Solaranlagen: Die wichtigsten Fragen rund um die eigene Stromproduktion

Mit steigenden Energiekosten wächst auch das Interesse an Solaranlagen – insbesondere bei privaten Haushalten. Diese FAQ beantwortet die wichtigsten Fragen, die sich vor der Investition in eine eigene Solaranlage stellen.

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Was ist der Unterschied zwischen Solaranlage, Photovoltaik- und Solarthermie-Anlage?

Solaranlage ist der Sammelbegriff für alle Anlagen, die die Energie des Sonnenlichts umwandeln. Dabei kann es sich um Wärmeenergie aus Solarthermie-Anlagen oder elektrische Energie handeln. Letztere produzieren in der Regel Photovoltaik-Anlagen, auch als PV-Anlagen bezeichnet. Im allgemeinen Sprachgebrauch gilt Solaranlage aber als Synonym für Photovoltaik-Anlage. Entsprechend verwenden wir beide Begriffe in dieser FAQ.

Wie funktionieren Solaranlagen beziehungsweise Photovoltaik-Anlagen?

Solaranlagen nutzen den photoelektrischen Effekt. Trifft das Sonnenlicht auf die Halbleiterwerkstoffe der Solarzelle, regt dies Elektronen an. Das Ergebnis ist eine elektrische Gleichspannung von etwa 0,5 Volt. Durch die Zusammenschaltung mehrerer Solarzellen zu einem Solarmodul erfolgt eine Erhöhung der Spannung, in der Regel auf 30 bis 50 Volt. Wie hoch die elektrische Leistung ausfällt, hängt unter anderem von der Anzahl der Module ab. Der weitere Weg des Stroms unterscheidet sich je nach Aufbau der Anlage. Ist keine Pufferbatterie vorhanden, wandelt der Wechselrichter den Gleichstrom in Wechselstrom um. Damit steht der Solarstrom für das heimische Netz zur Verfügung – oder Sie speisen ihn in das öffentliche Netz ein.

Verfügen Sie über eine Pufferbatterie, gibt es zwei unterschiedliche Funktionsweisen. In einem AC-gekoppelten Aufbau fließt die elektrische Energie von den Modulen zum Wechselrichter und wird dann je nach Bedarf vom Energiemanager ins Netz oder in die Batterie geleitet. Die Batterie selbst verfügt dabei über einen eigenen Wechselrichter, der die für die Speicherung notwendige Gleichspannung erzeugt. Wird Energie entnommen, erzeugt er hingegen wieder Wechselspannung. In einem DC-gekoppelten System ist hingegen nur ein Umrichter vorhanden. Dieser kann die für das Netz benötigte Wechselspannung erzeugen, gleichzeitig aber auch den überschüssigen Solarstrom in der Batterie speichern. Derartige Wechselrichter werden häufig auch als Hybrid-Wechselrichter bezeichnet.

Wo kann man eine Solaranlage installieren?

Eine Solaranlage können Sie auf einem Hausdach ebenso installieren wie auf einer Garage oder einem Carport. Kommt das Dach etwa aufgrund unzureichender Traglast nicht infrage, bieten sich Fassadenmodule an, die senkrecht an der Hauswand montiert werden. Auch auf Wiesen und anderen Freiflächen ist der Aufbau möglich.

Einschränkungen kann es bei Reihen- und Doppelhäusern geben. Je nach Bundesland sind Abstände zwischen 0,5 und 1,25 m zum direkt angrenzenden Gebäude einzuhalten. Das hat Auswirkungen auf die tatsächlich nutzbare Dachfläche und somit auf die installierbare Maximalleistung. Bei Gebäuden, die unter Denkmalschutz stehen, muss die zuständige Denkmalschutzbehörde eine Erlaubnis für die Installation erteilen.

Handelt es sich nicht um das eigene Haus, ist die Zustimmung des Eigentümers notwendig. Anders sieht es bei Balkonkraftwerken aus, die ohne bauliche Maßnahmen auskommen. Dabei handelt es sich um Module, die Sie etwa an der Balkonbrüstung befestigen können. Der Anschluss an das Stromnetz erfolgt über eine normale (Außen-)Steckdose.

Ab wann lohnt sich eine Solaranlage?

Aus wirtschaftlicher Sicht lohnt sich die Anschaffung einer Solaranlage vor allem dann, wenn sich die Leistung an Ihrem Eigenstrombedarf orientiert. Von Vorteil ist es zudem, wenn ein großer Teil Ihres täglichen Strombedarfs in die Zeiten fällt, in denen die Solaranlage besonders viel Strom erzeugt. Ist das nicht möglich, bietet sich möglicherweise ein Pufferspeicher an. Er speichert den tagsüber erzeugten Solarstrom und gibt ihn bei Bedarf abends und nachts wieder ab, erhöht die Investitionskosten aber um mehrere Tausend Euro. Wie viel eine von der Solaranlage erzeugte Kilowattstunde Strom am Ende kostet und wie hoch somit die Ersparnis ist, hängt aber von mehr Faktoren als nur den Investitionskosten ab. Der PV-Stromkostenrechner der Deutschen Gesellschaft für Sonnenenergie (DGS) hilft bei der Berechnung. So können Sie auch berechnen, ob sich eine größere Anlage aufgrund der Einspeiseentgelte rechnet.

