je nach Umsetzungsmodell kann der erwartete Stromerlös ein Fördertarif sein (für mehr Informationen zu Förderungen siehe unseren Artikel zu PV-Großanlagen im neuen EAG), der Marktpreis für Strom oder bei Eigenverbrauchsanlagen die eingesparten, variablen Strombezugskosten durch die PV-Anlage. Wir empfehlen unseren Kunden, die fixen Strombezugskosten wie insbesondere den Leistungspreis an dieser Stelle nicht anzusetzen, da PV-Anlagen nur in seltenen Fällen die Bezugsleistung des Standorts reduzieren (siehe dazu unseren Artikel zu PV-Eigenverbrauchsanlagen).

Was treibt die Kosten einer Photovoltaik-Anlage?

Die Wirtschaftlichkeit von Photovoltaik-Anlagen ist stark Investitionskosten-getrieben, die laufenden Kosten spielen eher eine untergeordnete Rolle. Hier ist entscheidend, dass in Planung, Errichtung und Auswahl der Komponenten auf eine hohe Qualität geachtet wird und somit laufende Service-Einsätze weitgehend vermieden werden.

Die klassischen „Hauptkomponenten“ einer Photovoltaikanlage sind Module und Wechselrichter, deren Kosten unabhängig von Standort und Anlagenkonfiguration sind. Unsere Kunden profitieren bei diesen Komponenten von unserem Jahreseinkaufsvolumen. Selbst ein Kunde, der bei uns nur eine vergleichsweise kleine PV-Anlage mit 200 kWp anfragt, profitiert von Modul- und Wechselrichterpreisen, denen ein Einkaufsvolumen von über 10 MWp pro Jahr zu Grunde liegt.

Die anderen Kostenpositionen hängen von Standort und Anlagenkonfiguration ab. Am stärksten ist die Schwankung bei den Netzanschlusskosten, der Unterkonstruktion und der Montage, auch Kosten für Kabel und Elektromaterial können in Abhängigkeit der lokalen Gegebenheiten variieren.

Insgesamt ist zu erwähnen, dass die Kosten einer großen PV-Freiflächenanlage wenn überhaupt, nur geringfügig niedriger sind als die Kosten einer großen PV-Aufdachanlage, Überschusseinspeiseanlagen werden tendenziell sogar deutlich günstiger sein, da keine Kosten für den Netzanschluss anfallen. Der geplante Abschlag im Fördergesetz ist somit primär als Lenkungseffekt zu sehen und reflektiert nicht die Kostensituation (siehe unseren Blog-Beitrag zum Erneuerbaren Ausbau Gesetz in Österreich). Die folgende Abbildung zeigt eine Übersicht der wesentlichen Kostenbestandteile einer PV-Anlage:

Kosten für Planung, Projektentwicklung, Projektvorbereitung:

Die Kosten für Planung und Entwicklung sind bei PV Freiflächenanlagen am höchsten. Der Widmungsprozess allein dauert mindestens ein Jahr und erfordert die Bereitstellung zahlreicher Gutachten (siehe mehr Informationen zum Thema Widmung in unserem Beitrag über PV-Freiflächenanlagen). Sobald die geeignete Widmung vorliegt, müssen in Abhängigkeit vom Bundesland die relevanten Genehmigungen eingeholt werden, diese betreffen typischerweise Elektrizitätsrecht und Baurecht, es kann aber in Abhängigkeit vom Standort noch Wasserrecht oder Straßenrecht hinzukommen. Vor Baubeginn muss das Grundstück noch vermessen, die genauen Höhenschichtlinien aufgenommen und ein Rammtest und Bodengutachten durchgeführt werden. Erst dann kann mit der Detailplanung gestartet werden.

