Photovoltaikanlagen nutzen den photoelektrischen Effekt: Wenn Sonnenlicht auf die Halbleitermaterialien einer Solarzelle trifft, werden Elektronen angeregt und es entsteht eine Gleichspannung. Mehrere Solarzellen werden zu einem Modul kombiniert, wodurch die Spannung auf 30 bis 50 Volt erhöht wird. Ein Wechselrichter wandelt den Gleichstrom in Wechselstrom um, der dann im Hausnetz genutzt oder ins öffentliche Netz eingespeist werden kann.

Eine Photovoltaikanlage lohnt sich wirtschaftlich, wenn ihre Leistung auf Ihren Stromverbrauch abgestimmt ist und ein großer Teil Ihres Strombedarfs in die Zeiten fällt, in denen die Anlage viel Strom produziert. Durch Eigenverbrauch sparen Sie mit jeder selbst erzeugten Kilowattstunde Geld. Je nach Investitionskosten und Stromverbrauch amortisiert sich eine Anlage in der Regel innerhalb von 10 Jahren, danach erzeugt sie quasi kostenlosen Strom.

Eine 10 kWp Solaranlage produziert je nach Standort und Dachausrichtung etwa 8.000-10.000 kWh pro Jahr. Die tatsächliche Stromerzeugung hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie der geografischen Lage, der Ausrichtung und Neigung des Daches sowie möglichen Verschattungen.

Für 1 kWp werden je nach Modulqualität etwa 5-8 Quadratmeter Solarmodule benötigt. Die effizientesten Module können bereits mit 5 m² 1 kWp erzeugen. Bei optimaler Ausrichtung können 1 kWp mit 5-7 m² Modulfläche installiert werden.

Eine schlüsselfertige Solaranlage für ein Einfamilienhaus erfordert typischerweise eine Investition zwischen 15.000 und 25.000 Euro. Die genauen Kosten hängen von der Größe der Anlage, dem Standort und der Qualität der Komponenten ab. Durch staatliche Förderungen können etwa 20-25% der Investitionskosten eingespart werden.

Ein Batteriespeicher ist nicht zwingend erforderlich, erhöht aber den Eigenverbrauch deutlich. Ohne Speicher wird überschüssiger Strom ins Netz eingespeist und vergütet. Mit einem Speicher können Sie den selbst erzeugten Strom auch abends und nachts nutzen, was die Unabhängigkeit vom Stromversorger erhöht. Die Wirtschaftlichkeit sollte individuell geprüft werden – sie steigt mit höherem Stromverbrauch und größerer PV-Anlage.

Eine Solaranlage kann auf Hausdächern, Garagen, Carports oder vertikal als Fassadenmodule an Hauswänden installiert werden. Auch die Installation auf Freiflächen wie Wiesen ist möglich. Bei Reihen- und Doppelhäusern müssen unter Umständen bestimmte Abstände zu angrenzenden Gebäuden eingehalten werden. Für denkmalgeschützte Gebäude ist eine Genehmigung der Denkmalschutzbehörde erforderlich, bei Mietobjekten benötigen Sie die Zustimmung des Eigentümers.

Je nach Investitionskosten und Stromverbrauch amortisiert sich eine Anlage in der Regel innerhalb von 10 Jahren. Danach erzeugt sie quasi kostenlosen Strom. Die Amortisationszeit kann durch Maximierung des Eigenverbrauchs verkürzt werden, beispielsweise durch den Einsatz einer Wärmepumpe oder eines Elektroautos.

Stecker-Solargeräte sind kleine Photovoltaikanlagen, die typischerweise aus ein oder zwei Solarmodulen und einem Wechselrichter bestehen. Der erzeugte Strom wird direkt über ein Kabel in eine Steckdose eingespeist. Sie haben eine deutlich geringere Leistung (maximal 800 Watt) als große PV-Anlagen, sind aber einfacher zu installieren und benötigen weniger Platz. Sie gelten als stromerzeugede Haushaltsgeräte.

Das durchschnittliche Einfamilienhaus verbraucht etwa 4.000-5.000 kWh pro Jahr. Da Solarenergie am besten genutzt wird, wenn sie direkt verbraucht wird, empfiehlt sich oft die Installation eines Batteriespeichers oder die Einspeisung überschüssiger Energie ins Netz gegen Vergütung. Die ideale Anlagengröße hängt von Ihrem individuellen Stromverbrauch, der verfügbaren Dachfläche und Ihren Zielen (Eigenverbrauch, Wirtschaftlichkeit, Beitrag zur Energiewende) ab.