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Grundwissen zu Solaranlagen

  • Lohnt sich eine Solaranlage?
  • Wie funktioniert eine Solaranlage?
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Grundwissen zu Solaranlagen

Was Sie über Solaranlagen wissen sollten

Inhaltsverzeichnis

Haus mit Solaranlage

Wie entsteht Solarstrom?

Bei einer Solaranlage – auch PV - oder Photovoltaikanlage – wandeln Solarzellen einen Teil der Sonnenstrahlung in elektrische Energie um. Solarzellen bestehen in der Regel aus dem Halbleitermaterial Silizium und besitzen zwei Halbleiterschichten. Diese weisen jeweils einen positiven bzw. einen negativen Ladungsträgerüberschuss auf. Am Übergang der beiden Schichten bildet sich ein elektrisches Feld. Zur Stromabführung sind die Solarzellen auf der Vorderseite mit gitterförmigen Leiterbahnen überzogen, um die elektrische Spannung abzugreifen. Wird ein elektrischer Verbraucher angeschlossen, schließt sich der Kreis – und es fließt Strom.

Welche Vorteile hat eine Solaranlage?

Icon Kosten sparen

Stromkosten sparen

Durch die Nutzung von Solarenergie können Sie Ihre monatlichen Stromkosten erheblich senken.

Icon Solaranlage

Mehr Unabhängigkeit

Reduziert Ihre Abhängigkeit von steigenden Strompreisen. Besonders effizient können Sie Solarstrom zusammen mit einem Stromspeicher nutzen.

Icon Klimaschutz

Umweltfreundlichkeit

Solarenergie verursacht keine schädlichen Emissionen und reduziert signifikant die Emissionen von Treibhausgasen.

Icon Qualität

Kaum Wartungen

Solaranlagen sind wartungsarm, geräusch- und geruchlos und haben eine Lebensdauer von bis zu 30 Jahren.

Gibt es einen Unterschied zwischen Solaranlage und Photovoltaikanlage?

Solaranlage ist der Sammelbegriff für Technologien, die Sonnenenergie nutzen. Dazu zählt sowohl Photovoltaik als auch Solarthermie-Anlagen. 

Photovoltaikanlagen:

Diese wandeln Sonnenlicht direkt in elektrische Energie um. Sie bestehen aus Solarzellen, die den photoelektrischen Effekt nutzen.

Solarthermieanlagen:

Diese nutzen Sonnenenergie, um Wärme zu erzeugen. Sie erhitzen eine Flüssigkeit in Solarkollektoren, die dann zur Warmwasserbereitung oder Heizungsunterstützung verwendet wird.

Zusammengefasst: Alle Photovoltaikanlagen sind Solaranlagen, aber nicht alle Solaranlagen sind Photovoltaikanlagen. Solarthermieanlagen sind ein weiterer Typ von Solaranlagen, der Wärme statt Strom erzeugt.

Wie ist ein Solarmodul aufgebaut? 

Ein Solarmodul, auch Photovoltaikmodul genannt, besteht aus mehreren Schichten, die zusammenarbeiten, um Sonnenlicht in elektrische Energie umzuwandeln. Hier ist ein Überblick über den Aufbau eines typischen Solarmoduls:

Aufbau eines Solarmoduls

Das Herzstück eines Solarmoduls sind die Solarzellen, die mittels Lötbändchen oder Kupferdrähten miteinander verschaltet sind.  Diese Zellen bestehen meist aus Silizium und wandeln Sonnenlicht direkt in Gleichstrom um. Es gibt monokristalline und polykristalline Solarzellen, wobei monokristalline Zellen einen höheren Wirkungsgrad haben.

Auf der Vorderseite des Moduls schützt eine Glasscheibe die Solarzellen vor Witterungseinflüssen, Schmutz, Feuchtigkeit und mechanischen Belastungen wie herabfallenden Ästen.

Die Rückseite des Moduls ist entweder durch eine Kunststoffverbundfolie oder eine zusätzliche Glasscheibe (bei Glas-Glas-Modulen) geschützt.

Ein Aluminiumrahmen sorgt für Stabilität und Schutz während des Transports und der Montage. An diesem Rahmen werden auch die Modulklemmen befestigt, die das Solarmodul auf dem Dach fixieren.

Auf der Rückseite des Moduls befindet sich zudem eine Anschlussdose, die es ermöglicht, die einzelnen Solarmodule miteinander zu verbinden oder an den Wechselrichter anzuschließen.

Firefly hausdach mit Solarmodulen schimmert im Sonnenuntergang 38808

Welche Arten von Solarmodulen gibt es?

Es gibt verschiedene Arten von Solarmodulen, die sich in ihrer Effizienz, ihrem Aufbau und ihren Einsatzmöglichkeiten unterscheiden. Hier sind die wichtigsten Typen:

Beschreibung Vorteile Nachteile
Monokristalline Solarmodule Diese Module bestehen aus einkristallinem Silizium und haben eine gleichmäßige, tiefschwarze Optik.

