Photovoltaik (PV) wandelt Sonnenlicht in elektrischen Strom um. Halbleiterzellen in Solarmodulen lösen durch Lichtenergie Ladungsträger aus; ein Wechselrichter formt den entstehenden Gleichstrom in Wechselstrom für Haushalt und Netz. PV‑Anlagen versorgen Verbraucher direkt, speisen Überschüsse ein und senken so Strombezug und Kosten. Vom Balkonkraftwerk bis zur Dachanlage oder Freifläche lassen sich zahlreiche Anwendungsfälle abdecken.
Funktionsweise in Kürze
Im p‑n‑Übergang der Solarzelle erzeugt Licht einen Stromfluss. Mehrere Zellen bilden ein Modul, mehrere Module einen String. Der Wechselrichter überwacht die MPP‑Punkte (Maximum Power Point), passt die Arbeitspunkte ständig an und optimiert so den Ertrag. Moderne Geräte integrieren Sicherheitsfunktionen, Netzüberwachung und Datenlogging. Optional puffert ein Batteriespeicher Erträge für Abendstunden; ein Energiemanagement steuert Lasten (z. B. Wärmepumpe, E‑Auto), um den Eigenverbrauchsanteil zu erhöhen.
Leistung, Ertrag & Flächen
Die Nennleistung von PV wird in Kilowatt‑Peak (kWp) angegeben – das ist die Maximalleistung unter Standardtestbedingungen. Realertrag hängt von Dachneigung, Ausrichtung, Verschattung, Modultyp und Temperatur ab. In Deutschland sind grob 900–1.100 kWh pro kWp und Jahr erreichbar; Süd, 25–35° Neigung und freie Fläche liegen im oberen Bereich, Ost/West liefert über den Tag verteilt, oft mit höherem Eigenverbrauchsanteil. Module werden als Mono‑PERC, TOPCon oder HJT angeboten; Glas‑Glas‑Module punkten bei Langlebigkeit, sind aber schwerer. Für typische Einfamilienhäuser liegen Anlagengrößen häufig zwischen 5 und 15 kWp – größer ist oft sinnvoll, wenn Netzanschluss und Dachfläche es zulassen.
Wirtschaftlichkeit
PV senkt die Stromrechnung, indem teurer Netzstrom durch Eigenstrom ersetzt wird. Der finanzielle Hebel ist der Eigenverbrauch: Jede selbst genutzte kWh spart den vollen Endkundenpreis. Für Überschüsse erhältst du eine Einspeisevergütung gemäß Gesetz/Vertrag; sie ist meist niedriger als der Haushaltsstrompreis, sodass Lastverschiebung (Waschen/Spülen tagsüber), Speicher oder smartes Laden den Nutzen erhöht. Investitionskosten variieren mit Größe, Montageaufwand, Modul-/Wechselrichterwahl und optionalem Speicher. Übliche Lebensdauern liegen bei 20–30 Jahren und mehr; Leistungs‑ und Produktgarantien decken einen Teil des Risikos ab.
Dach, Statik & Brandschutz
Vor der Installation prüft man Dachstatik, Dichtigkeit, Blitz‑/Überspannungsschutz und Kabelwege. Aufdachsysteme sind Standard; Indach ersetzt Dachhaut, stellt aber höhere Anforderungen an Wasserführung. Wechselrichter und Schutztechnik gehören in einen gut belüfteten Technikbereich. DC‑Leitungen sind kurz und mechanisch geschützt zu führen; bei Flachdächern sorgen Aufständerungen für geeignete Winkel und Hinterlüftung. Dokumentation (Schaltpläne, Stringbelegung, Abschaltkonzepte) erleichtert Wartung und Feuerwehrzugang.
Rechtliches & Zähler
PV‑Anlagen sind anzumelden (Marktregister, Netzbetreiber) und erfordern einen passenden Zähler (i. d. R. Zwei‑Richtungszähler). Bei Eigenversorgung gelten je nach Land steuerliche Regelungen und vereinfachte Modelle. Mieterstrom, Gewerbe oder gemeinschaftliche Anlagen haben zusätzliche Vorgaben. Für Mini‑PV/Balkonkraftwerke existieren vereinfachte Anzeigen; Details unterscheiden sich je nach Region und Netzbetreiber.
Vorteile & Grenzen
- Vorteile: Geringe laufende Kosten, planbare Erträge, CO₂‑Arme Stromerzeugung, Skalierbarkeit von Balkon bis Gewerbe, Kombinierbarkeit mit Speicher, E‑Auto und Wärmepumpe.
- Grenzen: Erträge wetter‑/jahreszeitabhängig, Investitionskosten vorab, Flächenbedarf, Netzzugang/Zählerwechsel und normgerechte Ausführung nötig; Speicher erhöht Kosten und Komplexität.
In 6 Schritten zur eigenen PV‑Anlage
- Dach & Verbrauch analysieren: Fläche, Ausrichtung, Verschattung, Jahresverbrauch; Wunschziele (Eigenverbrauch, Autarkie, E‑Mobilität) festlegen.
- Angebote vergleichen: Modultyp, Wechselrichter, String‑/Mikro‑Konzept, Montage, Monitoring, Garantien; Vollkosten inkl. AC‑Anschluss und Anmeldung.
- Dimensionierung & Statik klären: kWp‑Größe, Stringplan, Kabelwege, Unterkonstruktion, Wind‑/Schneelasten.
- Recht/Steuern prüfen: Anmeldungen, Vergütung, Messkonzept, ggf. steuerliche Behandlung; Fristen beachten.
- Installation & Inbetriebnahme: Fachgerechte DC/AC‑Montage, Messstellenwechsel, Protokolle, Übergabeunterlagen.
- Betrieb & Optimierung: Monitoring, Reinigung nur bei Bedarf, Lastverschiebung, ggf. Speicher‑/Wallbox‑Integration.
Fazit
Photovoltaik ist ein robuster Baustein für niedrige Stromkosten und mehr Unabhängigkeit. Wer Dach, Technik und Formalien sauber plant, profitiert über Jahrzehnte – besonders in Kombination mit Lastmanagement, Speicher und E‑Mobilität.