Der Widmungsprozess entfällt bei Aufdachanlagen, der Genehmigungsaufwand hängt von Anlagengröße und Bundesland ab. Während Überschusseinspeiseanlagen als Teil der gewerblichen Betriebsanlage nicht mehr verhandelt werden sollten, ist bei PV-Anlagen zur Volleinspeisung mit einer Größe ab 200 kWp bis 500 kWp in den meisten Bundesländern eine elektrizitätsrechtliche Genehmigung erforderlich, auch eine Baugenehmigung wird teilweise benötigt. Der Aufwand in der Planung hängt stark von der Qualität der verfügbaren Unterlagen im Unternehmen ab. Gibt es Statikunterlagen oder muss die Statik vor Ort erhoben werden? Gibt es Planunterlagen in dwg oder müssen die Dächer und Dachaufbauten im Detail vermessen werden?

Kosten der Baustelleneinrichtung:

Die Kosten für die Baustelleneinrichtung sind in der Freifläche typischerweise höher, die PV-Ramme als Spezialwerkzeug wird bei gerammten Profilen benötigt. Hinzu kommen für die gesamte Baustellendauer Radlader, Entsorgungsmöglichkeiten, Baustellencontainer, Toilette etc.

Bei Aufdachanlagen können gemeinsam mit dem Hallenbesitzer Synergien genutzt werden, von denen beide Seiten profitieren. Wir geben Einsparungen durch ein Mitnutzen eines Staplers, der Entsorgungsmöglichkeiten, Toiletten etc. direkt an den Hallenbesitzer weiter.

Kosten der PV-Module:

Vor zehn Jahren betrug der Anteil der PV-Module an den Gesamtkosten einer Photovoltaikanlage 80%-90%, der Anteil ist heute deutlich unter 50% gesunken. Vergleichbare Kostensenkungen sind nicht mehr zu erwarten, Modulpreise zeigen in der letzten Zeit auch Transportkosten-bedingt starke Schwankungen.

Derzeit wird auf Seiten der Modulhersteller stark an Effizienzsteigerungen und anderen Optimierungen, wie beispielsweise einer Vergrößerung der Modulabmessungen, dem Einsatz dünnerer Rahmen etc., gearbeitet. Dies führt zu zunehmender Komplexität in der Planung, eine Standardisierung und Vergleichbarkeit wird immer schwieriger.

Allerdings führen die Effizienzsteigerungen zu sinkenden Gesamtkosten der Photovoltaikanlagen. Während vor zwei Jahren noch polykristalline Module mit Leistungsklassen von 310-320Wp Standard waren (bei 72-Zellen-Modulen mit Maßen von 2 Meter x 1 Meter), werden heute monokristalline Module mit einer Leistung von mindestens 400Wp pro Modul eingesetzt. Derzeit erfolgt der Umstieg in Richtung Halbzellen-Module mit einer Leistung von über 450Wp. Höhere Leistungen pro Modul führen zu geringeren Kosten bei Unterkonstruktion, Kabel etc. pro installierten kWp – die spezifischen Kosten der Gesamtanlage sinken somit.

Kosten der PV-Wechselrichter:

Der Wechselrichter wandelt den Gleichstrom der PV-Module in netzkonformen Wechselstrom um. Der Wechselrichter ist jene Komponenten, die im laufenden Betrieb am meisten beansprucht wird und erwartungsgemäß über die Anlagenlebensdauer von 25-30 Jahren einmal getauscht werden muss. Als „Herz der PV-Anlage“ hat die Wahl und die Positionierung des Wechselrichters starke Auswirkungen auf den Einsatz anderer Komponenten wie Kabel oder Kabeltassen. Je flexibler ein Gerät in der Auslegung, desto einfacher ist auch Planung und Dimensionierung der Photovoltaikanlage (siehe dazu unseren Blog-Beitrag zu den Qualitätskriterien bei PV-Aufdachanlagen).

Beim Wechselrichter muss auf ein Qualitätsprodukt gesetzt werden, Wechselrichterausfälle kosten Geld und müssen vermieden oder, falls es zu Ausfällen kommt, so kurz wie möglich gehalten werden. Die Verfügbarkeit von Servicepartnern in der Nähe und die Lieferfristen von Austauschgeräten sind ein wesentliches Entscheidungskriterium. Es empfiehlt, sich vor Auswahl des Geräts am Markt bezüglich Verlässlichkeit und Erfahrungswerten umzuhören. Auch eine Verlängerung der Produktgarantie auf beispielsweise 10 Jahre kann eine Option sein, erhöht aber die Anschaffungskosten.

