Photovoltaikanlagen: Aufbau, Funktion, Vorteile & Installation

Die eigene Photovoltaikanlage wird für viele Hausbesitzer zunehmend zur sinnvollen Investition. Sie ermöglicht nicht nur die umweltfreundliche Stromerzeugung direkt auf dem eigenen Dach, sondern sorgt auch für mehr Unabhängigkeit vom öffentlichen Stromnetz. Gleichzeitig gewinnt die Solarpflicht in immer mehr Bundesländern an Bedeutung und macht die Installation einer PV-Anlage bei Neubauten oder Dachsanierungen in einigen Region bereits zur Pflicht.

Alles auf einen Blick:

• Eine Photovoltaikanlage erzeugt CO₂-freien Strom direkt aus Sonnenlicht und ist somit nachhaltig sowie wirtschaftlich.
• Zu den Hauptkomponenten einer PV-Anlage zählen Module, Wechselrichter, Verkabelung, Befestigungssysteme und optional ein Speicher.
• Die richtige Dachausrichtung (idealerweise Süden) und Neigung (30 bis 35 Grad) sind entscheidend für den Ertrag.
• Eine professionelle Planung berücksichtigt Eigenverbrauch, Dachfläche, Verschattung und Systemkombinationen.
• Die Integration mit Wärmepumpe, Wallbox oder Energiemanagementsystem steigert Autarkie und Effizienz.
• Vor der Inbetriebnahme muss die PV-Anlage beim örtlichen Netzbetreiber und der Bundesnetzagentur gemeldet werden.

Was versteht man unter einer Photovoltaikanlage?

Eine Photovoltaikanlage (PV-Anlage) ist eine Solaranlage, hinter der ein technisch ausgeklügeltes System steckt, das die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in elektrischen Strom ermöglicht. Die Sonnenenergie wird über Solarmodule, die sich aus Solarzellen zusammensetzen, gesammelt. Diese Module werden größtenteils auf Hausdächern oder Freiflächen installiert. Mittlerweile gibt es auch PV-Anlagen zur Montage an Fassaden, Zäunen oder in Form sogenannter Balkonkraftwerke. Wichtig ist, dass der gewählte Standort direkte Sonneneinstrahlung auf die Module ermöglicht. Der gewonnene Solarstrom wird hauptsächlich für den Eigenverbrauch genutzt, kann aber auch gegen einen Vergütungssatz ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden. Mit einer effizienten PV-Anlage machen Sie sich unabhängiger von den schwankenden Energiepreisen auf dem freien Markt, entlasten das öffentliche Stromnetz und reduzieren gleichzeitig Ihre Stromkosten.

Wie funktioniert die Stromerzeugung mit Sonnenlicht?

Die Technik einer PV-Anlage basiert auf dem sogenannten photovoltaischen Effekt. In den Solarzellen der PV-Module werden eingefangene Lichtteilchen (Photonen) in elektrische Energie umgewandelt. Genauer gesagt: Die Lichtteilchen treffen auf die Zellen, die in der Regel aus Halbleitermaterial wie Silizium bestehen, und lösen dabei Elektronen aus ihren Atombindungen. Durch die Bewegung der freigesetzten Elektronen entsteht elektrische Spannung zwischen den Schichten innerhalb der Solarzellen, wodurch sich Stromfluss bildet. Elektrische Felder in der Zelle lenken die Elektronen gezielt, sodass nutzbarer Gleichstrom entsteht. Dieser wird anschließend durch einen Wechselrichter in haushaltsüblichen Wechselstrom umgewandelt und kann direkt im Haushalt genutzt, im Stromspeicher gelagert oder ins Stromnetz eingespeist werden.

Was ist der Unterschied von Photovoltaik zu Solarthermie?

Photovoltaik und Solarthermie zählen beide zur Kategorie der Solaranlagen, doch sie nutzen die Sonnenenergie auf unterschiedliche Weise. Photovoltaik-Anlagen wandeln Sonnenlicht in elektrischen Strom um, während Solarthermie-Systeme Wärmeenergie für Heizung oder Warmwasserbereitung bereitstellen. Beide Systeme lassen sich auch miteinander kombinieren. So erhöhen Sie den Anteil erneuerbarer Energien in Ihrem Haushalt, senken Ihre Energiekosten und machen sich unabhängiger von Preisschwankungen am Energiemarkt. Dabei haben Sie zwei Möglichkeiten: Entweder installieren Sie zwei getrennte Anlagen oder Sie setzen auf sogenannte Hybridkollektoren, auch PVT-Module genannt. Diese modernen Kollektoren erzeugen sowohl Strom als auch Wärme und vereinen damit die Vorteile beider Systeme in einem Modul.