Höchster Wirkungsgrad (ca. 17-22%), lange Lebensdauer, gute Leistung bei hohen Temperaturen

Höhere Kosten im Vergleich zu anderen Modultypen
Polykristalline Solarmodule Diese Module bestehen aus multikristallinem Silizium und haben eine bläuliche, schimmernde Oberfläche. Günstiger als monokristalline Module, guter Wirkungsgrad (ca. 15-17%) Etwas geringerer Wirkungsgrad und ästhetisch weniger ansprechend als monokristalline Module
Dünnschichtmodule Diese Module bestehen aus dünnen Schichten von Halbleitermaterialien wie Cadmiumtellurid (CdTe) oder Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS). Flexibel, leicht, kostengünstig, gute Leistung bei diffusem Licht. Geringerer Wirkungsgrad (ca. 10-13%) und kürzere Lebensdauer
Bifaziale Solarmodule Diese Module können Licht von beiden Seiten absorbieren, was ihre Effizienz erhöht. Höherer Energieertrag, besonders geeignet für Installationen mit reflektierenden Oberflächen

Höhere Kosten und spezifische Installationsanforderungen
Flexible Solarmodule Diese Module sind leicht und flexibel, oft auf Kunststoffbasis Ideal für unregelmäßige Oberflächen und mobile Anwendungen Geringerer Wirkungsgrad und kürzere Lebensdauer im Vergleich zu starren Modulen

FAQ: Das interessiert unsere Kunden

Smartes Wissen rund um Photovoltaik

  • Lohnt sich eine eigene Solaranlage?

    • Sie können gezielt Ihre Stromkosten senken, indem Sie den erzeugten Strom für sich selbst verwenden (Eigenstromnutzung).
    • Der Betrieb einer Solaranlage läuft ohne großen Aufwand und macht Sie unabhängiger von steigenden Energiepreisen.
    • Sie erhalten eine gesetzlich festgeschriebene Vergütung bei der Einspeisung ins Stromnetz - für 20 Jahre garantiert (ab Inbetriebnahme der Solaranlage).

  • Welche Vorteile bietet Photovoltaik?

    Photovoltaikanlagen bieten zahlreiche Vorteile, die sie zu einer attraktiven Option für die Energieversorgung machen:

    • Kostenersparnis:  Durch die Nutzung von Solarstrom können die Stromkosten erheblich gesenkt werden. Eine PV-Anlage kann sich in etwa 8 bis 9 Jahren amortisieren und langfristig erhebliche Einsparungen ermöglichen.
    • Umweltfreundlichkeit: Photovoltaikanlagen erzeugen Strom ohne CO₂-Emissionen und tragen somit aktiv zum Klimaschutz bei.
    • Unabhängigkeit: Mit einer eigenen PV-Anlage wird man unabhängiger von Stromversorgern und steigenden Strompreisen. Ein Stromspeicher kann diese Unabhängigkeit weiter erhöhen, indem er überschüssigen Solarstrom speichert.
    • Wertsteigerung der Immobilie: Häuser mit PV-Anlagen können an Wert gewinnen und lassen sich meist so schneller und zu höheren Preisen verkaufen.
    • Geringer Wartungsaufwand: Solaranlagen sind robust und wartungsarm. Die meisten Module haben eine Lebensdauer von 30 bis 40 Jahren.
    • Fördermöglichkeiten: Es gibt verschiedene staatliche Förderprogramme und Zuschüsse, die die Investitionskosten für PV-Anlagen senken können. Wir haben für Sie die aktuellen Förderprogramme zusammengetragen.

  • Kann die Solaranlage auch bei schlechtem Wetter Energie erzeugen?

    Die Solaranlage erzeugt auch bei indirektem Licht Energie. Der Ertrag ist jedoch etwas geringer als bei direkter Sonneneinstrahlung.

  • Welche Voraussetzungen muss mein Haus für eine Solaranlage erfüllen?

    • Zunächst muss die Konstruktion (Tragfähigkeit) des Daches beachtet werden.
    • Sie benötigen etwa eine freie Fläche von 30 m² auf dem Dach.
    • Eine Ausrichtung nach Süden ist optimal.
    • Bestenfalls beträgt der Neigungswinkel des Daches 30-40°.
    • Zudem sollten die Module nicht durch Bäume, Kamine etc. verschattet werden.

  • Brauche ich eine Baugenehmigung für die Solaranlage?

    Nein, eine Baugenehmigung ist nicht erforderlich. Bei denkmalgeschützten Objekten kann es jedoch Ausnahmen geben.

  • Wie groß sollte ein Speicher für eine Solaranlage sein?

