Photovoltaikanlage: Ganzheitlicher Überblick & Vorteile

Mach dir mit einer Photovoltaikanlage deine eigene Energiewende!

Photovoltaikanlagen (PV) sind der Kern einer autarken Energieversorgung und du wirst überrascht sein, wie einfach und schnell es geht, Strom selbst und unabhängig herzustellen, ohne Umweltbelastungen und wesentlich günstiger als vom Stromanbieter. Solarstrom kannst du im Haus nutzen, im Stromspeicher zwischenspeichern, für deine Wärmepumpe oder zum Laden deines Elektroautos verwenden. Solaranlagen finden überall Platz – auf dem Hausdach, auf der Garage, als Terrassenüberdachung oder als Fassadenverkleidung. Mach dir deine eigene Energiewende und steig auf eine moderne Energieversorgung um.

Wir zeigen dir, wie einfach du deinen Solarstrom mit einer Photovoltaikanlage selber herstellen kannst, geben dir Tipps und Antworten zu deinen Fragen und welche Förderungen es gibt.

Vorteile einer Photovoltaikanlage: 4 gute Gründe

• Unabhängig von Stromkonzernen und Strompreisen
  Mit einer PV-Anlage machst du dich autark und unabhängig von Energiekonzernen.
• Einmal investiert – jahrzehntelang kostenfreier Strom
  Eine Investition, die dir ab dem ersten Tag kostenfreien Strom liefert und das jahrzehntelang.
• Refinanzierung durch Einsparung und Stromverkauf
  Die Photovoltaikanlage refinanziert sich durch die Einsparung und durch den Stromverkauf.
• Dein persönlicher Beitrag an der Energiewende
  Eine dezentrale Energieversorgung mit Solar und Speicher reduziert den Bedarf an fossiler Energie.

Die wichtigsten Komponenten einer Photovoltaikanlage

Photovoltaikanlagen bestehen aus den Hauptkomponenten: Photovoltaikmodule, Montagesystem und Wechselrichter. Daneben benötigt man für seine Photovoltaikanlage noch spezielle Solarkabel (Stringleitungen) um den Solarstrom vom Dach zum Wechselrichter zu leiten, Steckverbindungen, Kabelkanäle und Elektromaterial für den Anschluss an das Hausnetz bzw. an das öffentliche Stromnetz.

Solaranlagen produzieren dann Strom, wenn die Sonne scheint. Strom benötigt man hingegen aber den gesamten Tag. Zur Steigerung der Autarkie werden Solaranlagen deshalb mit Stromspeichern ausgestattet. Neben der Energiespeicherung übernimmt der Speicher auch die Steuerung von ausgewählten Verbrauchern zur optimalen Energienutzung. Das ermöglicht eine maximale Nutzung des eigenen Solarstroms.

Photovoltaikmodule

Photovoltaikmodule sind faszinierend, sie erzeugen Strom aus Sonnenlicht, geräuschlos, ohne umweltschädliche Immissionen und das über Jahrzehnte hinweg. Photovoltaikmodule gibt es in verschiedenen Größen, mit unterschiedlicher Zelltechnik und in unterschiedlicher Optik.

Wechselrichter

Der Wechselrichter wandelt den Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) um und macht ihn für deinen Haushalt oder Betrieb nutzbar. Durch die geschickte Auswahl des passenden Wechselrichters lässt sich eine Photovoltaikanlage ideal auf die lokalen Einsatzbedingungen abstimmen.

Montagegestell

Das Montagegestell ermöglicht eine schnelle und sichere Montage der Photovoltaikmodule auf deinem Dach.
Egal ob Ziegel-, Blech- oder Flachdach, für jeden Dachtyp gilt es speziell entwickelte Dachbefestigungen – sicher bei allen Witterungsverhältnissen.

Stromspeicher

Du möchtest deinen Solarstrom auch in der Nacht nutzen, deine Autarkie steigern und so deine Stromkosten noch stärker senken? Der Stromspeicher speichert den Solarstrom und gibt diesen dann wieder ab, sobald die Photovoltaikanlage zu wenig Strom für die angeschlossenen Verbraucher liefert.