Was bedeutet kW_p bei Solaranlagen?

Mit kW_p (Kilowatt peak) bezeichnen die Anbieter von Solaranlagen die maximale Leistung, die die Anlage als ganzes oder ein Modul für sich betrachtet abgeben kann. So bedeutet 10 kW_p, dass die Anlage maximal 10 kW elektrische Leistung erzeugen kann. Allerdings bezieht sich die kW_p-Angabe nicht auf die tatsächlichen örtlichen Gegebenheiten, sondern lediglich auf die Standard-Testbedingungen (STC, Standard Test Conditions) oder NOCT (Normal Operating Cell Temperature). Die Zelltemperatur beträgt dabei 25 °C, die Bestrahlungsstärke 1000 W pro Quadratmeter, der Einstrahlwinkel 48,2° und das Sonnenlichtspektrum 1,5 AM.

Hilfreich ist die kW_p-Angabe in erster Linie beim Vergleich von unterschiedlichen Photovoltaik-Modulen sowie der Auswahl der zusätzlichen Anlagenkomponenten. Diese sollten in Bezug auf die mögliche Maximalleistung aufeinander abgestimmt sein, um die Anlage so wirtschaftlich wie möglich zu betreiben.

Wie viel Strom erzeugen Solaranlagen?

Die erzeugte Strommenge hängt vor allem von drei Faktoren ab: der Art der Solarzellen, der Anzahl der Module und den lokalen Gegebenheiten. Letztere schließen unter anderem den Aufstellwinkel, mögliche Verschattungsquellen und die jährlichen Sonnenstunden ein. Ohne Kenntnis all dieser Punkte lässt sich der mögliche Stromertrag nicht berechnen. Als groben Richtwert können Sie den deutschen Durchschnitt heranziehen. Der liegt bei etwa 1000 kWh pro Jahr und installierter Leistung in kW_p. Eine Anlage mit 10 kW_p kommt somit im Schnitt auf 10.000 kWh pro Jahr.

Was kosten Solaranlagen?

Die konkreten Kosten einer Solaranlage hängen unter anderem von der installierten Leistung und der Art der Solarzellen ab. Als Faustformel sollten Sie mit 2000 bis 2500 Euro pro kW_p inklusive Montage kalkulieren. Kleine Anlagen sind pro kW_p in der Regel teurer als große. Ebenso können Sie davon ausgehen, dass Solarmodule mit polykristallinen Zellen etwa 5 bis 10 Prozent günstiger als Module mit monokristallinen Zellen sind. Allerdings machen die Module nur etwa 40 bis 50 Prozent der Gesamtkosten aus.

Entscheiden Sie sich für Solardachziegel anstelle einer klassischen Solaranlage, steigt der Preis pro kW_p auf etwa 3000 bis 3500 Euro. Der Grund hierfür ist in erster Linie die geringere Leistung pro Quadratmeter.

Was kostet ein Pufferspeicher für Solaranlagen?

Berücksichtigen Sie einen Pufferspeicher bereits bei der Planung der Solaranlage, liegen die Kosten pro Kilowattstunde Kapazität zwischen etwa 700 und 1000 Euro. Wollen Sie den Speicher hingegen nachträglich installieren lassen, ist mit 1000 bis 1500 Euro zu rechnen. Denn in einem solchen Fall ist der Aufwand größer, da Änderungen an der bereits vorhandenen Installation erforderlich sind. Als Faustformel gilt: Je geringer die Kapazität des Puffers ist, desto höher fällt der Preis pro Kilowattstunde aus.

Wie hoch ist die Förderung für Solaranlagen?

Die konkrete Höhe der Förderung hängt in erster Linie vom Wohnort ab. Denn neben Zuschüssen des Bundes gibt es auf regionaler und lokaler Ebene häufig weitere Programme. Nähere Informationen erhalten Sie in solchen Fällen in der Regel von Ihrer Kommune oder den örtlichen Stadtwerken.

Bundeszuschüsse für Solaranlagen bietet die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) in Form eines vergünstigten und auf Wunsch anfangs tilgungsfreien Kredits an. Das als Kredit 270 bezeichnete Förderprogramm berücksichtigt Planung, Projektierung und Installation der Anlage. Wie hoch die Ersparnis gegenüber Krediten anderer Banken und Sparkassen und somit die staatliche Förderung ausfällt, hängt jedoch von verschiedenen Faktoren ab. Dazu gehören unter anderem Ihre Bonität, die Laufzeit und die Dauer der Zinsbindung. Details nennt die KfW in einer Konditionenübersicht für Endkreditnehmer.

