Eine erneuerbare Energien Technologie

Photovoltaik zählt heute zu den kostengünstigsten Technologien zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien. Ende 2025 waren in Deutschland rund 5,5 Millionen Photovoltaikanlagen mit einer installierten Leistung von etwa 117 GW in Betrieb. Allein im Jahr 2025 kamen rund 16,4 GW neue Solarleistung hinzu. Damit verfügt die Photovoltaik inzwischen über die höchste installierte Leistung aller erneuerbaren Energieträger in Deutschland. PV-Anlagen erzeugten 2025 rund 87 TWh Strom – etwa 21 % mehr als im Vorjahr.

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Was ist eine Photovoltaikanlage?

Eine Photovoltaikanlage wandelt Sonnenlicht direkt in elektrische Energie um. Sie besteht aus mehreren Solarmodulen, in denen zahlreiche Solarzellen miteinander verschaltet sind. Die Module werden beispielsweise auf dem Dach eines Gebäudes installiert. Trifft Sonnenlicht auf die Solarzellen, wird die Energie der Lichtteilchen aufgenommen und setzt elektrische Ladungsträger in Bewegung. Dadurch entsteht Gleichstrom, der anschließend über einen Wechselrichter in den im Haushalt üblichen Wechselstrom umgewandelt wird.

Wie funktioniert eine Photovoltaikanlage?

Eine Photovoltaikanlage ist eine Art Solarkraftwerk, das Sonnenlicht direkt in elektrische Energie umwandelt. Sonnenlicht trifft auf die Solarzellen auf dem Dach der Anlage.

1. Die Solarzellen bestehen aus Halbleitermaterialien, die elektrisch geladen sind und Elektronen freisetzen, wenn sie von Lichtenergie getroffen werden.

2. Diese freien Elektronen werden von den positiv geladenen Kontakten auf der Ober- und Unterseite der Zellen angezogen und fließen durch einen Stromkreislauf, der durch die Solarzellen gebildet wird.

3. Die Elektronen werden dann von einem Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt, der in das Stromnetz eingespeist werden kann.

4. Einige Anlagen haben auch Batteriespeicher, um überschüssige Energie zu speichern, die später bei Bedarf genutzt werden kann.

5. Durch diesen Prozess kann die Photovoltaikanlage Strom erzeugen, der in ein Stromnetz eingespeist oder direkt von der Anlage genutzt werden kann.

Aus welchen Komponenten besteht eine Photovoltaikanlage?

Eine Photovoltaikanlage besteht aus verschiedenen Komponenten, von denen jeder eine wichtige Rolle bei der Erzeugung von Solarenergie spielt. Hier sind die grundlegenden Komponenten einer Photovoltaikanlage:

1. Solarmodule:
Kristalline Solarmodule werden aus monokristallinem oder polykristallinem Silizium hergestellt, das in dünnen Scheiben geschnitten wird. Sie sind die gebräuchlichsten Solarmodule auf dem Markt und haben eine hohe Effizienz.

2. Wechselrichter:
Der Wechselrichter ist ein wichtiger Bestandteil der Photovoltaikanlage, da er den von den Solarzellen erzeugten Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt, der im Haushalt oder in der Industrie genutzt werden kann.

3. Kabel und Verkabelung:
Kabel und Verkabelung verbinden die Solarmodule und den Wechselrichter miteinander, um den Stromfluss zu ermöglichen.

4. Montagesystem:
Das Montagesystem befestigt die Solarzellen auf dem Dach oder auf einer anderen Fläche, auf der sie installiert sind.

5. Leistungsoptimierer:
Leistungsoptimierer helfen bei der Maximierung der Leistung der Solarzellen, indem sie den Strom- und Spannungspegel optimieren.

6. Batteriespeicher (optional):
Ein Batteriespeicher ist ein optionaler Bestandteil einer Photovoltaikanlage, der überschüssige Energie speichern kann, die später bei Bedarf genutzt werden kann.

7. Energiemanager:
Der Energiemanager steuert die Erzeugung, Speicherung und den Verbrauch des gesamten Systems.

Worauf sollten Sie besonders bei der Anschaffung einer Photovoltaikanlage achten?

Vor der Anschaffung einer Photovoltaikanlage lohnt es sich, sich zunächst selbst mit den wichtigsten Grundlagen und Komponenten vertraut zu machen – auch wenn die Technik auf den ersten Blick komplex erscheinen mag. Bei der Auswahl der Komponenten können auch europäische Hersteller eine interessante Wahl sein. Kurze Lieferwege, eine gute Ersatzteilversorgung und erreichbare Servicepartner sind sowohl unter Nachhaltigkeits- als auch unter Qualitätsaspekten von Vorteil.

Eine besonders wichtige Komponente ist der Wechselrichter. Er wandelt den von den Solarmodulen erzeugten Gleichstrom in den für Haushaltsgeräte nutzbaren Wechselstrom um. Insbesondere bei Anlagen mit Batteriespeicher beeinflusst das Zusammenspiel von Wechselrichter, Batterie und Energiemanagement die Effizienz des gesamten Systems erheblich. Deshalb lohnt sich ein genauer Blick darauf, welche Wechselrichter-/Speicher-Kombinationen besonders energieeffizient arbeiten.