Förderungen und Kosten von Solaranlagen

Welche Förderungen gibt es Solaranlagen?

Das EEG ist das entscheidende Instrument zur Förderung von PV-Anlagen. Für jede Kilowattstunde, die aus einer PV-Anlage ins öffentliche Stromnetz eingespeist wird, erhält der Betreiber eine gesicherte Vergütung über die kommenden 20 Jahre. Dabei wird zwischen einer Überschussanlage und einer Volleinspeiseanlage unterschieden. Überschussanlagen oder auch Eigenverbrauchsanlagen sind Anlagen, bei denen nur der Überschuss ins Netz geht und der Rest selbst verbraucht wird. Volleinspeiseanlagen sind Anlagen, bei denen der gesamte Solarstrom ins Netz eingespeist und verkauft wird. Neben der bundesweiten EEG-Förderung gibt es in verschiedenen Bundesländern, Städten und Gemeinden immer wieder zusätzliche Förderungen für Photovoltaikanlagen

• 8,2 Cent für jede in Netz eingespeister Kilowattstunde
• Für Anlagen über 10 kWp reduziert sich der Betrag
• 20 Jahre staatlich garantiert

Wie viel kostet eine Phovotoltaikanlage?

Die Preise für Photovoltaikanlagen sind 2023 gegenüber dem Vorjahr wieder gefallen. Wieviel eine Photovoltaikanlage kostet hängt vor allem von der Größe der PV-Anlage ab. Die Größe einer PV-Anlage für ein Reihenhaus liegt bei durchschnittlich 6 kWp, bei freistehenden Einfamilienhäuser zwischen 10 kWp und 15 kWp. Alle Angaben sind ohne Mehrwertsteuer, da der Mehrwertsteuersatz für kleine Solaranlagen auf Wohngebäuden seit 2023 0 % beträgt. Bei den hier angegebenen Preisen handelt es sich nur um unverbindliche Richtpreise und haben nur eine Orientierungsfunktion.

• Einfamilienhaus mit max. 2 Etagen
• Photovoltaikanlage wird als Aufdach-PV-Anlage installiert
• Nutzbare Unterverteilung für den elektrischen Anschluss

Häufig gestellte Fragen

Rechnet sich eine Photovoltaikanlage in Deutschland überhaupt?

Wer meint, dass sich Photovoltaikanlagen nur in südlichen Ländern rechnen ist schlecht informiert. Die Globalstrahlung ist mit durchschnittlich 1.100 Kilowattstunden pro Quadratmeter (kWh/a) im Jahr in Deutschland nahezu halb so groß, wie in der Sahara.  Umgerechnet auf Photovoltaikanlagen sind das pro 10m² Modulfläche 1.500 Kilowattstunden Solarstrom im Jahr. Das ist ein riesiges Energiepotenzial, das jeder Hausbesitzer für seine Energieversorgung nutzen kann und sollte. Diese Energie liefert die Sonne zwar nicht gleichmäßig über das Jahr verteilt, und im Winter produzieren Photovoltaikanlagen natürlich weniger Strom.

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Welches Dach ist für Photovoltaik geeignet?

Dass nur nach Süden ausgerichtete Solarmodule, mit einer Neigung von 30 Grad wirtschaftliche Erträge liefern ist falsch. Die Praxis hat gezeigt, dass auch Ost-, oder Westdächer und sogar flache Norddächer für Solaranlagen geeignet sind und gute und sehr gute Solarerträge liefern. Ost-West-Dächer haben den Vorteil, dass man auf beiden Dachseiten PV-Module installieren kann. 

• Je weiter das Modul von Süden entfernt ist, desto flacher sollte es montiert sein
• Eine Photovoltaikanlage auf einem Ostdach, mit einer Neigung von 20 Grad liefert noch 90 Prozent gegenüber einer vergleichbaren Südanlage

TIPP: Je weiter das Modul von Süden entfernt ist, desto flacher sollte es montiert sein. Ein Photovoltaikfeld auf einem Ostdach, mit einer Neigung von 20 Grad liefert zum Beispiel noch 90 Prozent gegenüber einer vergleichbaren Südanlage.