Wie lange halten Solaranlagen?

Bei der Haltbarkeit von Solaranlagen müssen Sie zwischen den Solarmodulen, dem Wechselrichter und einer eventuell vorhandenen Batterie unterscheiden. Denn diese drei wichtigen – und teuren – Komponenten weichen bei der Lebensdauer stark voneinander ab. Bei kristallinen Zellen beträgt die zu erwartende Haltbarkeit geschätzt zwischen 30 und 40 Jahren, bei nichtkristallinen Zellen zwischen 20 und 30 Jahren. Genauere Daten gibt es aufgrund fehlender Studien nicht. Sollte es deutlich früher zu einem Ausfall kommen: In vielen Fällen lassen sich auch ältere Solarmodule gegen baugleiche austauschen.

Die Spanne bei Wechselrichtern beträgt 10 bis 15 Jahre. Batterien sollten 10 bis 20 Jahre halten. Modelle auf Lithium-Ionen-Basis haben dabei eine höhere Lebenserwartung als Blei-Säure-Batterien. Vor allem die Anzahl der Ladezyklen hat aber Auswirkungen auf die Haltbarkeit.

Allerdings gelten Batterien bereits dann als defekt, wenn die Restkapazität nur noch – je nach Hersteller – 70 bis 80 Prozent beträgt. Wie schnell eine Batterie diesen Wert erreicht, hängt von der Anzahl der Ladezyklen innerhalb eines Zeitraums ab. Als vollständiger Ladezyklus gilt ein Ladevorgang von 0 auf 100 Prozent, eine Ladung von 50 auf 100 Prozent entsprechend als halber Ladezyklus. Je nach Modell sinkt die Kapazität pro 250 bis 500 Ladezyklen grob um etwa 1 Prozent. Im Schnitt kommt eine Solaranlagen-Batterie auf etwa 200 Zyklen pro Jahr.

Alterung ist aber nicht nur bei Batterien ein wichtiger Punkt. Denn auch Solarzellen unterliegen in gewisser Weise einem Verschleiß, der sich in sinkender Leistung bemerkbar macht. So kann die Spitzenleistung binnen 10 Jahren von ehemals 10 kW_p durchaus auf 9 kW_p sinken.

Wer darf Solaranlagen installieren?

Die Installation der Solaranlage dürfen Sie selbst vornehmen. Dazu gehört etwa die Montage der Solarmodule auf dem Dach, das Verlegen der Kabel oder der Einbau des Wechselrichters. Lediglich der Anschluss an das Wechselstromnetz – das Hausnetz – muss durch einen zertifizierten Elektroinstallateur erfolgen. Verzichten Sie auf letzteren, kann das nicht nur Folgen für den Versicherungsschutz haben. Denn auch die Einspeisevergütung setzt voraus, dass der Netzanschluss durch eine Fachkraft erfolgt ist. Eine Ausnahme sind Anlagen wie etwa Balkonkraftwerke mit einer Maximalleistung von höchstens 600 W.

Neben der Frage, ob Sie die Installation vornehmen dürfen, ist auch die Frage möglicher Garantieverluste wichtig. Denn einige Hersteller schließen in ihren Garantiebedingungen Selbstmontagen aus oder reduzieren ihre Leistung.

Welche Solaranlagen muss man anmelden?

Solaranlagen, die mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden sind, müssen Sie bereits vor der Montage vom beauftragten Elektroinstallateur Ihrem Netzbetreiber melden lassen. Dies erfolgt in der Regel über Online-Portale oder als Anschlussbegehren in Papierform. Die benötigten Daten umfassen unter anderem die technischen Details der Anlage sowie den genauen Standort. Im Zuge der Anmeldung prüft der Netzbetreiber, ob der Hausanschluss ausreichend leistungsfähig für eine Einspeisung ist und ob Sie besondere Maßnahmen aufgrund der Anlagenleistung treffen müssen.

Nach der Freigabe des Netzbetreibers erfolgt die Eintragung im Marktstammdatenregister der Bundesnetzagentur, unabhängig von der Leistung. Die Frist dafür beträgt bei neuen Anlagen einen Monat ab Inbetriebnahme, eine Bestandsanlage sollten Sie unverzüglich eintragen. Die Eintragung ist kostenlos und kann auch von einer bevollmächtigten Person – etwa durch den Elektroinstallateur – durchgeführt werden. Ohne Eintragung dürfen Netzbetreiber keine Einspeisevergütung auszahlen. Die Pflicht gilt auch für Batterien, die einen eigenen Eintrag erhalten müssen. Weiterhin sind Sie verpflichtet, die Daten auf einem aktuellen Stand zu halten. Wichtig ist das vor allem bei Änderungen der Anlagenleistung. (pbe)