Solaranlagen: Sonnenenergie für Ihre Immobilie nutzen

Photovoltaik nutzt die Sonnenenergie, indem sie das Licht in elektrische Energie umwandelt. Bei Sonnenschein treffen die Lichtteilchen (Photonen) auf die Solarzellen und setzen Elektronen frei – dadurch entsteht Strom. Die Ladungen des Gleichstroms fließen über leitende Metallschichten ab und ein Wechselrichter wandelt den solaren Gleichstrom in netzkonformen Wechselstrom um. Dieser kann für den Eigenbedarf genutzt oder ins öffentlich e Stromnetz eingespeist werden. Da die Einspeisevergütung pro Kilowattstunde (kWh) für PV-Strom unter den aktuellen Strombezugspreisen liegt, lohnt es sich, den selbst erzeugten Strom auch selbst zu nutzen.
1. Licht fällt auf die Solarzellen, die daraus Gleichstrom erzeugen. Viele einzelne Solarzellen sind zu größeren Solarmodulen verschaltet. Der Zusammenschluss mehrerer Module ergibt die PV-Anlage

2. Der erzeugte Gleichstrom wird mittels Wechselrichter (Inverter) zum haushaltsüblichen Wechselstrom umgewandelt.

3. Optional verteilt ein Energiemanager den Strom. Durch die Software lässt sich das Tanken des E-Autos über die Wallbox, die Stromversorgung der Wärmepumpe oder die Nutzung der Wasch- oder Spülmaschine steuern.

4. Wer den Solarstrom ins Stromnetz einspeisen möchte, braucht einen Einspeisezähler oder Zweirichtungszähler, der die Strommenge misst, die ins Netz fließt. Das EEG schreibt zudem ein Einspeisemanagement vor, das eine mögliche Überlastung des Stromnetzes verhindert und für Stabilität sorgt.

5. Beim Eigenverbrauch wird der selbst erzeugte Solarstrom zunächst nicht ins öffentliche Stromnetz eingespeist, sondern direkt genutzt. Ein durchschnittlicher Haushalt verbraucht 25 bis 35 % des Solarstroms selbst, der Rest fließt automatisch ins Stromnetz. Die Eigenverbrauchsquote lässt sich durch smartes Energiemanagement und Energiespeichersysteme erhöhen.

6. Mit einem Stromspeicher kann überschüssig produzierter Strom zwischengespeichert werden. Die Batterie nimmt den Strom am Tage auf und gibt ihn zeitversetzt wieder ab. Damit lässt sich der Eigenverbrauch zu 50 bis 60 % decken.

Solarenergie, Solarthermie, Photovoltaik, Sonnenenergie… Was ist was? Photovoltaik und Solarthermie sind die wichtigsten Technologien, die zur Energieerzeugung die Kraft der Sonne nutzen. Dabei produziert Photovoltaik Strom und Solarthermie Wärme.

Photovoltaik: Bei PV-Anlagen wird in Solarzellen die Sonnenenergie in elektrischen Strom umgewandelt, der anschließend im Haus genutzt oder ins Stromnetz eingespeist werden kann.


Solarthermie: Bei der solarthermischen Anlage nehmen Sonnenkollektoren die Sonnenstrahlen auf und wandeln sie in Wärme um. Im Solarspeicher wird die Wärme zwischengelagert und bei Bedarf über den Wärmetauscher zum Erhitzen von Wasser oder zur Unterstützung der Heizung bereitgestellt.

Die Entscheidung für Solarthermie oder PV hängt von der individuellen Situation ab. Photovoltaik punktet durch Vielseitigkeit, denn mit Strom lassen sich nicht nur Haushaltsgeräte und das E-Auto versorgen, auch eine Wärmepumpenheizung kann damit angetrieben werden und durch die Einspeisung ins Netz lässt sich sogar etwas Geld verdienen. Solarthermie produziert dagegen ausschließlich Wärme. Für solarthermische Anlagen spricht der hohe Wirkungsgrad, weshalb für diese Technik weniger Dachfläche benötigt wird. In der Anschaffung sind solarthermische Anlagen in der Regel günstiger. Es gibt auch die Möglichkeit, beide Varianten parallel laufen zu lassen.
Hybridkollektoren verbinden beide Arten der Energiegewinnung und werden auch Photothermie oder Thermovoltaik genannt. Sie ersetzen parallel laufende Einzelanlagen, die Module sehen wie dicke Solar-Paneele aus. Neben den Solarzellen haben Hybridkollektoren zusätzlich Absorberbleche, hinter denen ein Luftstrom oder Flüssigkeit zirkuliert. Die Sonnenenergie erwärmt die Absorberbleche und damit die Luft oder Flüssigkeit, diese Wärmeenergie landet im Verbraucher (z.B. Pufferspeicher, Wärmepumpe). Im Privathaushalt ist die Hybridlösung erst mit der Kombination mit einer Wärmepumpe interessant.