Hier empfehle ich die unabhängige „Stromspeicher-Inspektion 2026“ der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) Berlin. Die Studie vergleicht bereits seit 2018 jährlich die Energieeffizienz von Photovoltaik-Speichersystemen für Privathaushalte. In der aktuellen Ausgabe werden zwölf Speichersysteme unterschiedlicher Hersteller anhand ihrer Energieeffizienz untersucht und miteinander verglichen.

Neben der Energieeffizienz sollten auch Garantiebedingungen, Service und Ersatzteilversorgung bei der Kaufentscheidung berücksichtigt werden.

Wann lohnt sich eine Photovoltaikanlage?

Die Rentabilität einer Photovoltaikanlage hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie zum Beispiel:

1. Standort:
Der Standort der Photovoltaikanlage spielt eine wichtige Rolle, da die Sonneneinstrahlung und die klimatischen Bedingungen die Menge an Energie beeinflussen, die die Anlage produzieren kann.

2. Größe der Anlage:
Die Größe der Anlage hängt von den Energiebedürfnissen ab und davon, wie viel Platz für die Installation vorhanden ist. Eine größere Anlage erzeugt mehr Strom, ist aber auch teurer in der Installation.

3. Strompreis:
Die Höhe des Strompreises beeinflusst die Rentabilität einer Photovoltaikanlage, da ein höherer Strompreis dazu führt, dass die Anlage schneller rentabel wird.

4. Einspeisevergütung:
Die Höhe der Einspeisevergütung, also des Preises, zu dem der produzierte Strom ins Netz eingespeist wird, ist ebenfalls ein wichtiger Faktor, sollte aber nicht überbewertet werden.

5. Finanzierung:
Die Art und Weise, wie die Photovoltaikanlage finanziert wird, kann die Rentabilität der Anlage ebenfalls signifikant beeinflussen.

Je höher der Eigenverbrauch, desto wirtschaftlicher die PV-Anlage

Eine Photovoltaikanlage rechnet sich in der Regel umso schneller, je mehr des erzeugten Solarstroms Sie selbst nutzen können. Denn jede selbst erzeugte und verbrauchte Kilowattstunde ersetzt vergleichsweise teuren Strombezug aus dem öffentlichen Netz.

In diesem Zusammenhang können auch Ost-/West-Dächer gegenüber einer reinen Südausrichtung interessante Vorteile bieten. Eine optimal nach Süden ausgerichtete Anlage erzielt zwar in der Regel den höchsten Jahresertrag, produziert einen großen Teil ihrer Energie jedoch um die Mittagszeit. Bei einer Ost-/West-Ausrichtung verteilt sich die Stromerzeugung dagegen gleichmäßiger über den Tag: Die Ostseite liefert bereits am Morgen Solarstrom, die Westseite noch bis in die späteren Nachmittags- und Abendstunden. Dadurch kann die Stromerzeugung in vielen Haushalten besser mit dem tatsächlichen Stromverbrauch übereinstimmen und der Anteil des direkt selbst genutzten Solarstroms steigen.

Mit einer typischen Photovoltaikanlage lassen sich ohne Batteriespeicher rund 30 % des jährlichen Stromverbrauchs direkt durch selbst erzeugten Solarstrom decken. Mit einem sinnvoll dimensionierten Stromspeicher können häufig Größenordnungen von 60 bis 70 % erreicht werden. Wie hoch der tatsächliche Autarkiegrad ausfällt, hängt jedoch von der Größe der PV-Anlage, dem Stromverbrauch, dem individuellen Verbrauchsprofil und der Dimensionierung des Speichers ab.

Solarstrom, den Sie nicht selbst verbrauchen oder speichern können, wird in das öffentliche Stromnetz eingespeist. Dafür erhalten Sie eine gesetzlich festgelegte Einspeisevergütung, die ebenfalls zur Wirtschaftlichkeit der Anlage beiträgt. Der wirtschaftliche Vorteil des Eigenverbrauchs ist jedoch in der Regel deutlich größer als der Erlös aus der Einspeisung.

Ob sich eine Photovoltaikanlage unter Ihren persönlichen Voraussetzungen wirtschaftlich rechnet, können Sie beispielsweise mit dem Solarrechner der Stiftung Warentest abschätzen.

Zum Renditerecher der Stiftung Warentest

Es ist jedoch ratsam, eine sorgfältige Kalkulation durchzuführen und professionelle Beratung einzuholen, um die Rentabilität einer Photovoltaikanlage für einen bestimmten Standort und die spezifischen Energiebedürfnisse zu bestimmen.

Ich unterstütze Sie gerne mit einer energetischen Kennwertanalyse über mögliche Monats- bzw. Jahreserträge einer PV-Anlage unter Berücksichtigung der standort- und gebäudespezifischen Möglichkeiten im Rahmen einer Vor-Ort-Energieberatung.

Solarisator: Unabhängigkeit und Stromkosten realistisch berechnen

Mit dem Solarisator der HTW Berlin können Sie einfach und präzise berechnen, wie hoch Ihr Autarkiegrad und Ihre potenzielle Stromkostenersparnis durch den Einsatz einer Photovoltaikanlage ist – in Kombination mit typischen Verbrauchern wie E-Auto, Batteriespeicher, Wärmepumpe und Haushaltsstrom.

Das interaktive Tool hilft Ihnen, realistische Einschätzungen für Ihre individuelle Situation zu treffen und fundierte Entscheidungen zur Eigenversorgung mit Solarstrom zu treffen.