Photovoltaik - Sonnenstrom
Photovoltaik wandelt Lichtenergie in elektrische Energie um. Die Erzeugung von Elektrizität aus Sonnenenergie ist äusserst wichtig, um eine nachhaltige Energieversorgung zu gewährleisten und die Klimaziele zu erreichen.
Inhaltsverzeichnis
Anforderungen Kanton Luzern
Bei Neubauten muss das Potenzial zur Stromerzeugung angemessen ausgenutzt werden oder deren Eigentümerinnen und Eigentümer haben eine Ersatzabgabe zu leisten. Bei bestehenden Bauten gilt diese Pflicht bei einer Dachsanierung. Der Bau einer Solaranlage unterliegt keiner energierechtlichen Anforderung, wenn bei bestehenden Bauten das Dach nicht betroffen ist. Ein Dach gilt als betroffen, wenn im Rahmen des Baus der Anlage mehr als nur Befestigungs-, Reparatur- oder Unterhaltsarbeiten am Dach vorgenommen werden.
Die Eignung einer Teildachfläche zur Stromerzeugung und deren Einstufung als nutzbare Teildachfläche wird bei Neubauten anhand der Neigung und Orientierung beurteilt. Bei bestehenden Bauten gilt eine Teildachfläche als nutzbar, wenn sie gemäss Geodatenmodell «Solarenergie: Eignung Dächer (www.sonnendach.ch)» des Bundesamts für Energie eine Eignung von mindestens «gut» aufweist.
Die belegbare Dachfläche beträgt bei Neubauten 50 % der nutzbaren Dachfläche und bei bestehenden Bauten 25 % der nutzbaren Dachfläche. Dabei können bereits installierte Flächen mit Photovoltaik oder Solarthermie angerechnet werden. Zudem können sonstige Stromerzeugungsanlagen und die Ersatzabgabe geltend gemacht werden. Es ist erlaubt, die gesamthaft nachzuweisende Leistung mit verschiedenen Technologien zu erbringen. Die Eigenstromproduktion ist pro Gebäude (EGID) nachzuweisen. Die Eigenstromerzeugung kann auf, an oder in dem Gebäude selbst oder einem anderen Gebäude innerhalb eines Areals derselben Eigentümerin oder desselben Eigentümers erfolgen (z. B. auf Wetterschutzbauten wie Ställen, Heuböden, Gewerbebauten oder bei Schularealen).
Befreit von der Pflicht zur Eigenstromerzeugung sind:
- Bauten ohne Energiebedarf (keine Beheizung, Belüftung, Kühlung oder Befeuchtung), oder
- Bauten mit einer Dachfläche ≤ 25 m2, oder
- Teildachflächen, auf deren Dachflächen der erwartete Jahresertrag weniger als 800 kWh pro kWp installierter Leistung beträgt, oder
- Traglufthallen, Gewächshäuser und Wintergärten mit verglastem Dach sowie Folientunnel und andere vergleichbare Bauten.
Eine Befreiung von der Pflicht zur Eigenstromerzeugung umfasst auch die Befreiung von der Ersatzabgabe.
Ausnahmen:
Die Dienststelle Umwelt und Energie kann Erleichterungen oder Ausnahmen gewähren,
- wenn aufgrund von Schutzauflagen auf Aussenteilen eine Elektrizitätserzeugungsanlage nicht möglich ist (§ 15 Abs. 1ter KEnG), oder
- wenn die Einhaltung der Vorschriften zu einer unzumutbaren Härte, einer unverhältnismässigen Erschwernis oder einem sinnwidrigen Ergebnis führen würde (§ 30 Abs. 3g. KEnG), oder
- wenn gewichtige öffentliche Interessen dies erfordern oder bei Vorhaben, die für die Energienutzung von geringer Bedeutung sind (§ 11 Abs. 3 KEnG).
Werden die Anforderungen in Form von Erleichterungen reduziert, ist in diesem Umfang auch keine Ersatzabgabe zu leisten.
Nachweis der Anforderungen
Die insgesamt nachzuweisende Leistung darf mit verschiedenen Technologien erbracht werden. Die Eigenstromproduktion ist pro Gebäude (EGID) nachzuweisen, kann jedoch von anderen Gebäuden derselben Eigentümerin oder desselben Eigentümers innerhalb eines Areals erzeugt werden. Für den Vollzug sind die Vollzugshilfe EN-204-LU des Kantons Luzern und das Formular EN-204-LU anzuwenden.
