Photovoltaik aufbauen

Die Strompreise steigen seit Jahren – und nun eskalieren sie in ungeahnte Höhen. Kein Wunder, dass private Photovoltaik-Anlagen boomen. Ein Vier-Personen-Haushalt verbraucht rund 4.000 Kilowattstunden pro Jahr. Aktuell liegt der Strompreis laut Bundesverband der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) bei gigantischen 37,14 Cent/kWh (Stand: Juni 2022). 
Zum Vergleich: Im Jahr 2000 kostete eine Kilowattstunde Strom gerade einmal 14 Cent! 

Natürlich ist eine Photovoltaik-Anlage mit Investitionskosten verbunden. Für eine vierköpfige Familie könnten diese grob über den Daumen gepeilt mit Speicher bei rund 15.000 Euro liegen. Wie sich das schnell wieder amortisiert, wie Sie Förderung abgreifen und maximal von Ihrer Investition profitieren, erfahren Sie hier. Außerdem erfahren Sie hier, wie Sie eine Solaranlage Schritt für Schritt installieren können. 

Dieser Artikel erklärt: 

1. Photovoltaik aufbauen - der richtige Standort
2. Photovoltaik aufbauen - welches Modul passt?
3. Photovoltaik aufbauen - rentiert sich die Investition? 
4. Photovoltaik aufbauen für Denkmäler

Photovoltaik aufbauen - der richtige Standort 

Um das maximal Mögliche bei der Selbstversorgung herauszuholen, sollten die einfallenden Sonnenstrahlen optimal genutzt werden. Das fängt bei der Planung an. Hierbei gibt es zwei wesentliche Punkte zu beachten: Die Ausrichtung des Dachs und dessen Neigung, also wie flach oder steil es ist.

Die optimale Ausrichtung Ihrer Photovoltaik-Anlage

Im Idealfall wird die Solaranlage nach Süden ausgerichtet und das Dach hat einen Winkel von 30 bis 35 Grad. Aber auch Ausrichtungen nach Südwesten oder Südosten bringen einen sehr guten Ertrag. Sogar eine Ausrichtung nach Osten oder Westen lohnt sich noch. Eine nördlich ausgerichtete Photovoltaik-Anlage verliert allerdings mit zunehmender Steilheit des Dachs schnell an Leistungsfähigkeit. Kleine Korrekturen des Winkels lassen sich leicht mit einer Aufständerung durchführen – daran soll das Projekt also nicht scheitern. 

Photovoltaik und Schatten

Bäume verbessern das Mikroklima und machen Hitzewellen erträglicher. Nicht gut ist es allerdings, wenn sie die Photovoltaik-Anlage verschatten. Selbst wenn nur ein kleiner Teil der Anlage zeitweise im Schatten liegt, kann das zu Ertragsverlusten von bis zu 80 Prozent führen. Das ist insbesondere dann der Fall, wenn die Solarmodule in Reihe geschaltet sind. Auch wenn in einer solchen Konstellation der Großteil der Module noch in der prallen Sonne liegt: Eine in Reihe verschaltete Anlage ist immer nur so ergiebig wie ihr schwächstes Element. Sollte es also Bäume in relevanter Nähe geben, wächst mit den Jahren auch der Schatten, den sie werfen. Derzeit gibt es kein Recht auf unverschattete Solaranlagen. Sollte Ihr Nachbar Neuanpflanzungen anlegen, ist deshalb ein konstruktives Gespräch die praktikabelste Lösung. Versuchen Sie, eine Einigung zum Rückschnitt zu erzielen. Bei neuen Anlagen sorgt die Parallelverschaltung dafür, dass Strom am verschatteten Modul vorbeigeleitet wird. Dauerhafte Schatten-Felder auf dem Dach werden bei der Monate sowieso ausgespart. 

Genug Sonne in Deutschland für eine Photovoltaik-Anlage? 

Photovoltaik lohnt sich in Deutschland. Das sieht man an den Globalstrahlungskarten des Deutschen Wetterdienstes (DWD). Globalstrahlung ist die Summe der Sonnenstrahlung, die auf die Erde trifft. Zugegeben, am Äquator bekäme man etwa doppelt so viel. Dennoch bekommen die Solaranlagen hier ordentlich Saft. So betrug die mittlere Globalstrahlung im Monat August 2021 immerhin 125 kWh pro Quadratmeter. In Flensburg wurden sogar 126 bis 130 kWh erreicht. Im ganzen Jahr 2021 betrug die mittlere Globalstrahlung in Deutschland 1094 kWh pro Quadratmeter. Damit werden rund 1.000 kWh Strom pro Quadratmeter Solarmodule möglich.

Übrigens: Luftverschmutzung mindert mögliche Photovoltaik-Erträge, weil die Partikel die Sonne reflektieren. Je sauberer die Luft, desto besser die Erträge! 

Photovoltaik aufbauen - Welches Modul passt?

Je nach Größe des Dachs, seiner Lage und Neigung eignen sich unterschiedliche Solarmodule. 

Dünschichtmodule kommen fast nur auf Flachdächern zum Einsatz. Das ist angesichts der Statik wichtig, da Dünnschichtmodule leicht sind und Flachdächer meist nicht so tragfähig. Bei einem Schrägdach liegt die Wahl zwischen den deutlich leistungsfähigeren monokristallinen oder den polykristallinen Solarmodulen. Erstere kommen ursprünglich aus der Raumfahrt und brauchen wenig Platz, um hocheffizient zu sein. Sie sind jedoch auch kostenintensiver als polykristalline Module. Wer ein großes Dach zu bepflastern hat, fährt gegebenenfalls mit polykristallinen Modulen rentabler. Das hängt aber von den individuellen Umständen ab, die ein Solarplaner mit berücksichtigt. 

