Kostete das kWp installierte Anlagenleistung 2006 einer mittelgroßen PV-Anlage (10kWp) noch durchschnittlich etwa 5.000 €/kWp (netto), so sanken die Kosten auf nunmehr (2021) etwa 1.400 €/kWp (für Dachanlagen 5 bis 10kWp) bzw. 1.000 €/kWp (für große Freiflächenanlagen > 50kWp). Das entspricht einem Preisverfall von 70%.
Es ist davon auszugehen, dass die Kosten bis 2025 konstant bleiben werden bzw. nur mehr um etwa 5 bis 10% fallen werden.

Umgerechnet auf die Erzeugungskosten pro kWh ergeben sich daraus folgende Kosten (Stand 2021, exkl. Förderungen):

Dachmontage (10 kWp):  1300 EUR/kWp --> 6 Cent/kWh

Dachmontage (50 kWp):  1000 EUR/kWp --> 5 Cent/kWh

Zum Vergleich: 2021 wurde in Portugal und Saudi-Arabien Verträge für PV-Großkraftwerke (GW-Bereich) unterzeichnet, die elektrische Energie um 1,5 Cent/kWh liefern werden.

Quelle der Rohdaten:

Die Kosten für die Produktion von Strom mittels Photovoltaikanlagen liegt in Mitteleuropa - je nach Anlagenart (Freifeld, Dach) und Anlagengröße - bei etwa 4 - 10 Cent/kWh (exkl. MWSt.). Dieser Wert liegt somit deutlich unterhalb der Kosten für Haushaltsstrom von 16 Cent/kWh in Österreich bzw. 24 Cent/kWh in Deutschland. 

Obwohl die Erzeugungskosten für Strom aus Photovoltaikanlagen bereits unterhalb des Einkaufspreises für Haushaltsstrom liegen, heißt dies noch nicht automatisch, dass sich eine privaten Photovoltaikanlage ohne Inanspruchnahme von Fördermitteln rasch amortisiert.

Wieso ist das so? Es liegt an der Einspeisevergütung für elektrische Energie, die nicht selbst verbraucht werden kann. Der in einer Photovoltaikanlagen überschüssig - d.h. über den momentanen Eigenverbrauch hinausgehend - erzeugte Strom, wird ins öffentliche Netz eingespeist. Der Netzbetreiber vergütet diesen Strom mit lediglich etwa 4 - 8 Cent/kWh. D.h., kauf man Strom von einem österreichischen Netzbetreiber ein, dann kostet dieser Strom etwa 16 Cent pro kWh (netto). Verkauft man hingegen Strom an diesen Netzbetreiber, so bekommt man im besten Fall nur etwa halb so viel dafür.

D.h. die Erzeugungskosten für Strom aus Photovoltaik sind zwar bereits heute etwas günstiger als der vom Energieversorger gelieferte Haushaltsstrom, jedoch ist eine Photovoltaikanlage ohne Förderung nur dann wirtschaftlich, wenn man einen entsprechenden Eigenverbrauch (> 25%) hat. Man kann davon ausgehen, dass ein Haushalt mit einem jährlichen Energieverbrauch von 4.000 kWh und einer installierten Nennleistung von 5 kWp, einen Eigenverbrauchsanteil von etwa 20 - 35% besitzt.

Eine Photovoltaikanlage kann um so wirtschaftlicher betrieben werden, je mehr der selbst erzeugten elektrischen Energie auch selbst verbraucht wird und somit möglichst wenig überschüssige Energie - zu relativ geringen Erträgen - an den Netzbetreiber verkauft werden muss.

Wie hoch der Eigenverbrauchsanteil ist, hängt im Wesentlichen von zwei Faktoren ab:

  1) von der PV-Anlagenleistung und

  2) vom eigenen Verbrauchsprofil.