Wie bei früheren Gesetzes- und Verordnungsanpassungen gibt es keine Übergangsfrist. Massgebend für das anzuwendende Gesetz ist das Datum der Baubewilligung bzw. das Datum der Meldung der Solaranlage. Für langfristige Projekte sind Ausnahmen möglich.
Anforderungen Stadt Luzern
Art. 77 Dachbegrünung, Solar und Photovoltaikanlagen
Der Geltungsbereich ist für Neubauten und wesentlichen Änderungen des Daches.
Der Artikel schreibt eine Energienutzung bei Schräg- und Flachdächern ab 25 m2 vor. Flachdächer sind zudem zu begrünen: Mindestens 30 Prozent der Fläche müssen sowohl energetisch genutzt, wie auch mit Retentionsfläche belegt werden.
Objekte mit Schutzstatus sind allenfalls von der Pflicht ausgeschlossen oder müssen besondere Gestaltungsaspekte beachten.
Die Stadt Luzern fördert die Solarenergie
- Solar-Impuls: Kostenloses Beratungsangebot für eine optimale Vorgehensweise bei der Planung und dem Bau einer Photovoltaik-Anlage.
- Zusätzlich zu den Bundesbeiträgen fördert die Stadt PV-Anlagen.
Förderung und Steuerabzüge
Für kleine Anlagen unter 2kW Leistung gibt es zurzeit keine Fördergelder.
Photovoltaik-Anlagen über 2 kW Leistung werden durch den Bund gefördert. Die Fördergesuche werden jedoch erst nach der Erstellung der Anlage eingereicht.
Die Stadt Luzern und einzelne weitere Gemeinden fördern zusätzlich die PV-Anlagen. Diese Gesuche müssen vor der Realisierung eingereicht werden.
Der Kanton Luzern teilt keine Fördergelder für Photovoltaikanlagen aus.
Bau einer Anlage
Eignet sich mein Dach?
Unter der Webseite des Bundes (sonnendach.ch) können Sie innert wenigen Schritten feststellen, ob sich eine Dachfläche für den Bau einer Solaranlage anbietet oder nicht.
Photovoltaikanlagen können ganzjährig und jederzeit installiert werden. Eine Dachsanierung, die Installation von neuen Heizungen/Wassererwärmern oder die Anschaffung eines Elektrofahrzeugs sind die idealen Zeitpunkte für die Installation einer Photovoltaikanlage auf ein bestehendes Gebäude.
Wie Sie am besten vorgehen, wenn Sie eine Solaranlage installieren möchten. Wichtig ist, dass Solaranlagen nur auf gut gedämmte und/oder gut intakte Gebäudeteile gehören. Daraus leiten wir folgendes Vorgehen ab (hervorgehobene Buttons sind verlinkt):
Meldepflicht von Solaranlagen
Solaranlagen müssen nach deren Erstellung beim Kanton auf ebage-formular.lu.ch und dem zuständigen Elektrizitätswerk gemeldet werden.
Weitere Infos auf kantonaler Ebene:
Graue Energie
Neben dem finanziellen gibt es auch einen ökologischen Aspekt. Der energetische Aufwand, der betrieben werden muss, um eine Anlage herzustellen, wird als "Graue Energie" bezeichnet.
Herkömmliche Solaranlagen sind in der Regel innert 1.5 und 2.2 Jahren energetisch amortisiert!
Kosten / Nutzen
Alle getätigten Investitionen verteilt auf den Gesamtertrag der Stromproduktion werden Gestehungskosten genannt. Herkömmliche Solaranlagen sind in der Regel innert 9 bis 15 Jahren finanziell amortisiert! Kleine Anlagen dürften sich langsamer amortisieren. Da spielt die Lebensdauer, also die Qualität der Anlage eine grosse Rolle.
Erstellungs- und Unterhaltskosten abzüglich den Förderbeiträgen liegen bei 20'000.- SFr. Bei einem erwarteten Stromertrag von 150'000 kWh (über 20 Jahre) liegen die Kosten bei 13 Rappen pro kWh. Sollte die Anlage länger in Betrieb sein, würden die Gestehungskosten sinken.
Die Differenz zum Marktpreis, welcher aktuell um die 27 Rappen pro kWh beträgt, ergeben den finanziellen Gewinn. Einen höheren Eigenverbrauch der Solarenergie, z.B. durch eine Wärmepumpe, E-Mobilität etc. hilft die Anlage schneller zu amortisieren.
Eine Einschätzung der Ausbaukosten und wieviel Strom Ihr Dach produzieren könnte, bekommen sie auf Sonnendach.ch.