Diese Modelle gibt es: 

1. Monokristalline Module haben einen sehr hohen Wirkungsgrad (etwa 21 Prozent). Sie benötigen wenig Fläche, sind aber teuer herzustellen. 
2. Polykristalline Module haben einen mittleren Wirkungsgrad (etwa 16 Prozent). Ihre Herstellung ist preiswerter. Für mittlere Flächen sind sie gut geeignet. 
3. Dünnschicht-Module haben einen geringen Wirkungsgrad (etwa 7 Prozent). Sie sind sehr leicht und kosten wenig, brauchen aber viel Fläche.

Wohin mit dem Wechselrichter der Photovoltaik-Anlage? 

Der Gleichstrom von den Solarmodulen wird im Wechselrichter zu Wechselstrom umgewandelt. Von dort aus wird er dann in den Hausstrom eingespeist. Während der Wechselrichter seine Arbeit verrichtet, surrt er ungefähr auf Kühlschrank-Lautstärke. Er sollte also möglichst nicht direkt neben dem Schlafzimmer stehen, wobei er nachts, wenn die Sonne untergegangen ist, ohnehin keine Geräusche verursacht. Der Wechselrichter ist allerdings wärmeempfindlich. Wenn es warm ist, sinkt sein Wirkungsgrad. Sogar seine Lebensdauer kann sich verkürzen. Zudem gibt der Wechselrichter reichlich Wärme ab. Deshalb sollte er in einem kühlen und trockenen Raum montiert werden. Die Kombination mit einem Speichersystem erhöht den Autarkiegrad Ihres Haushalts. Sie können den tagsüber produzierten Strom zwischenspeichern und diesen abends verbrauchen. Das gibt Sicherheit. Riesengroß braucht dieser Speicher nicht zu sein. Für einen Privathaushalt reicht meist ein Speicher von bis zu fünf kWh Kapazität. 

Photovoltaik aufbauen - Rentiert sich die Investition?

Mit der eigenen Photovoltaik-Anlage produzieren Sie Strom für acht bis zwölf Cent pro kWh. Gegenüber dem Durchschnittsstrompreis der Versorger (aktuell rund 37 Cent) sparen Sie also rund zwei Drittel der Stromkosten. Mit einem Speicher wird die Ausbeute für den Eigenbedarf optimiert. Je mehr die Preise der Energieversorger steigen, desto größer ist die Ersparnis durch den Eigenverbrauch. Zudem profitieren Photovoltaik-Betreibende von den Einnahmen durch die Einspeisung ins Stromnetz. Pro kWh gibt es laut EEG 2023 je nach Anlagengröße 7,50 oder 8,60 Cent. Das macht Einnahmen für Haushalte zwischen 100 und 200 Euro pro Monat möglich. Typische Privat-Photovoltaik-Anlagen amortisieren sich nach etwa zehn bis zwölf Jahren.

Laufende Kosten der Photovoltaik-Anlage

Als Faustformel für die Betriebskosten werden häufig ein bis zwei Prozent der Investitionssumme pro Jahr genannt. Wartung, Miete des Stromzählers, Reinigung, Rücklagen für Reparaturen und eine PV-Versicherung werden hier miteingerechnet. Reinigen kann man allerdings auch selbst. Auch fallen nicht grundsätzlich Zusatzkosten durch die Versicherung an. Einige Gebäudeversicherer nehmen Photovoltaikanlagen kostenfrei mit auf. Die Modulhersteller liefern darüber hinaus meist mit einer zehnjährigen Produkt- und 25-jährigen Leistungsgarantie. 

Photovoltaik aufbauen für Denkmäler

Denkmalschutz und Photovoltaik – das klappt immer öfter. Wichtig ist ein ruhiger, optisch gut integrierter Gesamteindruck 

Normalerweise brauchen Hausbesitzer niemanden um Erlaubnis zu fragen, wenn sie eine Photovoltaik-Anlage auf ihrem Dach installieren lassen wollen. Anders schaut es bei einem denkmalgeschützten Gebäude aus. Dann gilt der erste Gang der Denkmalschutzbehörde. Denn diese entscheidet über den Einzelfall. Weil die Bedeutung von Klimaschutz immer mehr ins öffentliche Bewusstsein rückt, entscheiden die Behörden heutzutage oft großzügiger als noch vor einigen Jahren. So lasse sich im Falle von Fachwerkhäusern mittlerweile häufig eine Einigung erzielen.

Wenn ein Antrag vor zehn Jahren abgelehnt wurde, könnte es sich also lohnen, ihn jetzt erneut zu stellen. Beim Denkmalschutz sollte das historische Erscheinungsbild möglichst wenig beeinträchtigt werden. Das klappt zum Beispiel mit farblich angepassten In-Dach-Modulen oder geschlossenen Kollektorflächen ohne sichtbare Umrandung. Da diese Lösungen nicht in Masse produziert werden, sind sie allerdings teurer als Standard-Anlagen. 

Photovoltaik-Anlagen lohnen sich also durchaus und bilden eine gute, günstige und klimaneutrale Alternative zur herkömmlichen Strombeschaffung.