Wie lange dauert die Montage einer PV-Anlage?

In der Regel beträgt die Montage einer Photovoltaikanlage nur ein paar Tage.  Generell startet man mit Modulfeld. Für jeden Dachtyp, beispielsweise Ziegel- oder Flachdach, gibt es speziell entwickelte Befestigungen, die eine sichere Aufnahme der Module garantieren. Ist die Unterkonstruktion installiert, werden die Stringleitungen vom Dach zum Wechselrichter bzw. zum Stromspeicher verlegt, die Solarmodule befestigt und untereinander angeschlossen. Jetzt fehlt nur noch der Anschluss des Solarkraftwerks an das Haus-, bzw. an das öffentliche Stromnetz. Der Wechselrichter oder der Stromspeicher wird hierzu an die Hauptverteilung (Zählerschrank) angeschlossen. Wurden keine Leerrohre während des Hausbaus eingeplant, werden die String-Leitungen an der Fassade, parallel zum Regenfallrohr in einem „fast“ unsichtbaren Kabelkanal heruntergeführt. 

Lohnt sich ein Stromspeicher bei einer Photovoltaikanlage?

Durch den hohen Eigenverbrauch von bis zu 80 Prozent und der damit verbundenen hohen Einsparung, macht sich ein Stromspeicher schnell bezahlt. Ob ein Stromspeicher für deine individuelle Situation sinnvoll ist und welche Speicherkapazität du benötigst, hängt von deinem individuellen Verbrauchsverhalten ab.

• Wie viel Strom verbrauchst du durchschnittlich pro Jahr?
• Zu welcher Tageszeit verbrauchst du den meisten Strom?
• Wie viel Dachfläche steht zur Stromproduktion zur Verfügung?
• Hast du besondere stromintensive Verbraucher in deinem Haus?
• Welche Autarkie willst du erreichen?

Solarthermie oder Photovoltaik: Was ist der Unterschied?

Der Begriff Solaranlage beschreibt allgemein alle Technologien zur Umwandlung von Sonnenenergie in eine andere Energieform. Dazu gehören Solarthermieanlagen zur Warmwassererwärmung oder zur Heizungsunterstützung und Photovoltaikanlagen (Fotovoltaikanlage nach neuer Rechtschreibung) zu Erzeugung elektrischer Energie.
Photovoltaikanlagen werden oftmals auch einfach als PV-Anlagen abgekürzt oder als Solarstromanlagen bezeichnet. Solaranlagen unterscheidet man in:

• Solarthermieanlagen zur Wärmerzeugung
• Photovoltaikanlagen zur elektrischen Energieerzeugung

Wie groß sollte eine Solaranlage für ein Einfamilienhaus sein?

Die optimale Größe deiner Solaranlage hängt vorrangig von deinem Stromverbrauch ab. Die Anlage sollte mindestens so viel Strom über das Jahr liefern, wie du benötigst. Schau hierzu in deine letzte Stromrechnungen, wie viel Strom du in den letzten Jahren verbraucht hast und wie die Entwicklung ist. Denke bei der Größe auch an deine künftigen Bedürfnisse. Wird eventuell bald deine alte Gas- oder Ölheizung durch eine umweltfreundliche Wärmepumpe ersetzt oder planst du die Anschaffung eines Elektroautos? Tipp: Nutze die gesamte Dachfläche aus, denn elektrische Energie kann man in der Regel immer nutzen.

Natürlich benötigst du dazu dann auch die richtige Dachfläche mit der entsprechenden freien Fläche. Wie groß deine Dachfläche ist kannst du ganz einfach selbst berechnen. Du misst einen eingedeckten Ziegel aus und zählst dann die Anzahl der Ziegel auf deinem Hausfach.

Benötigt man eine Baugenehmigung für die Installation einer PV-Anlage?