ZEV, vZEV und LEG
ZEV / Zusammenschluss zum Eigenverbrauch
Umso höher der Eigenverbrauch des selbst produzierten Stroms, desto schneller amortisiert sich die Solaranlage. Ein lokaler Verbund von Solaranlagen bringt verschiedene Nutzer und Nutzerinnen mit unterschiedlichem Verbrauch zusammen, so dass alle von einem tieferen Strompreis profitieren können. Einen solchen lokalen Zusammenschluss von Solarstromanbieter und Verbraucher (Mieter) wird Zusammenschluss zum Eigenverbrauch ZEV genannt.
vZEV / Virtuelle ZEV
Seit dem 1.1.2025 ist es möglich, eine virtuelle ZEV einzugehen. Das bedeutet konkret, dass die ZEV nicht mehr mit dem unmittelbaren Nachbarn, sondern auch mit etwas weiter entfernten Stromproduzierenden/-konsumierenden eingegangen werden kann.
Beispielsweise können Gemeinden ihre Gebäude in der Nähe grosser PV-Anlagen, beispielsweise von Turnhallendächern, damit versorgen.
LEG / Lokale Elektrizitätsgemeinschaften
Die LEG wird voraussichtlich im Jahr 2026 ermöglicht. Dabei können die Partnerschaften innert eines Energieversorgerverbunds eingerichtet werden. Dies erweitert die Grenzen der Möglichkeiten und ist besonders im Falle sinkender Einspeisevergütungen attraktiv.
Die Unterschiede
Der Bund hat eine neue Webseite lanciert, auf welcher alle Unterschiede einfach und verständlich erklärt werden. Siehe folgender Link
Dachfläche vermieten
Nicht alle wollen sich um die Finanzierung, Installation und den Unterhalt einer Solaranlage kümmern. Es besteht die Möglichkeit geeignete Dachflächen zu vermieten. Eine solche Vereinbarung hat in der Regel eine Laufzeit von mindestens 20 Jahren.
Kleinkraftwerke
Die Eigenproduktion von Strom können finanzielle und ökologische Mehrwerte erzeugen. Sei es auf der eigenen Immobilie, dem Balkon oder in Form einer finanziellen Beteiligung an Solaranlagen.
FAQ's zu Photovoltaikanlagen
Wir erhalten bei der Umweltberatung immer wieder Anfragen zu Photovoltaikanlagen. Die Antworten auf die häufigsten Fragen haben wir Ihnen in der nachfolgenden Liste zusammengefasst:
Rechtliches, Wirtschaftlichkeit
Das kantonale Merkblatt Solaranlagen gibt Auskunft über Gestaltungskriterien für Solaranlagen im Kanton Luzern. In der Regel reicht eine Meldung mit dem kantonalen Meldeformular. Eine Baubewilligung ist nur bei Bauten notwendig, welche geschützt sind, in einer Schutzzone stehen oder andere öffentliche Interessen für eine vertiefte Prüfung sprechen. Klären Sie rechtzeitig mit dem Bauamt der Gemeinde oder mit der Denkmalpflege des Kantons ab, ob Einschränkungen vorhanden sind.
Ja. Es kommt jedoch auf die Anlage an. Anlagen auf bestehenden Gebäuden haben in der Regel spezifische Investitionskosten von 2000 bis 3500 Franken pro installiertes kWp Leistung. Bei Kleinstanlagen, Anlagen auf einem verschachtelten Altbau oder bei Indachanlagen können diese Kosten jedoch auch höher ausfallen. Die Fördergelder decken Rund 15-25 % der Investitionskosten ab.
Die Optimierung des Eigenstromverbrauchs spielt in der Rentabilitätsberechnung in der aktuellen gesetzlichen Situation die wichtigste Rolle. Selbst verbrauchter Strom ersetzt den Strom, welcher zu 18 bis 25 Rp/kWh vom Netzbetreiber eingekauft werden muss. Überschüssiger Strom wird vom Energieversorger meist zu tiefen Preisen von 4 bis 9 Rp./kWh vergütet. Die Seite PV-Tarif gibt Auskunft über die Rückspeisetarife der verschiedenen Energieversorger.
Mit dem Kostenrechner für PV-Anlagen von Swissolar kann die Wirtschaftlichkeit einer Anlage abgeschätzt werden.