PV vs. Solar: Vergleich im Überblick

Was passiert technisch in der PV-Anlage vom Modul bis zur Steckdose?

1. Sonnenlicht trifft auf die Solarmodule: Die Photonen des Lichts lösen im Halbleitermaterial der Solarzellen Elektronen aus und es entsteht Gleichstrom (DC).
   
2. Gleichstrom fließt über DC-Kabel zum Wechselrichter: Spezielle, witterungsfeste Leitungen transportieren den erzeugten Strom vom Dach zum Wechselrichter im Haus.
   
3. Wechselrichter wandelt Gleichstrom in Wechselstrom um: Da alle Haushaltsgeräte Wechselstrom (AC) mit 230 Volt benötigen, übernimmt der Wechselrichter diese Umwandlung und passt Frequenz sowie Spannung genau an das Hausnetz an.
   
4. Strom wird verteilt: Den erzeugten Strom können Sie jetzt für Ihren Haushalt nutzen, in einem Stromspeicher zwischenspeichern oder automatisch ins öffentliche Stromnetz einspeisen.
   
5. intelligenter Stromzähler (Smart Meter) dokumentiert alle Energieflüsse: Smart Meter überwachen und dokumentieren die Energieproduktion sowie den Verbrauch und leiten die Daten an den Netzbetreiber weiter. Das verschafft Ihnen einen Überblick über Ihr Verbrauchsverhalten in Echtzeit.

Aus welchen Komponenten besteht eine PV-Anlage?

• Solarmodule: Die Modulflächen sammeln in den Solarzellen die Solarenergie. Der gewonnene solare Gleichstrom wird dann weiter an den Wechselrichter geleitet. 
  
• Wechselrichter: Eines der wichtigsten Photovoltaik Komponenten (Link) ist der Wechselrichter, denn hier wird der Gleichstrom in brauchbaren Wechselstrom umgewandelt.
  
• Stromspeicher (optional): Ein Stromspeicher ist eine sinnvolle Anschaffung, da Sie den gewonnenen Solarstrom für den späteren Verbrauch lagern können, anstatt ihn für eine geringe Vergütung in das öffentliche System einzuspeisen. So können Sie auch an sonnenarmen Tagen Ihren Solarstrom nutzen.
  
• Montagesysteme: Die Modulflächen werden auf geeigneten Schienensystemen verbaut und können an Dächern, Flächen oder auch Fassaden sicher befestigt und ausgerichtet werden.
  
• Verkabelungssystem: Eine durchdachte Verkabelung sorgt für einen verlustarmen Stromfluss zwischen den Komponenten der PV-Anlage. Dabei kommt es vor allem auf eine gute Isolierung an, um Wärmeverluste über das Kabelmaterial zu minimieren. Auch der passende Kabelquerschnitt sowie möglichst kurze Leitungswege sind entscheidend, um Leistungsverluste zu vermeiden. Fachbetriebe berücksichtigen diese Faktoren individuell, abhängig von der Modulleistung, der Entfernung zum Wechselrichter und der gewählten Installationstechnik.
  
• Stromzähler: Haushalte in Deutschland mit einer PV-Anlage sind verpflichtet, einen entsprechenden smarten Stromzähler zu installieren, um stets aktuelle Daten über die Energiegewinnung und den Stromverbrauch zu gewinnen.
  
• Energiemanagementsysteme (EMS) zur Steuerung des Eigenverbrauchs: EMS ermöglicht eine umfangreiche Steuerung Ihrer Solaranlage, wodurch Sie Ihren Verbrauch optimieren können.

Welche unterschiedlichen Solarmodule gibt es?

• monokristalline Module: höchster Wirkungsgrad, lange Lebensdauer, teuer
• polykristalline Module: günstiger, aber größerer Platzbedarf
• Dünnschichtmodule: leicht, flexibel, aber deutlich geringerer Wirkungsgrad
  
  

Für private Dächer eignen sich monokristalline Module besonders gut, da sie selbst auf kleiner Fläche hohe Erträge liefern können.

