Essen. Die Technik-Welt der Photovoltaik steckt für Einsteiger voller Fachchinesisch. Was Sie wissen müssen, wenn Sie Ihre Solaranlage zusammenstellen.

Wechselrichter, Kilowatt Peak oder Einspeisezähler: In der Welt der Photovoltaik wimmelt es von Fachbegriffen. Einsteiger, die eine passende Solaranlage für das Hausdach suchen, sollten die wichtigsten Komponenten kennen, können dazu aber auch einen Energieberater oder den Handwerksbetrieb fragen.

„Eine Standard-Lösung, eine Anlage von der Stange, das gibt es nicht“, sagt Jörg Sutter von der Energieagentur NRW. „Aber die Größe der Anlage und die Komponenten müssen den Bedürfnissen des Betreibers angepasst und aufeinander abgestimmt sein“, rät der Energieberater.

Photovoltaik-Serie: Ein Schritt-für-Schritt-Ratgeber für Verbraucher

Sie interessieren sich für eine PV-Anlage auf dem Dach? In Zusammenarbeit mit Energieexperten der Verbraucherzentrale NRW beantworten wir die wichtigsten Fragen rund um die klimafreundliche Stromerzeugung. In einer Serie von Artikeln erhalten Sie so einen Schritt-für-Schritt-Ratgeber für Ihr Photovoltaik-Projekt – von der Planung über die Förderung bis zu den Kosten und Pflichten, die der Betreiber beachten muss.

In diesem Artikel geht es um die Zusammenstellung einer PV-Anlage. Wir erklären die wichtigsten Grundbegriffe – welche technischen Komponenten unverzichtbar sind, worauf Käufer bei Solarmodulen oder Wechselrichter achten sollten und ob sich ein Batteriespeicher lohnt.


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Was bedeutet Kilowatt peak?

„Wörtlich übersetzt steht das Maß Kilowatt peak für die Spitzenleistung einer Solaranlage", sagt Energieberater Sutter. Abgekürzt wird es mit kWp. Das Maß Kilowatt Peak gibt an, welche Höchstleistung in Kilowatt eine Anlage erbringen kann. So ist es möglich, die Leistung von Photovoltaik-Anlagen zu vergleichen, denn die verbauten Solarmodule erbringen bei unterschiedlichen Außentemperaturen andere Leistungen.

Leistung wird normalerweise in Watt gemessen. 1000 Watt ergeben ein Kilowatt. Ein typisches Modul hat heute eine Spitzenleistung von 400 Watt peak (Wp). Besteht also eine PV-Anlage auf dem Dach aus zehn solcher Module, beträgt die Anlagenleistung also 10 x 400 Wp = 4000 Wp oder 4 kWp. Eine PV-Anlage mit einer Spitzenleistung von vier Kilowatt Peak kann in Deutschland im Schnitt 4000 Kilowattstunden pro Jahr erzeugen. Das entspricht in etwa dem Stromverbrauch eines Vier-Personen-Haushalts in einem Einfamilienhaus.

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Welche Solarmodule gibt es?

Solarmodule sind das Herz einer Photovoltaik-Anlage. Sie bestehen aus Solarzellen, die das auftreffende Sonnenlicht in Strom umwandeln. Deutsche Hersteller waren vor 20 Jahren in den Anfangsjahren der Photovoltaik weltweit führend, gerieten dann aber unter Preisdruck. Heute liegt der Marktanteil von Solarmodulen aus chinesischer Fertigung bei 70 Prozent. Nur noch etwas über ein Dutzend deutscher Hersteller gibt es heute. Module aus Deutschland gelten als besonders hochwertig und widerstandsfähig, sie sind jedoch etwa 20 Prozent teurer als Module, die in Asien hergestellt werden. Laut Berechnungen des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme sind die Preise zwischen 2010 und 2020 um 90 Prozent gesunken.

Erhältlich sind heute Solarmodule mit Leistungen von 350, 400 und mehr Watt peak. Unterschiedern werden drei verschiedene Arten von PV-Modulen:

  • Polykristalline Solarmodule
  • Monokristalline Solarmodule
  • Dünnschichtmodule

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Wodurch unterscheiden sich die Solarmodule?

