Ratgeber zu Solaranlagen: Wissenswertes über Photovoltaik

Ist von einer Solaranlage die Rede, können zwei unterschiedliche Systeme gemeint sein. Thermische Solaranlagen nutzen die Wärme der Sonne zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung. Eine Photovoltaikanlage, kurz PV-Anlage, wandelt dagegen die Strahlungsenergie der Sonne in Strom um. Spricht man umgangssprachlich von „Solaranlage“ ist oft eine PV-Anlage gemeint.

Eine Solaranlage besteht für gewöhnlich aus mehreren Solarmodulen. Diese wiederum setzen sich aus einer Vielzahl an Solarzellen zusammen, die als Halbleiter-Dioden wirken. Sie nutzen den photoelektrischen Effekt, um aus der Strahlungsenergie der Sonne elektrischen Strom zu produzieren. Trifft Sonnenlicht (Photonen) auf das Material der Dioden, werden Elektronen in Bewegung gesetzt – es entsteht Gleichstrom. Je mehr Licht auf die Solarzelle fällt, desto mehr Energie wird erzeugt. Im Haus wandelt ein Wechselrichter den Gleichstrom in nutzbaren Wechselstrom um.

Man unterscheidet zwischen drei verschiedenen Arten von Solarmodulen:

• monokristalline Module
• polykristalline Module
• Dünnschichtmodule

Meist kommen monokristalline Module mit hohem Wirkungsgrad zum Einsatz. Sie bieten auch auf kleineren Dachflächen eine gute Energieausbeute. Polykristalline Module sind zwar günstiger in der Anschaffung, ihr Wirkungsgrad ist jedoch geringer. Sie sind meist nur noch im Bestand zu finden.

Dünnschichtmodule bestehen aus einem Trägerstoff, auf den eine dünne Schicht aus einem Halbleiter-Material aufgedampft oder aufgesprüht wird. Das macht sie besonders leicht und flexibel. Ihr großer Vorteil: Sie produzieren auch bei ungünstigen Bedingungen wie diffusem Licht noch Strom. Allerdings ist ihr Wirkungsgrad vergleichsweise gering.

Es gibt viele Gründe, die für die Anschaffung einer Photovoltaikanlage sprechen:

• Mehr Unabhängigkeit: Wer seinen eigenen Strom produziert und nutzt, macht sich unabhängig von großen Energieversorgern und steigenden Strompreisen.
• Sinkende Kosten: Der eigene Solarstrom ist günstiger als jeder Stromtarif.
• Weniger Emissionen: Während der Nutzungszeit einer Solaranlage entstehen keine klimaschädlichen Treibhausgase.
• Langfristige Rendite: Photovoltaik gilt als eine der sichersten Formen der Geldanlage. Grund dafür sind die regelmäßigen Erträge, die auf zwei Quellen zurückgehen – die eingesparten Stromkosten und die Einspeisevergütung.
• Wertsteigerung der Immobilie: Studien haben gezeigt, dass Käufer mehr Geld für ein Eigenheim mit Solaranlage ausgeben würden.
• Tankstelle für das eigene E-Fahrzeug: E-Mobilität ist auf dem Vormarsch. Mit einer PV-Anlage und einer Wallbox lassen sich E-Auto und E-Bike besonders günstig aufladen.

Ab wann genau sich eine Solaranlage lohnt bzw. wann sie wirtschaftlich arbeitet, hängt von verschiedenen Faktoren ab.

Die Leistung der Solaranlage wird in Watt-Peak (Wp) oder Kilowatt-Peak (kWp) angegeben. Die Werte beziehen sich auf die maximale Leistung der Solarmodule unter standardisierten Laborbedingungen. Sie ermöglichen es dir, verschiedene Module miteinander zu vergleichen.

Pro Kilowatt-Peak kann man mit einem Ertrag von etwa 1.000 kWh im Jahr rechnen. Dafür benötigst du eine Dachfläche von 6 bis 8 m². Größere Anlagen amortisieren sich in der Regel schneller als kleinere.

Die größtmögliche Stromausbeute sicherst du dir mit einem Süddach. Aber auch mit einer Ost- oder Westausrichtung kannst du gute Erträge erzielen. Die schattige Nordseite eignet sich dagegen nicht für die Installation einer Photovoltaikanlage.

Die optimale Neigung des Dachs liegt bei 30 Grad. Bei Neigungen von unter 25 und über 60 Grad kann sich der Ertrag der Solarmodule um bis zu 10 % verringern.

Fällt Schatten auf die Solarmodule, kann es – trotz optimaler Ausrichtung und Neigung – zu Leistungseinbußen kommen. Verschattungen entstehen beispielsweise durch Schornsteine, Nachbargebäude oder Bäume. Manche Verschattungen treten nur im Winter auf. Bei der Planung der Photovoltaikanlage solltest du unbedingt einen erfahrenen Solarteur zurate ziehen.

Seit August 2022 wird für neue PV-Anlagen eine höhere Einspeisevergütung gewährt: Für Anlagen mit Teileinspeisung bis 10 kWp gibt es 8,2 Cent pro Kilowattstunde, mit Volleinspeisung sind es sogar 13 Cent pro Kilowattstunde. Die Vergütungssätze bleiben mittelfristig konstant.