Auch bei den Wechselrichtern war in den letzten Jahren – getrieben durch Produkte aus Asien – ein deutlicher Preisrückgang am Markt zu erkennen. Heute beträgt der Anteil des Wechselrichters an den Gesamtkosten einer Photovoltaikanlage nur mehr zwischen 5% und 10%. Derzeit stehen auch hier technische Verbesserungen im Vordergrund, die die Gesamtkosten der Photovoltaikanlage reduzieren sollen. Beispiele sind der Trend zu größeren Geräten von z.B. 100 kW auch bei Strangwechselrichtern, oder der Umstieg auf 800V.

Kosten der PV-Unterkonstruktion:

Im Gegensatz zu Modulen und Wechselrichtern sind die Kosten der Unterkonstruktion stark vom Standort abhängig. Je mehr Material eingesetzt wird, desto teurer ist die Unterkonstruktion und desto stärker ist man von Veränderungen bei Stahl- und Aluminiumpreisen abhängig. Dachparallele Montage auf süd-geneigten Trapezblechdächern, auf denen eine Kurzschiene festgeschraubt und die Module aufgelegt werden können, ist deutlich günstiger als eine Südaufständerung mit 10° oder 15° auf einem Flachdach. Im Vergleich zur Südaufständerung ist die Ost-West-Aufständerung wieder deutlich günstiger, da hier ein Fuß für zwei Module genutzt werden kann (mehr Informationen zu den Varianten der Modulmontage finden Sie in unserem Artikel über die Qualitätskriterien von PV-Aufdachanlagen).

Auf Flachdächern haben wir unseren Kunden früher die Südaufständerung statt der Ost-West-Aufständerung empfohlen, da die höhere Erzeugung die Mehrkosten mehr als gerechtfertigt hat. Heute ist die Situation nicht mehr so klar. Gesunkene Gesamtanlagenpreise in Kombination mit einer insgesamt größeren installierbaren Leistung auf der Fläche und eines geringeren Ballastierungsbedarfs führen dazu, dass heute die Ost-West-Aufständerung in vielen Fällen die wirtschaftlichere sein kann.

Auch die Schneelast spielt bei den Kosten der Unterkonstruktion eine wichtige Rolle. Ab einer Schneelast von 2,4 kN am Dach muss deutlich mehr Material eingesetzt werden und die Kosten sind dementsprechend höher.

In der Freifläche spielen neben der Schnee- und Windlast die Bodenverhältnisse am Standort eine entscheidende Rolle. Die Kosten für die Unterkonstruktion können de facto erst nach Durchführung von Rammtests und Erstellung eines Bodengutachtens bestimmt werden. Weist der Boden eine geringe Tragfähigkeit auf, müssen beispielsweise Lastverteilerplatten zur zusätzlichen Stabilisierung eingesetzt werden. Befindet sich knapp unter dem Boden eine Gesteinsschicht, muss diese im Zuge der Errichtungsarbeiten durchbohrt werden. Im schlimmsten Fall müssen im Bereich der Steher Betonfundamente gesetzt werden. All diese Maßnahmen sind mit erheblichen Mehrkosten in Material und Arbeit verbunden.

Kosten der PV-Montage DC und AC:

Steigen die Lohnkosten in Österreich, so steigen auch die Montagekosten von Photovoltaikanlagen. Unsere Monteure sind alle in Österreich angestellt und werden nach Metallerkollektivvertrag entlohnt. In der Montage ist Qualität und Verlässlichkeit entscheidend, unsere erfahrenen Monteure kennen unsere Vorgaben und unsere hohen Qualitätsanforderungen. In der Montage gäbe es sicher Einsparpotenzial, beispielsweise durch Beauftragen osteuropäischer Subunternehmen. Für uns heißt Sparen bei der Montage aber Sparen an der falschen Stelle, da verdeckte Mängel in der Montage zum einen ein Sicherheitsrisiko darstellen und zum anderen zu Schwierigkeiten und Kosten im laufenden Betrieb führen können. Aber das heißt auch, dass mittlerweile fast 20% der Investitionskosten einer Photovoltaikanlage auf DC- und AC-seitige Montagearbeiten entfallen, Tendenz steigend.

