Photovoltaik für das Dach wird immer beliebter – kein Wunder, denn in den letzten Jahren sind die Kosten für Solaranlagen stark gesunken. Gleichzeitig steigt der Strompreis aus der Steckdose, sodass du mit jeder selbst erzeugten Kilowattstunde bares Geld sparen kannst.
Trotz aller Vorteile gilt: Photovoltaik ist eine Anschaffung, die gut überdacht werden sollte. Das betrifft nicht nur die Art der Solaranlage, sondern auch ihre Größe und Leistung sowie das Zubehör. Soll beispielsweise ein Batteriespeicher installiert werden oder ist die Einspeisung lukrativer? Lässt sich jedes Dach für Photovoltaik nutzen? Wie können die Erträge maximiert werden und was kostet eine Solaranlage eigentlich?
Fragen über Fragen – doch keine Sorge! In der folgenden Übersicht erhältst du alle Infos, die du als Photovoltaik-Anfänger benötigst.
So funktioniert Photovoltaik
Bei der Photovoltaik wird Sonnenlicht in Strom umgewandelt. Das funktioniert mithilfe von Solarzellen, die meist aus Silizium sowie kleinen Anteilen von Phosphor und Bor bestehen. Vereinfacht gesagt, haben Phosphor-Atome ein Elektron zu viel, während den Bor-Atomen ein Elektron fehlt. Es kommt zum Elektronenaustausch. Trifft nun Sonnenlicht auf die Zelle, werden Elektronen von den Bor-Atomen gelöst und wandern zum Pluspol der Solarzelle. Dort werden sie von einem leitenden Material aufgenommen und zum Minuspol transportiert, bevor sie sich wieder an das Bor-Atom binden. Das Resultat: Solange die Sonne scheint, fließt elektrischer Strom.
Welche Solarzellen stehen zur Verfügung?
Generell unterscheidet man zwischen drei Arten von Solarzellen:
Polykristalline Zellen
Polykristalline Zellen bestehen aus Silizium. Dafür wird das Material eingeschmolzen und in einen Block gegossen. Sobald dieser abgekühlt ist, lassen sich dünne Scheiben heraussägen – die Solarzellen. Da das Herstellungsverfahren relativ einfach ist und nur wenig Verschnitt entsteht, gelten polykristalline Solarzellen als günstigste Variante. Dafür beträgt der Wirkungsgrad nur etwa 15–17 %.
Monokristalline Zellen
Für monokristalline Solarzellen kommt ebenfalls Silizium zum Einsatz – allerdings in hochreiner Form. Das Silizium wird dafür in dünne Stäbe gezogen, eingeschmolzen und anschließend zu sog. Wafern zersägt. Dieses Herstellungsverfahren ist aufwändiger und damit teurer als bei polykristallinen Zellen. Dafür liefern monokristalline Solarzellen auch einen höheren Wirkungsgrad (meist 20 %). Sie kommen daher gerne auf begrenzten Dachflächen zum Einsatz.
Dünnschichtzellen
Sowohl poly- als auch monokristalline Zellen sind starr. Dünnschichtzellen lassen sich dagegen verformen, da das Silizium nur sehr dünn aufgetragen wird. Aufgrund der unkomplizierten Herstellung sind diese Zellen sehr preiswert. Jedoch besitzen sie nur einen Wirkungsgrad von 5–7 %. Um wirtschaftlich Strom zu erzeugen, sind also große Flächen nötig, die auf Hausdächern meistens nicht zur Verfügung stehen.
Was gehört noch zur Photovoltaikanlage?
Solarmodule bilden das Herzstück jeder Photovoltaik-Anlage. Sie werden mithilfe einer Unterkonstruktion verankert und per Reihen- oder Parallelschaltung verbunden. Bevor der Gleichstrom vom Dach jedoch genutzt werden kann, muss er in Wechselstrom umgewandelt werden. Diese Aufgabe übernimmt ein Wechselrichter.
Nur in wenigen Fällen können Hausbesitzer den gesamten Strom ihrer Photovoltaikanlage selbst verbrauchen. Stattdessen wird überschüssiger Strom ins öffentliche Netz eingespeist. Ein sog. Zweirichtungszähler erfasst, wie viel Strom aus dem Netz bezogen und wie viel eingespeist wird.