Grundsätzlich gilt, je höher die Sonneneinstrahlung, desto mehr Solarstrom wird durch die Photovoltaikanlage produziert. Der Ertrag einer Solaranlage hängt vom Standort, der Ausrichtung und dem Neigungswinkel ab. In Deutschland werden die Anlagen idealerweise in Südausrichtung und einem Winkel von 30 bis 35° angebracht. Aber auch nach Westen oder Osten zeigende Module mit einem flacheren Neigungswinkel können noch eine Leistung von 75 % erreichen. Wichtig ist, dass auf die Modulflächen im Tagesverlauf kein Schatten fällt, sonst wird die Stromproduktion reduziert. Unter idealen Bedingungen erzeugt die Sonne maximal eine Leistung von 1 kW (Kilowatt) pro qm.

Für die Berechnung sind die jährliche Globalstrahlungssumme am Standort [kWh/m²], die jährliche Stromerzeugung am Standort [kWh/kWp] und Einstrahlungssituation (Dachneigung und -ausrichtung) nötig. Die nötigen Daten zur Globalstrahlung finden Sie auf der Webseite des Deutschen Wetterdienstes. Eine gute Orientierung bietet die Berechnung über die Modulfläche:

• Jährlicher Anlagenertrag [kWh/Jahr] = Fläche der Anlage [qm] x jährliche Strahlungsleistung [kWh/m²] x Wirkungsgrad [%]
• Jährlicher spezifischer Ertrag [kWh/kWp/Jahr] = Fläche der Anlage pro Kilowattpeak [qm/kWp] x jährliche Strahlungsleistung [kWh/qm] x Wirkungsgrad [%]

Mit den stark steigenden Strompreisen wird selbst produzierter Strom immer attraktiver. Zudem ist für viele private Haushalte Solarstrom nicht nur Energie-, sondern auch Einnahmequelle. 2020 hatten etwa 1,4 Millionen private Haushalte (3,6 %) Einnahmen aus der Netzeinspeisung von Solarstrom. Das waren fast 30 % mehr als 2014, dem ersten Jahr der Erhebung dieser Angabe.

Je stärker die Strompreise steigen, desto mehr lohnt sich der Eigenverbrauch von Solarstrom. Allerdings dauert die Amortisation einige Jahre und die Stromausbeute ist wetterabhängig.

Wer seinen Strom eingespeist, profitiert von der Einspeisevergütung. Diese sinkt allerdings, je mehr PV-Anlagen ans Netz gehen. Damit sind die Kosten für Strom, der aus dem Netz bezogen wird, höher als der Ertrag für die Einspeisung.

Wer zur PV-Anlage einen Solarstromspeicher anschafft, erhöht den Autarkiegrad. Die meisten Batterien werden zusammen mit der Photovoltaikanlage angeschafft. In Deutschland sind mit Stand Ende 2021 bereits 413.000 Solarstromspeicher installiert, die durchschnittliche Größe liegt bei 7 kWh.

Am Balkon lässt sich bereits mit einem PV-Modul Strom gewinnen. Das Modul verfügt über einen Schuko-Stecker und einen integrierten Wechselrichter und kann in die Steckdose gesteckt werden. Der erzeugte Strom wird nicht ins öffentliche Stromnetz eingespeist, sondern direkt im Hausnetz verbraucht und ist damit auch interessant für Mieterinnen und Mieter. Kompakte Plug-In-Solarmodule müssen nicht genehmigt werden. Sie können auch an der Hausfassade oder im Garten Strom produzieren.

Die Stromversorgung immer dabei: Die tragbaren Solaranlagen eignen sich aber nicht nur für den Campingurlaub, sondern auch fürs Zuhause. Kleine Modelle bestehen aus zwei bis vier Solarmodulen und einem Laderegler, der dafür sorgt, den Wirkungsgrad bei der Stromversorgung möglichst hoch zu halten.

Die Leistungsgarantie für Solaranlagen beträgt in der Regel 20 bis 25 Jahre. Doch die PV-Module können deutlich länger halten. Die Verbraucherzentrale empfiehlt, die Anlage alle fünf Jahre auf Sicherheit und Funktion prüfen und nach 10 Jahren professionell reinigen zu lassen. Temperaturschwankungen, UV-Strahlen und hohe Luftfeuchtigkeit fördern die Degradation (Alterungsprozess) der kristallinen Photovoltaikzellen. Auch die übrigen Komponenten verschleißen mit der Zeit. Wechselrichter haben eine Lebensdauer von 10 bis 15 Jahren. PV-Leistungsoptimierer halten 15 bis 25 Jahre, ein Zeitraum, der meist von der Herstellergarantie gedeckt ist. Batteriespeicher haben eine Lebensdauer von 10 bis 15 Jahren.

Die Kosten einer Solaranlage hängen von der Art der Anlage, ihrer Größe und der Qualität der Komponenten wie Module oder dem Wechselrichter ab. Für Privathaushalte liegt die Leistung zwischen 3 und 10 kWp. Mit 1 kWp PV-Leistung werden im Jahr zwischen 950 und 1.200 kWh Strom erzeugt. Im Mittel sind dafür 8 m2 nötig.