Photovoltaikanlagen werden seitens Bund und einzelner Gemeinden gefördert. Auf der Webseite energiefranken.ch finden Sie die in Ihrer Gemeinde vorhandenen Förderprogramme. Geben Sie dazu die Postleitzahl im Suchfeld ein.
Emissionen, Recycling, Nachhaltigkeit
Ja, das geht. Das Luzerner Merkblatt zur extensiven Dachbegrünung zeigt auf wie.
Die energetische Amortisation von Solarzellen dauert im Schnitt zirka 1.5 Jahre! Solarzellentyp, Ausrichtung und Beschattung beeinflussen diese Dauer, auch Energierücklaufzeit genannt.
Bei einer normalen Betriebsdauer von 30 Jahren kann bei optimalem Einsatz ein Vielfaches mehr Energie produziert werden, als die gesamte Produktion inkl. Montage verbraucht.
Nachweis ISE Frauenhofer (in Engl.)
Siliziumzellen sind die meist verwendeten Zellen für Photovoltaikanlagen. Diese Anlagen bestehen grösstenteils aus Silizium und können problemlos recycelt werden. Dabei wird für recycelte Photovoltaikanlagen rund 30% weniger Energie aufgewendet als für neu erstellte.
Nach 30 Jahren sollten Photovoltaikanlagen noch 80% der Leistung erbringen. Die Lebensdauer liegt durchschnittlich bei 40 Jahren. Photovoltaikanlagen generieren pro kW-Leistung etwa die gleich grosse Umweltbelastung wie es Windräder tun.
Photovoltaik- und Windanlagen belegen damit den besten Platz der umweltschonenden Energieproduktion.
Gemäss physikalischen Gesetzen emittieren Photovoltaikanlagen - wie alle anderen elektrischen Installationen auch - elektrische und magnetische Felder in verschiedenen Frequenzbereichen. Das Augenmerk ist dabei auf den Photovoltaikgenerator (= Solarpanel), den Wechselrichter und die Wechselstromleitungen zwischen Wechselrichter und dem Anschlusspunkt zur öffentlichen Energieversorgung zu legen: Werden bei der Installation einige wichtige Regeln beachtet und Massnahmen umgesetzt, ist die Strahlung einer Photovoltaikanlage in der Regel nicht grösser als diejenige anderer Hausinstallationen. So sollten Wechselrichter in grossem Abstand zu tagsüber benutzten Räumen installiert werden. Auf der Wechselstromseite sollten Mehrleiterkabel verwendet werden. Weitere Informationen zu diesem Thema sind auf der Webseite des Bundesamts für Umwelt abrufbar.
PV-Anlagen sind am besten mit Wärmepumpen zu kombinieren. Unter welchen Bedingungen sie mit Holzheizungen einsetzbar sind finden sie unter diesem Artikel.
Bezug von Solarstrom, Eigenstromverbrauch
Sie müssen nicht zwingend selbst eine Photovoltaikanlage erstellen, um Solarstrom nutzen zu können. Als Mieterin oder Mieter können Sie bei Ihrem Elektrizitätswerk oder bei einer Solarstrombörse ein Solarstromprodukt beziehen.
Sie können auch mit Gleichgesinnten eine Energiegenossenschaft gründen und gemeinsam Photovoltaikanlagen auf gemieteten Dächern erstellen.
Grundsätzlich soll der Verbrauch immer dann stattfinden, wenn auf dem Dach möglichst viel Solarstrom erzeugt wird. Dies bedingt gewisse Änderungen im Nutzerverhalten von elektrischen Geräten: Waschmaschine und Geschirrspüler ist idealerweise nicht mehr mit Nachtstrom zu betreiben, sondern zwischen 10 und 16 Uhr an einem schönen Sonnentag. Die Weihnachtsguetsli bäckt man auch besser tagsüber an einem schönen Sonnentag im Dezember. Auch das Elektroauto wird idealerweise am Tag geladen. Zudem sollten weitere Stromverbraucher wie Wärmepumpe oder Klimatisierung so eingestellt werden, dass sie bei Sonnenschein automatisch angesteuert werden. Die Broschüren Solarstrom Eigenverbrauch Optimieren für Wohngebäude und für Unternehmen geben weitere wertvolle Auskünfte hierzu.
Die aktuellen gesetzlichen Bestimmungen erlauben auch sogenannte Zusammenschlüsse zum Eigenverbrauch (ZEV). Durch Zusammenschluss verschiedener Verbraucher hinter einem Anschlusspunkt zum Öffentlichen Netz lässt sich die Wirtschaftlichkeit von Photovoltaikanlagen zusätzlich steigern. Weitere Informationen dazu erhalten Sie bei EnergieSchweiz oder bei der Energieberatung Kanton Luzern.
