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veröffentlicht am 3. Januar 2023

Solarstrom ist ein wesentlicher Bestandteil der Energiewende in Deutschland. Es gibt viel Potenzial auf den Dächern: Mehr als 10 Millionen Einfamilienhäuser sind für Solaranlagen geeignet. Das novellierte Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) macht Photovoltaik jetzt wieder interessanter für private Haushalte.

Wie funktioniert eine Solaranlage?

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 öffentliche 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.

Wie funktioniert eine Solaranlage?
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 vs. Photovoltaik: die Unterschiede

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.

PV-Anlage
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
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.

Was ist besser? Es kommt darauf an…

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.

Wie viel Strom erzeugt eine Solaranlage?

Stromertrag kalkulieren.
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.

Berechnung des Stromertrags

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 [%]

Die wichtigsten Begriffe auf einen Blick

BegriffDefinitionWeiterführende Information
Sonnenscheindauer in Deutschlandbis zu 2.000 SonnenstundenIm Sommer ist die Einstrahlung fünfmal höher als im Winter.
kWh (Kilowattstunde) Das Maß, mit dem der tatsächlich erzeugte Strom angegeben wird.
kWp (Kilowatt Peak)Die Nennleistung kWp gibt die Leistung einer PV-Anlage unter Laborbedingung an.Damit lässt sich die Höchstleistung von PV-Anlagen vergleichen.
Wirkungsgrad Der Wirkungsgrad gibt an, wie viel der zur Verfügung stehenden Energie in Solarstrom umgewandelt wird.Beeinflusst wird er vor allem von der Modulart, aber auch vom Wirkungsgrad des Wechselrichters. Gute bis sehr gute Werte liegen zwischen 19 und 22,5 % Wirkungsgrad.
AutarkiegradBesagt, wie viel seines Energiebedarfs ein Haushalt selbst erzeugen kann.Eigenverbrauch / Gesamtverbrauch x 100 = Autarkiegrad
EigenverbrauchsquoteGibt an, wie viel des Eigenstroms selbst verbraucht wird.Eigenverbrauch / PV-Produktion x 100 = Eigenverbrauchsquote
ModuleGängig sind Monokristalline PV-Module und Polykristalline PV-Module. Außerdem gibt es diverse Dünnschicht-PV-Module und Solar-Dachschindeln.Die PV-Module unterscheiden sich in Material, Fertigung, Wirkungsgrad und Preis.

Wann lohnt sich eine Solaranlage für mich? Vor- und Nachteile

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.

Solarstrom für den Eigenverbrauch: Vor- & Nachteile

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

Vorteile des EigenverbrauchsNachteile des Eigenverbrauchs
Kostensenkung: Der selbst erzeugte Solarstrom wirkt sich direkt auf die monatliche Stromrechnung aus. Der Eigenverbrauch lässt sich durch einen Speicher erhöhen. Auch das E-Auto kann über die Wallbox geladen werden. Hohe Investitionskosten
Staatliche Förderung: Die KfW fördert neue Solaranlagen über das Programm 270 „Erneuerbare Energie – Standard“ mit einem zinsgünstigen Kredit.Wer Unterstützung über die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) beantragen möchte, braucht die Mitwirkung von Energieeffizienz-Expertinnen oder -Experten.
Langlebigkeit: Die Module haben 20 bis 25 Jahre Lebensdauer. Der Wechselrichter muss oft nach 10 bis 15 Jahren ausgetauscht werden.
Umweltbewusstsein: Wer sich mit den Verbräuchen im Haushalt auseinandersetzt, geht auch gezielter mit Strom um. Die eigene CO2-Bilanz verbessert sich und die Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen wird erhöht. 
Altanlage weiterverwenden: Wer 20 Jahre lang Strom eingespeist hat, kann mit ein paar technischen Anpassungen an der Messeinrichtung den selbst erzeugten Solarstrom selbst verbrauchen.  
Entlastung: Private Solaranlagen entlasten die Stromnetze. 
Inselanlage: Standorte ohne Stromanschluss können sich mit einer Photovoltaik-Inselanlage selbst versorgen. 

Solarstrom einspeisen: Vor- & Nachteile

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.