Aufgrund der explodierenden Strompreise ist es aber nach wie vor lukrativer, den Solarstrom selbst zu nutzen, statt ihn einzuspeisen. Für den eigenen Strom vom Dach zahlst du zwischen 10 und 15 Cent pro Kilowattstunde. Strom aus dem Netz ist mit knapp 40 Cent pro Kilowattstunde (Stand Dezember 2022) deutlich teurer. Je mehr Solarstrom du selbst nutzt, desto schneller amortisiert sich eine PV-Anlage. 

In der Regel liegt der Eigenverbrauchsanteil bei 30 Prozent. Das liegt daran, dass der Großteil der Energie über die Mittagsstunden hinweg produziert wird – gerade dann, wenn im Haushalt nur ein geringer Bedarf herrscht, weil niemand zuhause ist. Mit einem Stromspeicher lässt sich der Eigenverbrauchsanteil mehr als verdoppeln. Er stellt Solarstrom auch dann zur Verfügung, wenn keine oder nur wenig Energie produziert wird. 

Eine PV-Anlage mit Speicher lohnt sich wirtschaftlich nur dann, wenn die Kosten für Stromerzeugung und Speicherung unter dem Preis des Netzstroms liegen. Wie hoch die Speicherkosten sind, hängt vom Preis des Stromspeichers sowie von dessen Lebensdauer ab. Experten rechnen damit, dass die Preise in den kommenden Jahren deutlich fallen werden.

Du kannst deine Solaranlage auch mit einer Wärmepumpe koppeln, ein Elektroauto einbinden oder deine vier Wände im Sommer mit einer Klimaanlage abkühlen, um den Eigenverbrauchsanteil zu erhöhen.

Die Kosten der Solaranlage sind von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich. Eine Anlage mit 5 kWp erhältst du ab 13.000 EUR inklusive Montage. Größere Anlagen sind pro Kilowatt-Peak günstiger als kleinere Anlagen. Grund dafür sind die Fixkosten, beispielsweise die Einspeisetechnik oder das Gerüst. Sie fallen unabhängig von der Anlagengröße an.

Hinzu kommen die jährlichen Betriebskosten. Dazu gehören Zählermiete, Versicherungen sowie Reinigungs- und Instandhaltungskosten.

Keine Frage, eine Photovoltaikanlage ist eine große Investition. Die Kosten musst du als Eigenheimbesitzer aber nicht allein stemmen. Unterstützung gibt es vom Bund, von den Ländern und Kommunen sowie von den Energieversorgern. Die bekannteste Anlaufstelle ist die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW), die zinsgünstige Kredite vergibt.

Durch die Einbindung von Fördergeldern sinken die Investitionskosten und damit die Amortisationszeit deiner Solaranlage. Sie müssen beantragt und bewilligt sein, bevor du den Vertrag beim Anlagenhersteller oder beim Installationsbetrieb unterschreibst.

Eine Photovoltaikanlage hat ihre Kosten meist nach 12–15 Jahren eingespielt. Sind die Sommer nur wenig ertragreich, kann sich die Amortisationszeit auf 17 Jahre erhöhen. Danach zählt jede eingesparte und eingespeiste Kilowattstunde Solarstrom zum Reingewinn.

Selbst wenn dein Dach nicht für die Montage von Solarmodulen geeignet ist, musst du nicht auf Solarstrom verzichten. Ob du die Anlage selbst installierst oder einen Profi ans Werk lässt, Photovoltaikanlagen lassen sich an den unterschiedlichsten Orten aufstellen:

• Flachdach: Die Solarmodule werden mithilfe eines Metallrahmens aufgeständert.
• Fassade: Für die Montage an der Fassade gibt es entsprechende Untergestelle. Bei vertikaler Ausrichtung musst du mit Leistungseinbußen von 20 bis 30 % rechnen. Dafür bieten die Solarmodule zusätzlichen Schall-, Hitze- und Kälteschutz.
• PV-Zaun: Die vertikal angebrachten Solarmodule eines Solarzauns dienen gleichzeitig als Gartenzaun, Sicht- oder Windschutz, müssen aber gut positioniert werden, um Ertrag zu bringen.
• Wintergarten, Garage, Carport: Auch auf Nebengebäuden lassen sich Solarmodule installieren, solange die Tragfähigkeit gegeben ist. Auf der Garage und dem Carport lohnt sich eine Solaranlage vor allem dann, wenn du ein E-Auto fährst. Auf dem Wintergarten dient die Photovoltaikanlage nicht nur zur Stromerzeugung, sie spendet auch wohltuenden Schatten.
• Balkon: Für Balkon und Terrasse gibt es spezielle Kompaktmodule, die sich mittels einer Verteilereinheit an die Haustechnik anschließen lassen. An sonnigen Tagen können sie einen großen Teil der Grundlast sowie die Mittagsspitzen abdecken. Die sogenannten Balkonkraftwerke sind vor allem für Mieter und Wohnungseigentümer interessant. Du kannst sie in die Gestaltung deines Balkons einbeziehen, sodass sie optisch nicht negativ auffallen.