- Moderne Module mit monokristallinen Zellen weisen einen Wirkungsgrad von 20-23 % auf. Von der auftreffenden Lichtenergie können also 20-23% in elektrische Energie umgewandelt werden.
- Polykristalline Siliziumzellen haben einen Wirkungsgrad von 15-20 %.
- Dünnschichtmodule erreichen einen Wirkungsgrad von 5 und 10 %. Im Labor konnten aber schon deutlich höhere Wirkungsgrade von bis zu 18 % erzielt werden.
Unterhalt / Reinigung
In der Regel empfiehlt es sich 2 bis 3 Rp. pro produzierte Kilowattstunde für den Unterhalt zur Seite zu legen. Einerseits muss im Laufe der Lebensdauer der Anlage der Wechselrichter ein bis zweimal gewechselt werden. Andererseits muss die Anlage je nach Anstellwinkel der Module alle 3 bis 10 Jahre gereinigt werden.
Neue Solaranlage sollte zum ersten Mal nach zirka 2 Jahren bezüglich Funktionsweise und Verunreinigung begutachtet werden. Bei Gründächern ist mindestens einmal jährlich dafür zu sorgen, dass der Bewuchs die Panels nicht beschattet. In der Regel kann dies im Rahmen der ordentlichen Gründachpflege geschehen. Des Weiteren gilt es die Erträge der Anlage einem regelmässigen Monitoring zu unterziehen und bei Ertragsausfällen einen Solarprofi mit einem Anlagencheck zu beauftragen.
Der Reinigungsrhythmus beträgt zwischen 3 Jahre bis gar nie. Das hängt stark vom Standort ab (z.B. hohe Verschmutzung neben Bahngeleisen oder in der Landwirtschaft), wie auch von der Neigung (Schmutz wird bei steilerer Aufstellung durch den Regen besser abgewaschen) und der Modulart ab (rahmenlose Module verschmutzen weniger schnell).
Module sollten mit destilliertem Wasser oder Regenwasser gereinigt werden, um Kalkflecken zu verhindern. Zudem dürfen die Module nicht heiss sein, sonst könnten durch kaltes Wasser Spannungsrisse entstehen. Weil die Solaranlage meistens auf einem Dach montiert ist und bei der Reinigung die Vorgaben der Suva bezüglich Absturzsicherheit zu beachten sind, wird für die Reinigung idealerweise ein Solarprofi beigezogen. Dieser kann im Rahmen der Reinigung gleichzeitig die Funktionsweise der Anlage prüfen. Ein Anbieterverzeichnis ist unter www.solarprofis.ch zu finden.
Erreichung der Klimaziele, Energiewende
Ja, das ist problemlos möglich. Die Solaranlage ist wohl das einzige Bauteil, welches Einkommen generieren kann. Auch wenn der Eigenverbrauch nicht optimiert wird, sind im Kanton Luzern Amortisationsdauern von 10 bis 15 Jahren realistisch. Wenn man bedenkt, dass eine Anlage rund 30 bis 40 Jahre Strom liefert, lohnt sich diese Investition bei der momentanen Zinslage alleweil. In den höheren Lagen des Alpenraums ist der solare Energieeintrag nochmals zirka 40% höher und liegt damit gleichauf wie bei einer Anlage in der Sahara.
Im Zusammenspiel zwischen erneuerbaren Energien, Speicherkraftwerken und verlässlichen Wetterprognosen ist die Höhe der benötigten Stromproduktion planbar, auch wenn auf Atomkraftwerke verzichtet wird. Die dezentrale Stromproduktion entlastet unter anderem das Stromnetz, womit die Netzverluste reduziert werden können. Die heute mit Kernkraft gespiesenen Stauseen können künftig ebenfalls mit solarer Energie zu sonnigen Stunden befüllt werden. Innovationen für mögliche Speicherformen sind in der Entwicklung und werden vermehrt umgesetzt. Langfristig betrachtet gibt es aus Klimaschutzgründen keine Alternativen zu erneuerbaren Energien.
Die Überbauung von Grünflächen für Solaranlagen sind weder notwendig noch sinnvoll. Im Kanton Luzern gibt es genügend ungenutzte Dachflächen, Lärmschutzwände, Mauern oder Fassaden. Solange diese nicht grossflächig mit Photovoltaikanlagen bestückt sind, ist von Anlagen auf der freien Fläche abzusehen.