Wie ist eine PV-Anlage aufgebaut?

Der Aufbau einer Photovoltaikanlage folgt einem klaren technischen Prinzip: Alle Komponenten sind funktional miteinander verbunden und greifen wie Zahnräder ineinander. Aus diesem Grund ist es relevant, dass sie optimal aufeinander abgestimmt sind, um effizient, sicher und ertragreich zu arbeiten. 

Die wichtigsten Bauteile einer Photovoltaikanlage im Überblick:

1. Solarmodule: Die Module bestehen aus vielen Solarzellen, die Sonnenlicht in Gleichstrom umwandeln. Sie sind auf dem Dach, der Fassade oder Freiflächen installiert. Die Zellen sammeln die Solarenergie und bilden die erste Stufe der solaren Stromerzeugung.
   
2. Montagesystem: Es verbindet das Dach mit den Solarmodulen und sorgt für sicheren Halt bei Wind, Schnee und Temperaturschwankungen. Das Schienensystem beeinflusst zudem den Neigungswinkel und damit den Ertrag der Module.
   
3. Gleichstromverkabelung: Der von den Modulen erzeugte Gleichstrom wird über spezielle Kabel gebündelt und verlustarm zum Wechselrichter geleitet. Dabei sind die Kabellänge und der Querschnitt entscheidend für die Effizienz.
   
4. Wechselrichter: Er nimmt den Gleichstrom auf und wandelt ihn in Wechselstrom um, der für Haushaltsgeräte nutzbar ist. Gleichzeitig überwacht er den Betrieb, erkennt Störungen und optimiert die Leistung durch sogenannte MPP-Tracker.
   
5. Stromzähler: Der Wechselstrom wird entweder direkt im Haus verbraucht oder wenn überschüssig ins öffentliche Stromnetz eingespeist. Der Zweirichtungszähler misst dabei getrennt die eingespeiste und bezogene Strommenge. Diese Daten sind Grundlage für Abrechnung und Einspeisevergütung.
   
6. Stromspeicher: Der Speicher kann überschüssigen Strom zwischenspeichern, den Sie zum Beispiel am Abend nutzen können. Er ist direkt mit dem Wechselrichter oder einem eigenen Batteriewechselrichter verbunden.
   
7. Energiemanagementsystem: Dieses System verknüpft alle Bauteile digital. Es analysiert Erzeugung, Verbrauch, Speicherung und Einspeisung und kann gezielt steuern, wann welche Geräte wie Ihre Waschmaschine oder Wärmepumpe Strom nutzen.

Wie unterscheiden sich die Aufdach- und Indach-Montage?

• Eine Aufdachmontage ist eher die Standardlösung. Dabei werden die Module auf die vorhandene Dacheindeckung montiert, sprich Aufdach. Dieses Vorgehen ist einfach und flexibel umzusetzen.
• Die Montage Indach ist mit einem größeren Arbeitsaufwand verbunden, weil die Module die Dacheindeckung vollständig ersetzen. Das hat seinen Preis und bringt eine geringere Hinterlüftung mit sich, was zu einer etwas niedrigeren Leistung führen kann. Die Indach-Bauweise kann jedoch sinnvoll sein, wenn zum Beispiel eine unauffällige Dachoptik gewünscht ist und kann in manchen Fällen auch bei einer Dachsanierung von denkmalgeschützten Dächern eine Option sein. Das muss jedoch entsprechend genehmigt werden.

Welche Vorteile und Nachteile bietet eine Photovoltaikanlage?

Wie funktioniert die Einspeisung ins Stromnetz?

Sobald die Photovoltaikanlage mehr Strom erzeugt, als aktuell im Haushalt benötigt wird, wird der überschüssige Strom automatisch in das öffentliche Stromnetz eingespeist, sofern kein Stromspeicher installiert ist. Diese Einspeisung erfolgt über den vorhandenen Hausanschluss und wird durch einen sogenannten Zweirichtungszähler genau erfasst. Dieser misst sowohl den eingespeisten als auch den bezogenen Strom. Der erzeugte Solarstrom wird im Wechselrichter bereits so umgewandelt, dass er den technischen Anforderungen des Stromnetzes entspricht, ohne zusätzliches Eingreifen durch den Betreiber. Für den eingespeisten Strom erhält der Anlagenbetreiber eine gesetzlich garantierte Vergütung nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG). Die Höhe richtet sich nach dem Zeitpunkt der Inbetriebnahme und bleibt über einen Zeitraum von 20 Jahren konstant. Die Abrechnung erfolgt in der Regel monatlich oder jährlich über den Netzbetreiber. Nach Auslaufen der EEG-Vergütung kann die Anlage weiterbetrieben oder auf Eigenverbrauch umgestellt werden. Viele Module liefern auch nach 25 Jahren noch über 80 Prozent ihrer ursprünglichen Leistung.