Photovoltaikanlagen sind bauliche Anlagen im Sinne des Baurechts und müssen daher die baurechtlichen Bestimmungen erfüllen. Maßgebend sind die jeweiligen Bauordnungen der Bundesländer. In der Regel sind typische Photovoltaikanlagen „schlicht genehmigungsfreie“ Vorhaben, wenn sie parallel zur Dachfläche oder an der Fassade montiert sind. Eine Baugenehmigung ist also i.d.R. nicht erforderlich. 

Auf denkmalgeschützten Gebäuden und dort, wo Gebäudeensembles insgesamt unter Denkmalschutz gestellt sind, sind Photovoltaikanlagen genehmigungspflichtig. Die Kommunen können in ihren regionalen Bebauungsplänen weitere Vorgaben treffen. 

Photovoltaikfachbetriebe kennen die regionalen Vorgaben und liefern im Bedarfsfall den Service.

Was ist ein Kilowattpeak?

Bei der Leistungsbeschreibung eines Solarmoduls wird von Kilowatt-Peak (kWp) gesprochen. Damit wird die normierte Leistung des Moduls unter Standardtestbedingungen (STC) beschrieben. Die STC beziehen sich auf eine Solarstrahlung von 1.000 Watt pro Quadratmeter, einer Zelltemperatur von 25 °C und einer Luftmasse von 1,5. Das ist vergleichbar beim Auto die Leistungsangabe in kW unter Standardtestbedingungen. Die Bezeichnung setzt sich zusammen aus der Leistungseinheit Kilowatt (kW) und dem englischem Wort „peak“ für Spitze. Häufig spricht man auch von der Nennleistung des gesamten PV-Systems. Die Nennleistung der einzelnen Solarmodule, aus denen das Generatorfeld besteht, wird in der kleineren Einheit Wp (Watt peak) definiert. (Einheitsdefinition: 1 kWp = 1.000 Wp).

Wie viel Strom produziert ein Solaranlage pro Jahr?

Wie viel Strom ein Solaranlage produziert, hängt von verschiedenen Faktoren ab:

• Modulgröße und der damit verbundenen Leistung pro Modul
• Anzahl der Module
• dem regionalen Standort,
• der Ausrichtung und Neigung der Module,
• evtl. Verschattungen und
• im geringen Maße sogar von der Umgebungstemperatur.

Für eine grobe Berechnung kann man mit 150 Kilowattstunden (kWh) Stromproduktion pro einem Quadratmeter in Deutschland rechnen. Ein durchschnittliches Solargeneratorfeld mit rund 50 m² Modulfläche liefert damit rund 7.500 kWh

Wie funktioniert eine Photovoltaikanlage?

Die Solarmodule wandeln die auftreffende Lichtenergie in den Solarzellen in elektrische Energie (Gleichstom) um. Damit du den Gleichstrom in deinem Haus nutzen kannst, wird er über einen Strangwechselrichter (im Keller) oder Mikrowechselrichter, in netzüblichen Wechselstrom gewandelt und in das Hausnetz eingespeist. Immer dann, wenn du elektrische Geräte eingeschaltet hast, werden diese mit Solarstrom versorgt, produzierst du mit deinem Solarsystem mehr Strom als aktuell benötigt, wird die Solarenergie im Stromspeicher gespeichert. Nur für den Fall, dass dein Photovoltaik-Speicher-System nicht genügend Strom liefert, musst du noch Strom zukaufen. Zu viel produzierter Solarstrom, den du nicht direkt selbst benötigst, speist du in das öffentliche Stromnetz ein, der über einen weiteren Zähler gemessen wird. Hierfür erhältst du eine Vergütung.

Wie oft muss man Photovoltaikanlagen reinigen?