Polykristalline Solarmodule haben den größten Marktanteil, zu erkennen sind sie an den Blautönen: Sie funkeln in der Sonne. Ihr Wirkungsgrad ist mit bis zu 18 Prozent eher durchschnittlich. Energieberater und Solarwirtschaft empfehlen sie, wenn genügend Dachfläche vorhanden ist. Teurer sind monokristalline Solarmodule, die an ihrer tiefschwarzen Farbe und den weißen Ecken zu erkennen sind. Sie haben einen höheren Wirkungsgrad von bis zu 20 Prozent und bieten sich bei kleineren Dächern und geringerer Tragfähigkeit an. Dünnschichtmodule sind preisgünstig, leicht und flexibler einsetzbar, allerdings ist ihr Wirkungsgrad mit zehn bis 16 Prozent geringer.

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Worauf sollten Verbraucher beim Kauf von Modulen achten?

Der Wirkungsgrad eines Solarmodule gibt an, wie viel Prozent der Sonnenenergie, die auf die Zelle trifft, in Strom umgewandelt werden. Ein höherer Wirkungsgrad bedeutet, dass weniger Dachfläche benötigt wird. Die Leistung des Solarmoduls muss jedoch im Verhältnis zur Fläche gesehen werden.

Ein wichtiges Kriterium ist aber auch die Lebensdauer eines Moduls. Glas-Glas-Module etwa, die auf der Rückseite eine zusätzliche Glasscheibe haben, gelten im Vergleich zu Glas-Folie-Modulen als robuster und widerstandsfähiger. Verbraucherschützer raten, bei einem Kaufangebot darauf zu achten, dass die garantierte Lebensdauer eines Moduls mindestens 20 Jahre betragen sollte. Deutsche Hersteller geben auf ihre Solarmodule in der Regel 30 Jahre Garantie. Wichtig ist auch die maximale Degradation: Unter diesem Punkt garantiert der Hersteller, welche Leistung die Module nach einer bestimmten Zeit noch erbringen. Die Degradation sollte nach 20 Jahren nicht mehr als zehn bis 20 Prozent betragen.

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Was muss ich bei der Wahl des Wechselrichters beachten?

Solarmodule produzieren Gleichstrom, elektrische Geräte aber benötigen Wechselstrom. Für die Umwandlung sorgt der Wechselrichter, der auch Spannungswandler genannt wird. Bei der Umwandlung aber geht Energie verloren. „Um die Verluste gering zu halten, müssen die Leistungen von Solarmodulen und Wechselrichtern aufeinander abgestimmt sein“, sagt Energieberater Sutter. Bei dem Vergleich von Wechselrichtern hilft die Angabe des Wirkungsgrads. Moderne Geräte erreichen über 95 Prozent. „Doch da liegen alle Modelle eng beieinander, da gibt es keine große Überraschung", sagt Sutter.

Hintergrund: Tausende Monteure fehlen – Photovoltaik-Ausbau in NRW stockt

Wichtig ist die zur PV-Anlage passende Leistung des Bauteils. Bei der Auslegung des Wechselrichters verfahren manche Solateure nach der Faustregel: Die Leistung der Komponente sollte 90 Prozent der Anlagenleistung betragen. Wechselrichter von vier bis zehn Kilowattpeak kosten im Schnitt zwischen 800 und 2500 Euro, also knapp 200 Euro je Kilowatt peak. Sie halten im Schnitt zehn bis 15 Jahre.

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Brauche ich einen Batteriespeicher für die Anlage?

Jörg Sutter, Energieberater der Verbraucherzentrale NRW
Jörg Sutter, Energieberater der Verbraucherzentrale NRW © VZ NRW

Der große Vorteil, wenn die PV-Anlage einen Speicher hat: Der Betreiber kann den tagsüber erzeugten Strom abends und in der Nacht bis zum nächsten Morgen verbrauchen. Und wird tagsüber mehr Strom als benötigt erzeugt, fließt der überschüssige Strom in den Speicher und nicht ins öffentliche Netz „Damit erhöht sich der Eigenverbrauch, was die PV-Anlage angesichts der gestiegenen Strompreise rentabler macht", sagt Sutter.