    Die optimale Größe eines Stromspeichers für eine Solaranlage hängt von mehreren Faktoren ab, darunter die Leistung der PV-Anlage und der Stromverbrauch des Haushalts. Hier sind einige allgemeine Richtlinien:

    Verhältnis zur Anlagenleistung:

    Eine häufig empfohlene Faustregel ist, dass die Speicherkapazität etwa 1 kWh pro installiertem Kilowatt Peak (kWp) der PV-Anlage betragen sollte. Das bedeutet, für eine 5 kWp Anlage wäre ein 5 kWh Speicher sinnvoll.

    Jährlicher Stromverbrauch:

    Eine andere Methode ist, die Speicherkapazität basierend auf dem jährlichen Stromverbrauch zu berechnen. Hierbei wird oft empfohlen, etwa 1 kWh Speicherkapazität pro 1.000 kWh Jahresstromverbrauch zu planen.

  • Wie kann ich die Daten meiner Solaranlage visualisieren und überwachen?

    Mit unserem enviaM Energiemanagent können Sie Ihre Solaranlage und den Stromverbrauch in Ihrem Haushalt bequem überwachen. Sie können mehrere Verbrauchsstellen in Ihrem Haus so steuern, dass sie selbst erzeugten Strom nutzen.

  • Kann man mit einer Solaranlage auch eine Wärmepumpe betreiben?

    Ja, man kann eine Wärmepumpe mit einer Solaranlage betreiben. Diese Kombination ist besonders effizient und umweltfreundlich, da die Solaranlage den benötigten Strom für den Betrieb der Wärmepumpe liefert. Wie eine PV-Anlage mit einer Wärmepumpe kombiniert werden kann, erfahren Sie in unserem Ratgeberartikel.

  • Kann der Solarstrom aus einer PV-Anlage für eine Wallbox genutzt werden?

    a, eine Wallbox kann mit Solarstrom genutzt werden. Wie das funktioniert und auf was Sie achten sollten, erfahren Sie in unserem Ratgeberartikel Photovoltaik mit Wallbox kombinieren.

Technisches Grundwissen rund um Solar

  • Warum werden Leistungen von Solaranlagen in kWp angegeben?

    kWp ist eine gängige Bezeichnung für die elektrische Leistung von Solaranlagen. kW steht für die elektrische Leistung in Kilowatt, das p für peak (Spitze). kWp gibt die Höchstleistung von Photovoltaikanlagen an. Diese kann jedoch nur unter optimalen Bedingungen erreicht werden.

  • Was ist ein Wechselrichter?

    Der Wechselrichter wandelt den Gleichstrom in den netzüblichen Dreh-/Wechselstrom um (3x230/ 400V, 50 Hz). So kann der Strom von Haushaltsgeräten genutzt, in Batteriespeichern gespeichert oder ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden.

  • Was ist ein Einspeisezähler?

    Jede Solaranlage besitzt einen Einspeisezähler. Dieser zählt jede kWh Solarstrom, die ins Stromnetz eingespeist wird. Für diese Solarstrommenge erhalten Sie von Ihrem Netzbetreiber eine Vergütung entsprechend dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG).

  • Was sind monokristalline Solarzellen?

    Monokristalline Solarzellen bestehen aus einem einzigen, durchgängigen Siliziumkristall. Diese Struktur verleiht ihnen eine gleichmäßige, dunkle Farbe und sorgt für eine hohe Effizienz bei der Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie.

    Hier sind einige wichtige Merkmale:

    • dunkelblau-schwarze Oberfläche
    • aus hochreinem, gezogenem Silizium-Einkristall
    • Wirkungsgrad bis zu 20%

    Wegen des hohen Wirkungsgrads benötigen monokristalline Solarzellen weniger Platz als polykristalline oder amorphe Solarzellen, sie sind aber teurer als die anderen Modultypen.

  • Was sind polykristalline Solarzellen?

    Polykristalline Solarzellen, auch als multikristalline Solarzellen bekannt, bestehen aus mehreren Siliziumkristallen, die zusammengefügt werden. Hier sind einige ihrer Hauptmerkmale:

    • blau-marmorierte Oberfläche
    • aus gegossenem Siliziumblock
    • deutlich sichtbare grobkörnige Kristalle (entstehen während des Abkühlens)
    • Wirkungsgrad über 16%

  • Wie viel Energie produziert eine PV-Anlage?

    Die Energieproduktion einer PV-Anlage hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie der Größe der Anlage, dem Standort, der Ausrichtung und den Wetterbedingungen. Im Durchschnitt erzeugt eine Photovoltaikanlage in Deutschland etwa 950 bis 1.100 Kilowattstunden (kWh) Strom pro Jahr pro Kilowattpeak (kWp) installierter Leistung. Das bedeutet, dass eine Anlage mit einer Leistung von 10 kWp jährlich etwa 9.500 bis 11.000 kWh Strom produziert.