Verunreinigungen der Photovoltaikmodule durch Schmutz oder Staub führen dauerhaft zu einer Leistungsminderungen der Photovoltaikanlagen. Bei installierten Modulen, ab einer Modulneigung von 20 Grad, beispielsweise auf typischen Schrägdächern, ist eine Selbstreinigung durch Schnee und Regen prinzipiell gewährleistet. Module benötigen gegebenenfalls alle 5 bis 10 Jahre eine Reinigung, das ist vom jeweiligen Standort abhängig. In Gebieten mit einer höheren Staubbelastung oder auf landwirtschaftlichen Gebäuden ist das oftmals schon eher der Fall. Generell solltest du die Vermoosung der unteren Modulkante beobachten. Im Laufe der Jahre bildet sich hier ein Moos, das die untere Zellreihe verschatten kann und was zu einer Leistungsminderung führt. 

TIPP: Lasse deine Anlage im Bedarfsfall von einem Fachbetrieb reinigen und versuche nicht durch eigene Kletteraktionen die Module selbst zu reinigen. Die Unfallgefahr ist zu groß.

Was ist die 70% Reglung und wie funktioniert sie?

Um eine lokale Überlastung des Stromnetzes zu vermeiden, wurde mit dem EEG 2012 die 70-Prozent-Regel eingeführt. Vor allem an sonnenreichen Tagen zur Mittagszeit in Regionen mit vielen PV-Anlagen kommt es durch diese zu Erzeugungsspitzen. Die 70-Prozent-Regelung hatte das Ziel, diese Mittagsspitze zu begrenzen, um einer Überlastung des lokalen Stromnetzes vorzubeugen. Im § 9 EEG steht dazu, dass ab einer Anlagenleistung von 7 kWp eine Möglichkeit zur Fernsteuerung vorgeschrieben ist. Alternativ können kleine Anlagen bis 25 kWp mit einer Begrenzung der Wirkleistungseinspeisung auf 70 Prozent der installierten Leistung ausgestattet werden.

Das wird im einfachsten Fall durch den PV-Wechselrichter umgesetzt, der statisch die maximale Erzeugungsleistung begrenzt. Hat man einen Speicher zur Verfügung, kann man diesen so steuern, dass er zur Mittagszeit ausreichend freie Kapazität hat, um die Mehrleistung, die sonst abgeregelt wird, aufzunehmen. Bei einer dynamischen Einspeisebegrenzung berücksichtigt der Wechselrichter auch die aktuell im Haus benötigte Leistung und regelt so nicht die Erzeugung, sondern die Einspeisung, um der 70-Prozent-Regel gerecht zu werden.

Mit dem EEG 2023 fällt die 70-Prozent-Regel für Anlagen bis 25 kWp weg. Für Altanlagen wird die 70-Prozent-Regelung bis 7 kWp ab 1. Januar 2023 aufgehoben. Wörtlich heißt es in dem Energiesicherungspaket vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz vom 21. Juli 2022: „Damit Solaranlagen ebenfalls mehr Strom einspeisen können, ist angestrebt, die 70 Prozent-Kappungsregel für Bestandsanlagen zu streichen“.

Was sind die Vorteile einer Photovoltaikanlage?

Hauptvorteil für die Anschaffung einer Photovoltaikanlage ist die günstige Eigenversorgung mit „Grünem Strom“, denn typischer Haushaltsstrom vom Energieversorger ist in der Regel doppelt so teuer wie Solarstrom vom eigenen Hausdach. Durch die Langlebigkeit der PV-Anlage zahlt sich die Investition mehrfach aus. 

Neben den monetären Vorteilen produziert eine Photovoltaikanlage umweltfreundlichen Strom ohne irgendwelche Emissionen. So zahlt sich die Anlage für den Betreiber und für die Umwelt aus.

• Du sparst Geld, weil du deinen Strom selbst herstellst.
• Du musst weniger Strom aus dem Netz beziehen.
• Du machst dich autark und unabhängig von Energiekonzernen und steigenden Strompreisen.
• Überschüssigen Strom verkaufst du an den regionalen Energieversorger.
• Die Photovoltaikanlage refinanziert sich durch die Einsparung und durch den Stromverkauf.
• Dein Solarstrom bleibt konstant günstig, auch wenn Strompreise steigen.
• Du benötigst kein Eigenkapital und nutzen günstige Solarkredite.
• Du leistest deinen persönlichen Anteil an der Energiewende.