Welche Voraussetzungen gelten für die Einspeisung ins Stromnetz? 

Für die Einspeisung ins öffentliche Stromnetz sind bestimmte technische Voraussetzungen zu erfüllen: Erforderlich ist die Installation eines Zweirichtungszählers, eines Einspeisemanagementsystems sowie eines netzkonformen Wechselrichters. Zusätzlich müssen die technischen Anschlussbedingungen (TAB) gemäß den regionalen Vorschriften eingehalten werden – etwa in Bezug auf Netzsicherheit, Abschaltvorrichtungen oder Rückspeisungssperren. Besonders wichtig ist die frühzeitige Anmeldung Ihrer Anlage beim zuständigen Netzbetreiber sowie der Eintrag ins Marktstammdatenregister (MaStR) vor der Inbetriebnahme.

Wie viel Strom kann ich durch Eigenverbrauch einsparen?

Der mögliche Einspareffekt durch Eigenverbrauch hängt maßgeblich davon ab, wann und wie viel Strom im Haushalt genutzt wird. Ohne Stromspeicher liegt der Eigenverbrauchsanteil in der Regel zwischen 15 und 40 Prozent, da der Strom tagsüber erzeugt wird, also oft dann, wenn niemand zu Hause ist. Wird ein Stromspeicher installiert, kann überschüssiger Solarstrom für den Abend oder die Nacht gespeichert werden. So lassen sich im Schnitt bis zu 80 Prozent des Eigenbedarfs mit der PV-Anlage abdecken. Entscheidend ist jedoch eine realistische Analyse Ihres Stromverbrauchs, der Haushaltsgröße und des täglichen Nutzungsverhaltens. Nur wenn die Anlage inklusive Speicher optimal auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten ist, lässt sich das volle Potenzial der Solarenergie effizient ausschöpfen.

Welche Voraussetzungen müssen für die Installation einer Photovoltaik-Anlage erfüllt sein?

• Dachneigung und Platzbedarf: Das Dach muss über eine ausreichend große, möglichst verschattete Fläche verfügen und idealerweise über eine Süd-, Ost- oder Westausrichtung verfügen. Ideal ist in Deutschland eine Dachneigung zwischen 30 und 35 Grad. Eine Anlage für ein Einfamilienhaus beträgt im Schnitt eine Leistung von 5 kWh, wofür circa eine Fläche von 25 Quadratmetern benötigt wird.
  
• statische Tragfähigkeit: Vor allem bei älteren Gebäuden ist daher eine statische Prüfung notwendig, um die zusätzliche Last durch Module, Schnee und Wind zuverlässig abzusichern.
  
• elektrischer Hausanschluss: Es muss ein geeigneter Netzanschlusspunkt vorhanden sein, über den die Anlage mit dem Stromnetz verbunden wird. Zudem wird im Zählerschrank Platz für Wechselrichter, Zähler und gegebenenfalls Speicher benötigt.
  
• Zugang zum Dach für Montage und Wartung: Der Installationsbetrieb benötigt sicheren Zugang zum Dach, zum Beispiel über ein Gerüst oder eine Dachluke. Das ist vor allem für die regelmäßigen Sichtprüfungen und Wartungsarbeiten wichtig.
  
• Baugenehmigung: In bestimmten Fällen kann es baurechtliche Hürden geben, etwa bei denkmalgeschützten Gebäuden, in Sanierungsgebieten, auf Freiflächen oder bei Auflagen aus Bebauungsplänen. Hier sollte vorab eine Abstimmung mit der zuständigen Behörde erfolgen.
  
• Erfüllung technischer Anschlussbedingungen (TAB): Der Anschluss an das öffentliche Netz muss gemäß den regional gültigen technischen Anschlussbedingungen erfolgen. Dazu gehören beispielsweise Anforderungen an die Netzsicherheit oder die automatische Abschaltung bei Stromausfall.
  