Während bei PV-Aufdachanlagen ein großer Teil der Montagetätigkeit auf das Verheben und Vertragen von Material am Dach entfällt und auch Kabelführungen in Abhängigkeit des Standorts sehr aufwendig sein können, kann in der Freifläche das Material zur Gänze mit Hebewerkzeugen in der Fläche verteilt werden. Kern bei der Freiflächenmontage ist die Rammung der Profile, die mit einer speziellen PV-Ramme erfolgt, die von zwei Personen bedient wird. Die Kabel werden entlang der Modultische an der Unterkonstruktion befestigt, ab Ende der Reihen erfolgt die Kabelverlegung in der Erde. Grabungsarbeiten und die Montage eines Zauns kommen in der Freiflächenmontage hinzu.

Kosten für Kabel, Kabeltassen, Schaltschränke etc.:

Das gesamte Elektromaterial wie Kabel, Kabeltassen, Steckverbindungen, Kabelbinder und ggf. Schaltschränke, fallen bei PV-Aufdach- und PV-Freiflächenanlagen gleichermaßen an, wobei man insbesondere in der Planung von Kabelwegen etc. in der Freifläche deutlich flexibler ist. Die Kosten für diese Komponenten bzw. Materialien betragen zwischen 5% und 10% der PV-Anlage, bei Aufdachanlagen sind sie typischerweise höher. So können die Kosten für die tauchfeuerverzinkten Kabeltassen erheblich sein.

Kosten des Netzanschlusses:

Bei Eigenverbrauchsanlagen bzw. Überschusseinspeiseanlagen spielen die Kosten des Netzanschlusses zumeist keine Rolle, da diese PV-Anlagen typischerweise direkt im bestehenden Niederspannungsverteiler des Standorts angeschlossen werden können. Sollte ein Umbau des bestehenden Niederspannungsverteilers erforderlich sein, müssen diese Kosten berücksichtigt werden.

Bei Volleinspeiseanlagen, also Photovoltaikanlagen, die den erzeugten Strom zur Gänze in das öffentliche Netz einspeisen, können die Netzanschlusskosten aber erheblich sein und bis zu 20% der Investitionskosten einer Photovoltaikanlage betragen. Sollten Verstärkungsmaßnahmen im vorgelagerten Netz notwendig sein, können die Kosten noch weit höher ausfallen und die Gesamtinvestition unwirtschaftlich machen. Inwiefern sich die neuen Vorgaben im ElWOG zukünftig auf die Netzanschlusskosten einer PV-Anlage auswirken werden, ist aus heutiger Sicht schwer abschätzbar, theoretisch wären diese gesetzlich vorgegeben und begrenzt (siehe unseren Artikel zum Erneuerbaren Ausbau Gesetz in Österreich).

In enger Abstimmung mit dem Netzbetreiber versuchen wir je Projekt und Standort, die Netzanschlusskosten zu optimieren. Ein wesentlicher Hebel kann hier die Beistellung von Komponenten sein. Typischerweise stellen wir Transformatorstation und Niederspannungsverteilung selbst, die Grabungs-, Verkabelungs- und Anschlussarbeiten werden beim Netzbetreiber eingekauft. Wer welche Teile der Mittelspannungsschaltanlage stellt, wird individuell ausdiskutiert. So haben wir die Netzanschlusskosten schon um bis zu 50% senken können – gerne unterstützen wir unsere Kunden bei diesen Abstimmungsgesprächen.