Vorteile bei der EinspeisungDiese Nachteile gibt es
Es gibt eine Einspeisevergütung für Anlagen bis 10 kWp. Die Vergütung für Volleinspeisung liegt über der für Teileinspeisung. Die Einspeisevergütung liegt weiter unter dem Strompreis.
Die Vergütung ist auf 20 Jahre ausgelegt. Das erhöht die Planungssicherheit.Nach Ablauf der 20 Jahre müssen Sie sich einen neuen Abnehmer suchen, sonst kann die PV-Anlage abgeregelt werden. Alternativ legen Sie sich einen Stromspeicher zu, um den Eigenverbrauch zu erhöhen.
Es gibt eine Anschlussförderung für Altanlagen, die keine Einspeisevergütung mehr bekommen.Von der Vergütung vom Netzbetreiber wird noch ein Vermarktungsentgelt abgezogen. Was übrig bleibt, deckt kaum die Betriebskosten.
Mit dem Jahressteuergesetz 2022 entfällt die Umsatzsteuer für kleinere Photovoltaikanlagen.Hohe Investitionskosten

Solaranlagen: diese Optionen gibt es

Dachanlagen

Solaranlage mit Speicher

Solarthermie

Balkonkraftwerk

Mobile Solaranlagen

Wie langlebig ist eine Solaranlage?

Eine Solaranlage im Garten kann man leicht selbst installieren. Doch wie langlebig sind Solaranlagen eigentlich?
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.

Solaranlage: Kosten und Erträge

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.

Anschaffungs- bzw. Installationskosten einer Solaranlage

kWpKostenKosten/kWp
46.400 Euro1.600 Euro
811.200 Euro1.400 Euro
1013.000 Euro1.300 Euro

Berechnung eines Durchschnittshaushalts ohne Solarspeicher:

Anzahl der Solarmodule27
Leistung7 kWp
Kosten10.600 €
Wechselrichter1.500 Euro
laufende Kosten2 % der Anschaffungskosten/Jahr

Kosten für einen Solarspeicher

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

Stromspeicher700-2.400 Euro/kWh-Speicherkapazität
Einbau900-2.300 Euro

Instandhaltung einer Solaranlage

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

Wartungab 120 Euro
Reinigung2-2,5 Euro/qm
Versicherung150-200 Euro/Jahr

Kostenloser Solar/Photovoltaik Rechner

Kosten und Nutzen sollten bei einer geplanten Solaranlage gut kalkuliert werden.
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:

Solaranlage installieren

Kann man eine Solaranlage selbst installieren?

Eine Solaranlage kann man selbst installieren.
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

Solaranlage fachmännisch installieren lassen

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.

Solaranlage mieten

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.

Fördermöglichkeiten für Solarenergie

Ein Blick auf die Fördermittel lohnt sich.
EEG-Einspeisevergütung: Was einmal als Anreiz geschaffen wurde, um mehr PV-Anlagen auf Deutschlands Dächer zu bekommen, hat mittlerweile als alleinige Motivation weniger Bedeutung. 2005 bekamen Einspeisende noch 54 Cent pro kWh. Dafür waren die Anschaffungskosten mit durchschnittlich 6.500 Euro pro kWp deutlich höher als heute. Mit der neuen EEG-Regelung ist ab 2023 die 70 % Deckelung für PV-Anlagen abgeschafft, damit entfällt die bisherige Leistungsbegrenzung für neue Anlagen.
Fördervergütung: Für die Mini-Solaranlage im Garten gibt es zukünftig eine Fördervergütung für Anlagen bis 20 kW.
KfW-Förderung: Der KfW-Kredit Erneuerbare Energien „Standard“ (270) fördert die Errichtung, den Kauf sowie den Anbau von Photovoltaikanlagen mit einem zinsgünstigen Kredit.
BAFA-Förderung: Mit der Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) fördert die BAFA Solarthermie-Anlagen inklusive Solarspeicher unter der Einzelmaßnahme „Solarthermieanlagen“. Mit 25 % bezuschusst werden die Solarkollektoren und der Anschluss der solarthermischen Anlage an das Warmwasser- beziehungsweise Heizsystem, der Solarspeicher und die notwendigen Arbeiten und Materialien.
Regionale Förderung: Das ist eine Recherche wert, denn Bundesländer oder Kommunen setzen zum Teil regionale Programme zur Förderung von erneuerbaren Energien auf.

Solaranlage finanzieren: Ihre Möglichkeiten

Lassen Sie sich über die Finanzierung Ihrer Solaranlage beraten.
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.

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