• Anmeldung der PV-Anlage: Vor Inbetriebnahme muss die Anlage beim zuständigen Netzbetreiber angemeldet und im Marktstammdatenregister der Bundesnetzagentur eingetragen werden. Diese Schritte sind verpflichtend und Voraussetzung für die Einspeisevergütung nach dem EEG.
  
• sinnvolle Dimensionierung der Anlage: Eine fachgerechte Auslegung der Anlagengröße in Kilowattpeak (kWp) in Bezug auf Stromverbrauch, Speicherbedarf und Eigenverbrauchsverhalten ist notwendig, um Über- oder Unterdimensionierung zu vermeiden.

Bei der Planung einer PV-Anlage müssen einige technische sowie bürokratische Aspekte beachtet werden, weshalb die Zusammenarbeit mit einem qualifizierten Solarteur die fachgerechte Umsetzung sicherstellt. Lassen Sie sich, individuell beraten, um die ideale Lösung für Ihre Solaranlage zu finden.

Solarmodule installieren: Welche Dachausrichtung und Neigung sind optimal?

Die Ausrichtung einer Photovoltaikanlage beschreibt, in welche Himmelsrichtung die Solarmodule zeigen. Sie hat direkten Einfluss darauf, wie viel Sonnenlicht im Tagesverlauf auf die Modulfläche trifft. Je genauer die Module auf den Verlauf der Sonne abgestimmt sind, desto mehr Strom kann die Anlage erzeugen. Bei dem Neigungswinkel der PV-Module geht es darum, wie die Module zur Sonne hin ausgerichtet sind. Auch dieser Faktor nimmt Einfluss auf den Ertrag. Welcher Neigungswinkel optimal ist, hängt von verschiedenen Bedingungen wie dem Breitengrad des Standorts, den typischen Sonnenständen im Jahresverlauf sowie baulichen Gegebenheiten wie der Dachform ab. Auf Flachdächern werden die Module der Solaranlage entsprechend mit einem speziellen Schienensystem ausgerichtet, wobei besonders auf genügend Abstand zwischen den Modulen geachtet werden muss, um eine Verschattung zu vermeiden. 

Übersicht: Dachausrichtung und Ertrag von PV-Anlagen

Die Werte basieren auf einer optimalen Dachneigung von 30 bis 35 Grad.

Neigungswinkel der PV-Anlage in der Übersicht

Welche Dacharten eignen sich für PV?

Grundsätzlich lassen sich PV-Anlagen auf nahezu allen Dachformen realisieren. Dennoch unterscheiden sich die Dachtypen in ihrer Eignung, Ertragsausbeute und Montagemöglichkeit, weshalb klassische Satteldächer, Pultdächer sowie moderne Flachdächer oder Walmdächer sich im Vergleich besonders gut für die Montage einer Solaranlage eignen.

• Satteldächer mit ihren zwei geneigten Flächen bieten ideale Voraussetzungen, insbesondere bei Südausrichtung. Die Montage ist unkompliziert, die Hinterlüftung der Module gut und der Ertrag hoch. Auch Ost- und Westausrichtungen lassen sich sinnvoll nutzen. 
• Pultdächer zeichnen sich durch ihr einseitig geneigtes Dach aus. Wenn diese nach Süden oder Südost/Südwest gerichtet sind, ist das ideal. Der Aufbau ist vergleichbar mit dem Satteldach, aber durch die gleichmäßige Fläche oft einfacher zu realisieren. 
• Flachdächer sind prinzipiell sehr gut nutzbar, erfordern jedoch eine Aufständerung der Module, um den optimalen Neigungswinkel künstlich herzustellen. Dabei ist auf den Schattenwurf zwischen den Modulreihen sowie auf das zusätzliche Gewicht durch Ballastierungen zu achten. Die flexible Ausrichtung (z. B. Ost/West) kann Vorteile beim Eigenverbrauch bringen.
• Walmdächer oder Zeltdächer bringen durch ihre in mehrere Richtungen geneigten Flächen eine geringere nutzbare Fläche mit. Dadurch wird die Installation komplexer, aber nicht unmöglich, vor allem, wenn Sie Modulwechselrichter oder MPP-Tracker nutzen.