Unter die Kosten des Netzanschlusses fallen auch die Kosten für die Anlagensteuerung, die vom Netzbetreiber in Abhängigkeit der Anlagengröße zur Sicherung der Netzstabilität vorgeschrieben wird. Diese Anlagensteuerung ist technisch eine große Herausforderung und erfordert hohe Kompetenz in Planung, Abwicklung und Koordination mit dem Netzbetreiber, die Investitionskosten sind aber überschaubar.

Laufende Betriebskosten:

Im Vergleich zu den Investitionskosten spielen die laufenden Betriebskosten für die Wirtschaftlichkeit von Photovoltaikanlagen nur eine untergeordnete Rolle, vorausgesetzt in Planung und Errichtung wurde alles richtig gemacht. Können Störeinsätze weitgehend vermieden werden, beschränken sich die laufenden Betriebskosten auf das Anlagenmonitoring, das weitgehend über die Software des Wechselrichters erfolgt und die regelmäßige Wartung der PV-Anlage. Wir empfehlen eine vollständige Wartung nach dem ersten Betriebsjahr und dann eine Wartung gemäß der Norm in 3-Jahresintervallen. Möchte ein Kunde die Betriebsführung der PV-Anlage nicht selbst übernehmen, bieten wir diese Dienstleistung gerne an.

Kosten der Versicherung:

Die PV-Anlage muss versichert werden, wir empfehlen den Abschluss einer All-Risk-Versicherung inklusive Ertragsausfallsversicherung, sowie den Abschluss einer Haftpflichtversicherung bzw. die Integration des PV-Anlagenbetriebs in eine bestehende Haftpflichtversicherung. Bei Aufdachanlagen sollte die Errichtung der PV-Anlage unbedingt der Gebäudeversicherung angezeigt werden. Die Kosten für die Versicherung einer PV-Anlage betragen unter 0,2% p.a. der Investitionskosten.

Kosten für die Flächennutzung:

In der Wirtschaftlichkeitsrechnung müssen Kosten für die Flächennutzung angesetzt werden. Werden die Flächen für den Zweck der PV-Anlagenerrichtung gepachtet oder gekauft, sind klarerweise diese anzusetzen. Wenn einem die Flächen aber bereits gehören, sollten dennoch Opportunitätskosten angesetzt werden, da ursprüngliche bzw. alternative Nutzungsmöglichkeiten wegfallen. Wir empfehlen zwei Ansätze:

• Welche Pacht könnte ich erzielen, wenn ich die Flächen jemandem anderen für die Errichtung einer PV-Anlage zur Verfügung stellen würde?
• Welche Alternativnutzungsmöglichkeiten für die Flächen fallen weg bzw. welche alternativen Einnahmequellen gehen durch die Errichtung und den Betrieb der PV-Anlage über die Anlagenlebensdauer von mindestens 25 Jahren verloren?

Wie kann die Wirtschaftlichkeit der PV-Anlage optimiert werden?

Wir empfehlen unseren Kunden, bei der Entscheidung für eine Photovoltaikanlage die Gesamtwirtschaftlichkeit über die Lebensdauer zu betrachten. Minimierung der Investitionskosten führt nicht zwangsläufig zur besten Wirtschaftlichkeit, erwartete Stromerzeugung und Qualität in Planung und Errichtung und in der Folge Sorgenfreiheit im Anlagenbetrieb spielen ebenfalls eine wesentliche Rolle.

Wir sehen uns als Photovoltaik-Komplettanbieter, wir begleiten unsere Kunden von Beginn an bei der Konzeptionierung des gesamten Photovoltaik-Projekts:
 

• Wir erarbeiten mit Ihnen gemeinsam mögliche Umsetzungsoptionen für PV-Anlagen an Ihrem Standort
• Wir fassen die Umsetzungsoptionen in Wirtschaftlichkeitsrechnungen zusammenfassen und bereiten Ihnen diese als Entscheidungsgrundlage auf
• Gerne beraten wir Sie in der Auswahl des individuell optimalen Umsetzungsmodells

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