Der Eigenverbrauch kann gesteigert werden, indem überschüssig erzeugte Energie in Akkus zwischengespeichert wird. Diese Variante ist jedoch bei den heute noch relativ hohen Kosten für Akkus noch nicht wirtschaftlich umsetzbar. Es wird jedoch damit gerechnet, dass Akkus (z.B. Li-Ionen-Akkus) in den nächsten Jahren wesentlich preiswerter werden, sodass diese Option zur Steigerung des Eigenverbrauchs zunehmend an Attraktivität gewinnen wird und ab etwa 2015 bereits wirtschaftlich sinnvoll genutzt bzw. nachgerüstet werden kann.

Folgende Tabelle zeigt den für ein typisches Haushaltsverbrauchsprofil zu erwartenden Eigenverbrauchsanteil in Abhängigkeit verschiedener PV-Anlagenleistungen mit und ohne Akku:

Die Amortisationszeit einer Photovoltaikanlage hängt im Wesentlichen von folgenden Parametern ab (in der Klammer sind typische Richtwerte für eine private 5kWp-Dachanlage angegeben):

1.  Errichtungskosten der Photovoltaikanlage (1.400 €/kWp, netto, exkl. Förderung)
2.  Fördermittel 2021 (Förderung des Klima- & Energie-Fonds: 250 €/kWp)
3.  Art der Finanzierung (z.B. aus 20% Eigenmittel und 80% Kredit (3%))
4.  Jahresertrag (typ. ca. 950 kWh pro kWp installierter Leistung)
5.  Einspeisetarif (7,2 Cent/kWh + 2% jährlich)
6.  Strompreis (16 Cent/kWh (netto) + 2% jährlich)
7.  Lebensdauer Wechselrichter (12 Jahren)
8.  Jährliche Betriebs- und Wartungskosten (0,5% vom Neuwert)
9.  Ertragsminderung (0,7% pro Jahr)
10.  Eigenverbrauch (30%)
11.  Inflationsrate (2%)

Setzt man die in der Klammer angegeben Werte an, so ergibt sich eine Amortisationszeit von etwa 10 Jahren (mit Förderung) bzw. 13 Jahren (ohne Förderung).

Manche Anbieter von Photovoltaikanlagen errechnen bei ähnlich hohen Errichtungskosten eine Amortisationszeit von lediglich 6 Jahren. Dies liegt zumeist daran, dass eine statische und somit unrealistische Kostenrechnung verwendet wird und/oder unrealistisch hohe Eigenverbrauchswerte (von bis zu 100%) angesetzt werden.

Für die Erzeugung von 1.000 kWh elektrische Energie pro Jahr werden in unseren Breiten etwa 6 m2 südseitig ausgerichtete Solarmodule (30° Neigung) benötigt. Um z.B. den durchschnittlichen Jahresstrombedarf eines Haushalts von etwa 3.500 kWh zu erzeugen, ist eine Mindest-Modulfläche von etwa 18 - 21 m2 erforderlich.

Abhängig von der Ausrichtung sind  in Mitteleuropa zur Erzeugung von 1.000 kWh/Jahr etwa folgende Modulflächen erforderlich:

Folgende Tabelle zeigt die Umweltkosten, die bei der Erzeugung einer kWh elektrischer Energie mittels unterschiedlicher Technologien entstehen:

Quelle: "Ermittlung vermiedener Umweltschäden"; Fraunhofer ISI, 2012

D.h. rechnet man zu den Erzeugungskosten die Umweltkosten hinzu, so sind die Erzeugungskosten für Strom aus Photovoltaik und für Strom aus Kraftwerken mit fossilen Energieträgern bereits heute von ähnlicher Größe. 

