Sonnenstrom selbst erzeugen: Solarmodule
Energie sparen

Sonnenstrom selbst produzieren: so geht's

Eigener Sonnenstrom vom Dach ist günstiger als der Strom vom Energieversorger aus dem Netz. Weil Photovoltaikanlagen durch die stark gesunkenen Modulpreise wieder rentabel geworden sind, zieht auch die Nachfrage wieder an

Foto: Philippe Biler/Solarword, Bundesverband Solarwirtschaft e.V.

Wie sehr die Photovoltaik den Strommarkt in Deutschland revolutioniert hat, wird deutlich, wenn man einen Blick zurückwirft. Noch im Jahr 2000 produzierten Photovoltaikanlagen gerade einmal 64 Millionen Kilowattstunden Sonnenstrom im Jahr; 2017 waren es 39,8 Milliarden Kilowattstunden – also mehr als 500-mal so viel wie Anfang des Jahrtausends!

Zum Vergrößern bitte auf die Grafik klicken Grafik: Wohnglück

Photovoltaikmodule: bis zu 75 % günstiger

Mehr als 1,6 Millionen Photovoltaikanlagen sind inzwischen in Deutschland installiert; die meisten davon auf privaten Hausdächern, aber auch viele gewerbliche Großflächenanlagen sind darunter. Bis vor wenigen Jahren war der von den Solarzellen auf dem Dach erzeugte Strom nur durch die hohe, staatlich garantierte Einspeisevergütung wirtschaftlich lukrativ. Inzwischen sind die Preise für die Photovoltaikmodule so stark gesunken (seit 2006 um circa 75 Prozent), dass der Strom aus der Solaranlage vom eigenen Dach günstiger ist als der Strom vom Energieversorger aus dem Netz.

Eigenverbrauch statt Netzeinspeisung heißt für private Hausbesitzer, die ihren eigenen Sonnenstrom produzieren möchten, dabei längst die Devise. Gerade einmal 12 Cent pro Kilowattstunde gibt es bei neuen Anlagen, wenn der Strom vom Dach ins öffentliche Netz eingespeist wird. Mehr als das Doppelte davon spart man aber, wenn mit dem selbst produzierten Sonnenstrom Waschmaschine, Beleuchtung oder Fernseher betreibt.

Bei der am weitesten verbreiteten Variante, der so genannten Photovoltaik-Aufdach­montage, werden die Solarmodule einfach auf dem bestehenden Dach montiert, das Dach selbst bleibt dabei unverändert AdobeStock/Marina Lohrbach

Den Eigenverbrauchsanteil realistisch kalkulieren

Das hat Auswirkungen auf die Planung und Auslegung der Anlage. Zum einen spricht viel dafür, die Anlage mit einem Batteriespeicher zu kombinieren; so kann der tagsüber produzierte Strom auch bei Dunkelheit oder trübem Wetter genutzt werden. Zum anderen kommt es nicht mehr wie zu Zeiten hoher Einspeisevergütungen darauf an, einen möglichst hohen Ertrag zu erzielen und die zur Verfügung stehende Dachfläche dafür optimal auszunutzen. Wichtiger ist es, die Größe der Anlage auf den Strombedarf und den eigenen Verbrauch auszurichten, um einen möglichst hohen Eigenverbrauchsanteil und damit eine möglichst hohe Rentabilität der Anlage zu erreichen. Der Eigenverbrauchsanteil gibt an, wie viel des selbst produzierten Sonnenstroms im eigenen Haushalt verbraucht werden kann. Ohne Batteriespeicher ist ein Eigenverbrauchsanteil von 20 Prozent realistisch, mit Speicher sind bis zu 80 Prozent möglich.

Der Ertrag einer Photovoltaikanlage ist abhängig vom Standort, der Effizienz der Module und der Ausrichtung und Neigung des Dachs. Sind diese Informationen vorhanden, kann recht genau prognostiziert werden, wie viel Strom die Anlage im Laufe eines Jahres produziert. Mit einer kompetenten Beratung kann daher bereits vor der Installation der Photovoltaikanlage relativ präzise vorhergesagt werden, ob und gegebenenfalls in welchem Zeitraum sich die Anlage amortisiert.

Photovoltaikanlage: Baugenehmigung (fast) nicht erforderlich

Die wichtigste Voraussetzung für die Installation einer Photovoltaikanlage ist ein geeignetes Dach. Grundsätzlich kommen Dächer mit einer Ausrichtung zwischen Südwest und Südost infrage. Der ideale Neigungswinkel des Dachs liegt zwischen 35 und 45 Grad. Abweichungen davon führen jedoch nur zu geringen Ertragseinbußen. Das Material der Dacheindeckung spielt keine erhebliche Rolle, für jedes Dachmaterial werden geeignete Montagesysteme angeboten. Eine Baugenehmigung ist für Anlagen auf Privathäusern im Regelfall nicht erforderlich. Ausnahmen gelten zum Beispiel für denkmalgeschützte Gebäude.

Der wesentliche Teil einer Solaranlage sind die Module. Sie bestehen aus zahlreichen Solarzellen, die elektrisch verbunden und durch die Einbettung hinter Glas gegen 
Witterungseinflüsse geschützt sind. Die Module werden anschließend miteinander verschaltet. Der Gleichstrom, den die Module bei auftreffendem Sonnenlicht erzeugen, wird zum Wechselrichter geführt, der ihn in netzkompatiblen Wechselstrom umwandelt.