Batteriespeicher für PV-Anlagen bestehen wie bei Elektroautos aus Lithiumzellen. Sie haben eine Lebensdauer von zehn bis 15 Jahren. Die Verbraucherzentrale NRW geht davon aus, dass in dieser Zeitspanne die mögliche Zyklenzahl von 4.000 bis 15.000 Be- und Entladungen erreicht wird. Wie groß der Speicher gewählt werden sollte, zeigt die Verbraucherzentrale anhand folgender Rechnung für ein Jahresstromverbrauch von 3600 Kilowattstunden: Jahresverbrauch geteilt durch 365 geteilt durch 2 = 5 Kilowattstunden. Die Speicher kosten je Kilowattstunde Kapazität etwa zwischen 800 und 1400 Euro.

» Tipp der Verbraucherzentrale: Die Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin veröffentlicht auf dieser Seite regelmäßig eine Übersicht und Tests von Batteriespeichern.

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Wann lohnt sich ein Energiemanagementsystem?

Hinter diesem Begriff verbirgt sich ein kleines Gerät und Software, mit denen die wichtigen Energieströme eines Haushalts erfasst und so optimiert werden, dass weniger Strom aus dem Netz bezogen werden muss. „Wichtig wird diese Lösung dann, wenn mehrere Komponenten miteinander verbunden sind und gesteuert werden sollen“, sagt Sutter. Beispiele sind Batteriespeicher, Wallboxen, um E-Autos zu laden, Wärmepumpen oder aber smarte Haushaltsgeräte wie etwa Waschmaschinen.

Derartige intelligente Systeme können laut Verbraucherzentrale über 1000 Euro kosten. „Sie sollten von einem Fachbetrieb installiert werden“, rät Sutter. Verbraucher sollten zudem vor dem Einbau und Vertragsabschluss nachfragen, ob es eine Förderung für das Produkt gibt.

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Welchen Zähler brauche ich für meine PV-Anlage?

Den Strombezugszähler dürften alle kennen, er ist in jedem Haus installiert und erfasst den aus dem öffentlichen Netz bezogenen Strom. Der Zähler gehört dem Netzbetreiber, Verbraucher bezahlen dafür über die Stromrechnung eine Miete.

Bei einer PV-Anlage wird ein Einspeisezähler benötigt. Er erfasst, wie viel Solarstrom ins öffentliche Netz eingespeist wird. Für jede so erfasste Kilowattstunde erhält der Betreiber eine feste Vergütung. Dieser Zähler kann beim Netzbetreiber gemietet, aber auch selbst beschafft werden. Nachteil bei einem selbst angeschafften Zähler ist die fehlende Haftung: Wird der Strom fehlerhaft gemessen, hat der Besitzer keinen Anspruch auf Vergütung, so die Verbraucherzentrale.

Ein Zweirichtungszähler vereint Bezugs- und Einspeisezähler. Wichtig ist dieser Zähler, wenn Solarstrom im Haus verbraucht wird und der Überschuss ins Netz fließt. Ein Ertragszähler ermittelt den gesamten von der PV-Anlage produzierten Strom. Eine zusätzliche Installation ist aber oft unnötig, das sich dieser Wert bei fast allen modernen Wechselrichtern ablesen lässt.

In den kommenden Jahren sollen digitale Stromzähler, auch als Smart Meter bekannt, in Deutschland Standard werden. In Neubauten sind sie schon jetzt Pflicht. Sie können mit einem Kommunikationsmodul ausgestattet werden. Dieses „Intelligente Messsystem“ ist bei PV-Anlagen über sieben kWp gesetzlich vorgeschrieben.

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Hier finden Sie die Artikel unserer Photovoltaik-Serie (wird ergänzt):

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