Wafer-basierte Module (ca. 95% Marktanteil)

Die Zelle eines Wafer-basierten Solarmoduls besteht i.W. aus Silizium, Aluminium und Silber. Silicium hat einen Masseanteil von 26% an der Erdhülle, ist also praktisch unbegrenzt verfügbar. Der Aluminium-Verbrauch fällt ebenfalls nicht ins Gewicht. Kritisch ist der Silberverbrauch zu sehen. Die PV-Industrie verbraucht derzeit ca. 1500 t Silber pro Jahr, das entspricht etwa 7% der weltweiten Fördermenge. Mit hoher Wahrscheinlichkeit wird aus Kostengründen Silber bereits in den nächsten Jahre durch Kupfer substituiert werden.

Dünnschicht-Module

Die Verfügbarkeit von Rohstoffen hängt von der Technologie ab.

Über die breite Verfügbarkeit von Tellur und Indium für CdTe- bzw. CIS-Module gibt es widersprüchliche Aussagen. Für Dünnschicht-Module auf Silizium-Basis sind keine Rohstoffengpässe absehbar.

Herkömmliche Solarmodule auf Silizium-Wafer-Basis (ca. 95% Marktanteil) enthalten häufig noch Blei in der Zellmetallisierung (= Aufbringen der Leiterbahnen auf der Solarzelle; ca. 2 g Blei pro Solarmodul) und in den eingesetzten Loten (Kontaktierung der Solarzellen untereinader; ca. 10 g Blei pro Solarmodull). Das Blei lässt sich technologisch bei geringen Mehrkosten durch unbedenkliche Materialien vollständig substituieren.

Darüber hinaus enthalten wafer-basierte Module keine giftigen Substanzen.

Quelle: http://www.volker-quaschning.de/artikel/2012-08-Der-unterschaetzte-Markt/index.php

Ein Elektroauto benötigt auf 100 km etwa 18 kWh elektrische Energie. Mit einem m2 Modulfläche kann man etwa 190 kWh Energie pro Jahr erzeugen.

D.h. mit 13 m2 Modulfläche (das ist in etwa die Dachfläche eines Carports), lässt sich pro Jahr soviel Strom erzeugen, dass man damit 13.000 km fahren kann.

Faustformel: Pro 1.000 km Jahresfahrleistung benötigt man etwa 1 m2 PV-Modul

Mit einem Elektrofahrrad könnte man mit 1 m2 installierten Photovoltaikmodul sogar mindestens 10 Mal so weit, also mehr als 10.000 km pro Jahr fahren.

Auf 100 km werden typischer Weise etwa 18kWh elektrische Energie benötigt. Kauft man den Strom von einem Netzbetreiber, so zahlt man dafür etwa 3€. Erzeugt man den Strom mittels Photovoltaik, z.B. auf einem Carport, so kosten 18 kWh im Idealfall (100% Eigenverbrauch; nur für Gewerbebetriebe realistisch) 1,75€. Zum Vergleich: 5l Benzin oder Diesel kosten etwa 6,70€

Oder anders gerechnet: Bei einem Verbrauch von 5l Benzin auf 100km (der Durchschnittsverbrauch der momentan auf unseren Straßen im Einsatz befindlichen PKWs beträgt sogar 6,9 l auf 100 km) kostet der Treibstoff für 200.000 km Fahrleistung etwa 13.600€.

Strom für die gleiche Fahrleistung kostet hingegen zwischen 3.150€ (mit Photovoltaikanlage und 100% Eigenverbrauch) und 6.000€ (ohne eigene Photovoltaikanlage).  

Durchschnittlich verbraucht ein Haushalt pro Jahr etwa 3.500 kWh an elektrischer Energie. Wird zusätzlich auch mittels Wärmepumpe geheizt und Warmwasser erzeugt, dann wird in einem gut gedämmten Haus etwa das doppelte - also 7.000 kWh - pro Jahr an Strom verbraucht.

In Österreich werden mit einem PKW durchschnittlich 13.000 Kilometer pro Jahr gefahren (das sind 36 km pro Tag). Dies entspricht - im Falle eines Elektroautos - einem jährlichen Energieverbrauch von etwa 2.300 kWh.