Solarmodule können auch in das Dach integriert werden. Foto: Nelskamp

Die Photo­voltaik­module ersetzen dabei die Dach­ziegel und bilden mit dem Rest des Dachs eine ebene Oberfläche. Dies ist optisch in der Regel die ansprechendere Variante Foto: Nelskamp

Lebensdauer von über 30 Jahren

Im Wechselrichter ist oft auch ein Energiemanagementsystem integriert; dieses kann aber auch Teil eines angeschlossenen Stromspeichers oder ein separates Gerät sein. Seine Aufgabe ist es, für einen optimalen Stromfluss zu sorgen. Der Energiemanager erfasst die aktuelle Stromproduktion, erkennt, wie viel Strom aktuell im Haushalt benötigt wird, und entscheidet, ob der Solarstrom ins Netz eingespeist, in der Batterie gespeichert oder direkt verbraucht wird. Clevere Geräte beziehen auch Wetterprognosen ein. Die Daten zu Ertrag und Verbrauch können über ein Display direkt am Energiemanager, immer häufiger aber auch online kontrolliert werden.

Hochwertige Photovoltaikanlagen haben eine lange Lebensdauer von über 30 Jahren – wenn gute Komponenten eingesetzt wurden und Planung und Installation nach den Regeln der Technik erfolgt sind. Doch üblicherweise kann der Laie nur schwer erkennen, welche Qualität die Anlage aufweist. Hier helfen der Photovoltaikanlagenpass und der Speicherpass. Diese Formulare geben an, welche Informationen und Dokumente bei der Übergabe einer Photo-voltaikanlage oder einer Speicheranlage vorliegen und welche Richtlinien in der Planung und Installation der Anlage beachtet werden sollten. Weiter enthalten sie die Vorlage für ein Protokoll der Abnahmemessung. Mit dem jeweiligen Pass bestätigt der Handwerker somit für den Laien leicht nachvollziehbar, dass er nach den Regeln der Technik gearbeitet hat und damit ein qualitativ hochwertiges Gesamtprodukt übergibt. 

Leserfrage zum Thema "Sonnenstrom"

Frage zum Thema Sonnenenergie Wir denken darüber nach, auf unserem Einfamilienhaus eine Solaranlage installieren zu lassen. Was ist besser: die Anlage in das Dach zu integrieren oder sie auf die bestehenden Pfannen zu montieren?

Ob Solarkollektoren oder -module auf das Dach gesetzt oder montiert werden, ist oftmals Geschmackssache. Wenn ohnehin eine Neueindeckung vorgenommen werden soll, kann eine integrierte Montage allerdings zu Kostenersparnissen führen. Unter energetischen Gesichtspunkten ist bei Photovoltaik-Modulen die Auf-Dach-Montage zur Stromerzeugung meist günstiger, weil dann die Module - die einen umso besseren Wirkungsgrad erreichen, je kühler sie sind - gut hinterlüftet werden. Umgekehrt profitieren Kollektoren zur Solarwärmegewinnung von der In-Dach-Montage, weil dadurch die Wärmeverluste im Kollektor verringert werden.

Ein Display am Wechselrichter zeigt den Ertrag der Solaranlage an Foto: AdobeStock/ZakS Photography

Auf einen Blick

• Kosten: Je Kilowatt Leistung müssen Hausbesitzer mit Kosten von 1.200 bis 1.500 Euro kalkulieren.
• Leistung: Faustformel für die passende Größe der Anlage: Je 1.000 kWh Stromverbrauch sollte die Solarstrom­anlage eine Leistung von 1 kWp haben. Ein Vier-Personen-Haushalt, der jährlich 5.000 kWh Strom verbraucht, ist also mit einer Photovoltaikanlage mit 5 kWp Leistung gut bedient.
• Fläche: Pro Kilowatt Leistung braucht man je nach Wirkungsgrad eine Modul­fläche von etwa sieben bis neun Qua­dratmetern. Eine typische 5-kWp-Anlage benötigt also eine Dachfläche von rund 40 Quadratmetern.
• Ertrag: Je Kilowatt Leistung werden im Jahr etwa 800 bis 1.000 Kilowattstunden Sonnenstrom produziert. Die genaue Höhe des Ertrags richtet sich nach dem Standort der Anlage und der dort herrschenden Sonneneinstrahlung.
• Dachausrichtung und -neigung: Die größte Solarstromernte erzielt man mit nach Süden ausgerichteten Modulen. Ost-West-Dächer sind besonders geeignet, um eine hohe Eigenversorgung zu erzielen, weil hier die Solarstromerzeugung gleichmäßig über den Tag verteilt ist und morgens und abends in der Regel mehr Strom verbraucht wird als abends. Die ideale Neigung einer Photovoltaikanlage zur Sonne beträgt 30 bis 35 Grad. Auf www.solartechnikberater.de/13-0-Einstrahlung.html findet man einen Rechner, mit dem sich der voraussichtliche Solar­ertrag berechnen lässt.

Solarstromtipps im Web

Hier einige hilfreiche Seiten im Internet zum Thema Solarstrom:

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