Fast jede zweite neue Photovoltaikanlage wird mit Stromspeicher installiert. Das erhöht den Eigenverbrauch und senkt die Stromrechnung.

Um die Leistung der PV-Anlage möglichst lange möglichst hoch zu halten, ist eine regelmäßige Reinigung und die Kontrolle der PV-Komponenten nötig.

Einspeisevergütung und gesparte Stromkosten lassen sich ganz einfach über kostenlose Portale berechnen. Abgefragt werden

• Die Region – in Norddeutschland ist die Sonnenscheindauer geringer als im Süden
• Stromverbrauch
• Anzahl der Bewohnerinnen und Bewohner
• Die Tageszeit, in der Strom hauptsächlich genutzt wird
• Wallbox
• Wärmepumpe
• Art des Daches
• Größe des Daches
• Dachneigung
• Himmelsrichtung, in die das Dach ausgerichtet ist

Die Rechner geben eine Orientierung, wie hoch die Einsparung ausfallen kann und kalkulieren den jährlichen Energiebedarf, die Größe der Solaranlage in kWp und kWh und geben einen Anhaltspunkt, wie hoch der Eigenverbrauch ausfallen kann. Außerdem, wie viel Strom vom Versorger bezogen und wie viel ins Netz eingespeist werden dürfte. Beispiele:

• Preisvergleich von Selfmade Energy
• Solarrechner von SMA
• Photovoltaik-Rechne von Solaranlagen-Portals

Kann man, aber für die Installation einer Solaranlage ist mehr als ein bisschen handwerkliches Geschick nötig. Im Einzelnen geht es darum:

• Statik prüfen
• Netzbetreiber informieren
• Bauteile ermitteln und bestellen
• Unterkonstruktion installieren (Metallwinkel von unten zwischen zwei Dachziegel schieben und mit der Konterlattung verschrauben)
• Profile installieren
• Module in den Gestellen fixieren
• Module in Reihe oder parallel miteinander verkabelt und mit dem Wechselrichter verbinden
• Anmeldung beim Netzbetreiber

In der Regel wird die Installation von dem Fachbetrieb (Solarteur) vorgenommen, der die Anlage geplant hat. Ein regionaler Solarteur ist auch bei Problemen schnell vor Ort. Die Montage selbst dauert normalerweise 1 bis 3 Tage. Solarteure geben auch Tipps zu Eigenverbrauch und Netzanschluss, Funktionsweise, der Anlagenwartung und zur Auswertung relevanter Daten.

Wer eine hohe Anfangsinvestition scheut, kann eine PV-Anlage mieten. Wer kauft, betreibt als Eigentümerin oder Eigentümer die Anlage und ist auch voll für sie verantwortlich. Bei der Miete wird ein Vertrag mit 15 bis 25 Jahren Laufzeit abgeschlossen und ein monatlicher Betrag fällig. Planung, Installation und meist auch Zusatzleistungen wie Wartung und Versicherung sind darin inbegriffen. Wird das Haus verkauft, müssen die Eigentümerinnen und Eigentümer meist dafür sorgen, dass der Mietvertrag weitergeführt wird. Die Miete für eine Solaranlage liegt bei 100 bis 120 Euro im Monat. Die Miete bleibt über die gesamte Laufzeit stabil.

KfW Kredit oder Solarkredit: Die KfW fördert Photovoltaikanlage mit dem zinsgünstigen Kredit „Erneuerbare Energien – Standard (270)“. Das Darlehen deckt bis zu 100 % der Investitionskosten bei einer Mindestlaufzeit von 2 Jahren. Abrufbar ist er innerhalb von 12 Monaten nach Zusage. Für Photo­voltaikanlagen ist gleich­zeitig eine staat­liche Förderung (EEG-Einspeise­vergütung) möglich. Auch andere Banken finanzieren beim Photovoltaik-Kredit die Photovoltaikanlage bis zu 100 %. Als Sicherheiten genügen in der Regel die Anlage oder die Erträge aus der Einspeisevergütung.
Wohnkredit: Bei dem Konsumentenkredit wird ein Darlehen von 5.000 und 50.000 Euro zu einem festen Zinssatz für eine Laufzeit von bis zu zehn Jahren vereinbart. Für diese Darlehen wird keine Grundschuld auf eine Immobilie benötigt, dennoch werden sie speziell an Immobilienbesitzer vergeben.
Ratenkredit: Bei einem flexiblen Verbraucherkredit kann die Kreditnehmerin oder der Kreditnehmer die Kreditsumme ohne festen Verwendungszweck nutzen. Die Tilgung erfolgt in monatlichen Raten inklusive Zinsen. Die Kreditsumme liegt zwischen 3.000 und 80.000 Euro und er hat eine Laufzeit von 12 bis 120 Monaten. Sondertilgungen sind jederzeit möglich.