Photovoltaik auf Sonderform-Dächern

• Mansarddächer bringen stark gebrochene Dachflächen mit sich, was die Montage technisch anspruchsvoll macht. Zwar könnten spezielle Unterkonstruktionen dies ausgleichen, allerdings stellt sich das in der Praxis als oft weniger wirtschaftlich sinnvoll dar.
• Tonnendach und Runddächer kommen oft bei Industriehallen oder modernen Gebäuden vor. Die PV-Montage ist technisch möglich, erfordert aber individuelle Lösungen wie flexible Montagesysteme oder spezielle Befestigungen.

Welche Verschattungsfaktoren sind für Photovoltaik-Anlagen kritisch?

Schatten ist einer der größten Ertragsrisiken bei PV-Anlagen. Selbst kleine Verschattungen einzelner Module können über die Reihenschaltung ganze Stränge in ihrer Leistung beeinträchtigen. Dabei kann zwischen permanenten und temporären Verschattungen unterschieden werden.

Kann Verschattung technisch kompensiert werden?

Können Sie eine Verschattung nicht vollständig vermeiden, gibt es technische Lösungen, um Leistungsverluste zu minimieren. Denn bei herkömmlichen PV-Anlagen mit Stringwechselrichtern sind die Module in Reihe geschaltet, ähnlich wie Glühbirnen auf einer Lichterkette. Wird nun ein Modul teilweise verschattet, sinkt dessen Leistung, und der Stromfluss im gesamten Strang richtet sich nach dem schwächsten Glied. Das bedeutet, auch die unverschatteten Module liefern dann nur so viel Energie wie das verschattete Modul und ist ein häufiger Grund für Ertragsverluste. Um das zu umgehen, können Sie sogenannte Modul- oder Mikrowechselrichter verwenden. Diese arbeiten unabhängig voneinander, sodass jedes Modul seine maximale Leistung erbringen kann, unabhängig davon, ob benachbarte Module im Schatten liegen. Alternativ sorgen Leistungsoptimierer dafür, dass einzelne verschattete Module elektronisch umgangen werden und der Rest des Systems effizient weiterarbeitet. Zudem hilft eine clevere Anordnung der Module Verschattungszonen zu entzerren. Achten Sie bei der Planung auf jahreszeitlich unterschiedliche Schattenverläufe: Im Sommer werfen umliegende Bäume zwar kürzere, aber dichtere Schatten. Im Winter hingegen sind die Kronen lichter, dafür werden die Schatten länger. Eine gute Planung berücksichtigt all diese Faktoren im Voraus.

Wie läuft die Planung und Dimensionierung einer Photovoltaikanlage ab?

• Erhebung des Stromverbrauchs (idealerweise als Lastprofil über 12 Monate)
• Prüfung von Dachfläche, Ausrichtung, Neigung und Verschattung
• statische Überprüfung der Dachlastreserven
• Klärung technischer Anschlussmöglichkeiten und Zählerplatz
• Berücksichtigung zukünftiger Stromverbraucher (z. B. E-Auto, Wärmepumpe)
• Prüfung von Fördermöglichkeiten und steuerlichen Aspekten
• Anmeldung beim örtlichen Netzbetreiber und bei der Bundesnetzagentur 

Für einen reibungslosen Aufbau Ihrer Anlage sollten Sie im Rahmen einer Solarberatung die Wirtschaftlichkeit für Ihren individuellen Verbrauch ermitteln, sodass Sie eine fundierte Entscheidung für oder gegen eine PV-Anlage treffen können. Entscheiden Sie sich für die Installation, dann sollten Sie für die Planung und die richtige Dimensionierung einen qualifizierten Solarteur engagieren. Der Profi unterstützt Sie dabei, die Technik auf Ihren Eigenverbrauch und den baulichen Gegebenheiten vor Ort anzupassen und die verschiedenen Komponenten aufeinander abzustimmen.

Dimensionierung der PV-Anlage

Die Dimensionierung beschreibt die Auslegung der Anlagengröße in Kilowattpeak (kWp). Kilowattpeak bezeichnet die maximale Leistung einer PV-Anlage unter Standard-Testbedingungen (STC). Eine 1-kWp-Anlage erzeugt in Deutschland im Schnitt zwischen 900 und 1.100 Kilowattpeak Strom pro Jahr, abhängig von Standort und Ausrichtung. Dabei gilt: Die Anlage sollte weder über- noch unterdimensioniert sein, sondern zum tatsächlichen Stromverbrauch und zur verfügbaren Dachfläche passen.

Wichtige Kriterien für die Dimensionierung sind:

• Stromverbrauch pro Jahr
• nutzbare Modulfläche auf dem Dach (abhängig von Neigung und Ausrichtung)
• genaue Wirtschaftlichkeitsrechnung, um Verhältnis von Investition zu Eigenverbrauchsquote festzustellen
• optionaler Speicherbedarf (z. B. 1 Kilowattstunde Speicher pro 1 Kilowattpeak PV-Leistung)

Wie läuft die Installation einer PV-Anlage ab?

1. Montage des Trägersystems: Zunächst erfolgt die Montage der Befestigungssysteme auf dem Dach, auf denen die Solarmodule aufgesetzt und befestigt werden. Anschließend folgt das elektrische Verschalten der Module, die mit sogenannten Strings verbunden werden.
   
2.  Installation der Solarmodule: Die PV-Module und der Wechselrichter werden montiert und untereinander verschaltet. Danach erfolgt die Verkabelung zum Wechselrichter, woraufhin seine Verbindung mit dem Hausnetz erfolgt. Sollten Sie sich für einen Stromspeicher und ein Energiemanagementsystem (EMS) entschieden haben, werden diese in das System integriert. Zusätzlich wird ein Zweirichtungszähler installiert, der sowohl Einspeisung als auch Strombezug misst.
   
3. elektrischer Anschluss: Die Module werden mit dem Wechselrichter verbunden, der den Gleichstrom (DC) in nutzbaren Wechselstrom (AC) umwandelt. Außerdem wird ein Einspeisezähler verbaut.
   
4. Funktionstest und Inbetriebnahme: Vorausgesetzt Ihre Anlage ist beim Netzbetreiber und der Bundesnetzagentur angemeldert, kann der Solarteur einen Leistungstests durchführen und die Solaranlage offiziell in Betrieb nehmen. 

Welche Sicherheitsmaßnahmen sind einzuhalten?

• Absturzsicherung bei Arbeiten auf dem Dach
• VDE-konforme Elektroinstallation
• Brandschutz durch korrekte Absicherung
• Kennzeichnung und Netztrennung bei Wartungen

Was kostet eine Photovoltaikanlage?

In Deutschland liegen die durchschnittlichen Kosten für Photovoltaikanlagen bei 1.200 bis 1.900 Euro pro Kilowattpeak (kWp). Wie viel sie im Einzelfall kosten, hängt von ihrer Größe, der eingesetzten Technik und dem Installationsaufwand ab. Weiterhin nehmen Zusatzkomponenten wie Stromspeicher, Wallbox oder Energiemanagementsysteme Einfluss auf den Endpreis. Für eine 5 Kilowattpeak-Anlage ohne zusätzlichen Stromspeicher Speicher sollten Sie zwischen 5.000 und 13.000 Euro einplanen. Inklusive Speicher steigt der Preis auf 10.000 bis 18.000 Euro. Zusätzliche Kosten können auf Sie zukommen, wenn zum Beispiel ein Gerüst benötigt wird oder eine Baugenehmigung beantragt wird.

Beispielrechnung: Einfamilienhaus mit 5 Kilowattpeak mit Speicher

Hinzu kommen können Kosten für ergänzende Technik wie ein Smart Meter, ein Leistungsoptimierer oder Stromspeicher sowie Wartung und Betrieb. Die tatsächlichen Kosten können aufgrund der verschiedenen Kostenfaktoren stark variieren, daher sollten Sie sich individuelle Angebote einholen, um so den Experten mit dem besten Preis-Leistungs-Verhältnis für Ihr Solar-Projekt zu finden. 

 Welche Förderungen und steuerlichen Vorteile gibt es?

Was bringt das neue Solarspitzengesetz?

Mit dem im Mai 2024 verabschiedeten Solarpaket I, oder auch als „Solarspitzengesetz“ bekannt, befeuert die Bundesregierung den beschleunigten Photovoltaik-Ausbau. Besonders private Haushalte profitieren von den neuen Regelungen: So wurde die Anmeldung von Kleinanlagen bis 30 Kilowattpeak deutlich vereinfacht, wodurch bürokratische Hürden spürbar abgebaut wurden. Zudem ermöglicht das Gesetz eine flexiblere Einspeisung ins öffentliche Netz, insbesondere durch vereinfachte Netzanschlussbedingungen. Betreiber sogenannter Balkonkraftwerke profitieren besonders: Anlagen bis 800 Watt dürfen nun auch ohne digitalen Zähler betrieben werden, was die Nutzung nochmals vereinfacht. Darüber hinaus fördert das Gesetz den Einbau intelligenter Messsysteme wie Smart Meter, die für ein modernes Energiemanagement unerlässlich sind.

Diese 5 Dinge sollten Sie beachten

1. PV-Anlagen sind ungeschützt montiert und daher anfällig für Blitzeinschläge und Spannungsspitzen. Ein integrierter Überspannungsschutz schützt sowohl die Anlage als auch Ihre Hauselektrik.
2. Eine spezielle Photovoltaikversicherung schützt vor Ertragsausfall, Elementarschäden oder Vandalismus. Empfehlenswert ist auch eine Betreiberhaftpflicht, falls Dritte zu Schaden kommen.
3. Nicht nur Leistungsgarantien sind wichtig, auch Produktgarantien für Module, Wechselrichter und Speicher unterscheiden sich erheblich. Prüfen Sie Laufzeiten und Bedingungen genau.
4. Selbst, wenn Sie anfangs keinen Speicher oder keine Wallbox installieren möchten, sollte die Solaranlage technisch erweiterbar sein. Das betrifft vor allem Wechselrichterdimensionierung und Kabelauslegung.
5. Bei denkmalgeschützten Objekten oder Gebäuden in Sanierungsgebieten kann eine Baugenehmigung erforderlich sein. Frühzeitige Klärung mit dem Bauamt schützt vor Planungsstopps oder Rückbauten.

Fazit

Photovoltaikanlagen bieten eine hochattraktive Kombination aus wirtschaftlichem Nutzen, ökologischer Verantwortung und technischer Unabhängigkeit. Sie senken Ihre Stromkosten, schützen das Klima und machen Sie weniger abhängig von schwankenden Energiepreisen. Ob für private Haushalte oder Gewerbebetriebe: Mit einer gut geplanten und fachgerecht installierten PV-Anlage profitieren Sie über Jahrzehnte. Insbesondere in Kombination mit Stromspeicher, Wärmepumpe oder Wallbox ergibt sich ein intelligentes Energiesystem, das sich flexibel an Ihre Lebensweise anpasst. Zusätzlich können Sie die Anschaffungskosten mithilfe von staatlichen Förderungen minimieren. Wer heute in Photovoltaik investiert in Versorgungssicherheit, Werterhalt und die Umwelt. 

Photovoltaik Installation: Häufig gestellte Fragen

Wie lange dauert die Amortisation einer PV-Anlage?

Die Amortisationszeit ist individuell und ist abhängig von der Anlagengröße, dem Eigenverbrauchsanteil und den Förderungen. Im Schnitt liegt der Zeitraum zwischen 8 und 15 Jahren. Durch steigende Strompreise kann sich diese Zeit weiter verkürzen.

Kann ich meine PV-Anlage erweitern?

Ja, viele Anlagen lassen sich modular erweitern. Zusätzliche Module, Speicher oder Wallboxen können oft nachgerüstet werden, sofern Wechselrichter und Leitungen dafür ausgelegt sind. 

Wie finde ich einen seriösen Anbieter?

Ein guter Anbieter bietet transparente Angebote, Vor-Ort-Termine und technische Beratung. Achten Sie auf Zertifizierungen, Erfahrungswerte und Serviceangebote wie Monitoring und Wartung. Seien Sie bei zu günstigen Angeboten skeptisch und nehmen Sie sich die Zeit, um einen Vergleich zwischen verschiedenen Anbietern durchzuführen.

Kann ich eine PV-Anlage selbst montieren?

Rechtlich ist das möglich, praktisch aber nicht zu empfehlen. Fehler bei Verkabelung oder der Dachmontage bergen Sicherheitsrisiken und können die Garantie sowie den Versicherungsschutz bei Schäden gefährden. Zudem darf der Netzschluss nur von einem qualifizierten Experten durchgeführt werden. 

Wie entsorge ich eine alte PV-Anlage umweltgerecht?

Solarmodule unterliegen dem Elektrogesetz (ElektroG). Sie können kostenlos bei zertifizierten Sammelstellen abgegeben werden. Spezialisierte Recyclingfirmen trennen die Materialien für die Wiederverwertung.