Wäre da noch der Batteriespeicher. Dieses Bauteil ist nicht vorgeschrieben, wird jedoch gerne verwendet, um Strom, der nicht sofort verbraucht wird, vorzuhalten – beispielsweise für die Abendstunden, wenn keine Sonne mehr scheint.
Bauliche Voraussetzungen für Photovoltaik
Photovoltaikanlagen lassen sich heute meist problemlos realisieren. Trotzdem muss das Gebäude – bzw. das Dach – bestimmte Kriterien erfüllen:
Dachausrichtung
Dass dein Dach für eine gewinnbringende Stromerzeugung genau nach Süden zeigen muss, stimmt zum Glück nicht. Auch Dächer mit Südost- oder Südwestausrichtung eignen sich für Photovoltaikanlagen. Lediglich eine Ausrichtung nach Norden wäre ungünstig – doch in diesem Fall würdest du ohnehin die andere Seite des Dachs verwenden.
Dachfläche
Natürlich ist es möglich, auch kleinste Flächen mit Solarmodulen zu belegen. Aus wirtschaftlicher Sicht lohnt sich dies jedoch kaum. Zum einen wäre die Leistung nicht ausreichend, um den Grundbedarf eines Haushalts zu decken. Zum anderen bleiben bestimmte Fixkosten auch bei kleinen Solaranlagen gleich, was die Installation noch unrentabler macht. Empfohlen wird daher eine Dachfläche von mindestens 10 m2.
Dachneigung
Um maximale Erträge zu erzielen, sollten die Sonnenstrahlen in einem bestimmten Winkel auf die Solarmodule treffen. Darum gelten Dachneigungen von 30–35 Grad als ideal. Je stärker das Dach nach Osten/Westen zeigt, desto gravierender wirken sich Abweichungen von diesem Idealwert aus. Es kann sich daher lohnen, den Neigungswinkel der Module selbst zu verändern.
Tragfähigkeit
Selbstverständlich muss das Dach die Last der Photovoltaikanlage tragen können. 20 kg/m2 gelten hier als Durchschnittswert und die meisten Schrägdächer erfüllen diese Anforderung problemlos. Trotzdem kann es sich lohnen, vor der Installation eine statische Prüfung durchführen zu lassen – vor allem in Gegenden mit hohem Schneeaufkommen. Viele Solarteure bieten diese Leistung kostenlos an.
Dacheindeckung
Ob dein Dach mit Schiefer, Beton, Ton oder anderen Materialien eingedeckt ist, spielt für die Photovoltaik-Anlage keine Rolle. Sogar Reetdächer kommen theoretisch infrage, solange sie tragfähig genug sind. Anders sieht es mit asbesthaltigen Ziegeln aus, die bis in die 90er Jahre verlegt wurden. Befinden sich diese noch auf dem Dach, darfst du laut Gesetzgeber keine Solaranlage installieren lassen.
Kosten für eine Photovoltaikanlage
Kommen wir nun zu einem Punkt, der viele Hausbesitzer am meisten interessiert: Wie viel kostet die Solaranlage auf dem Dach? Hier sollten nicht nur Material- und Montagekosten, sondern auch die laufenden Kosten im Betrieb einkalkuliert werden.
Material- und Montagekosten
Natürlich gibt es „die“ Photovoltaikanlage nicht. Abhängig von Modulart, Hersteller, Größe und Leistung kommen unterschiedliche Kosten auf Käufer zu. Jedoch haben sich mit der Zeit bestimmte Durchschnittswerte herauskristallisiert.
Generell solltest du pro kWp Leistung mit 1.300 bis 1.800 Euro rechnen. Die Kosten pro kWp sinken dabei mit der Größe der Anlage.
Zur Veranschaulichung:
Eine Photovoltaikanlage mit 3 kWp ist bereits für 5.400 Euro zu haben. Jedoch fallen die Kosten pro kWp 14 % höher aus als bei einer 6 kWp-Anlage – und 23 % höher als bei einer Anlage mit 10 kWp. Dies lässt sich damit erklären, dass bestimmte Fixkosten durch die Größe und Leistung der Anlage nicht beeinflusst werden.
Den größten Anteil an den Kosten haben die Module mit 50 %. Danach kommt der Wechselrichter (18 %) und sonstige Komponenten (13 %). Die Installation der Anlage macht durchschnittlich nur 19 % der Gesamtkosten aus.
Genau wie die Materialkosten können die Installationskosten stark schwanken: je nachdem, wie gut sich das Dach erreichen lässt, welches Montagesystem verwendet wird und ob vor der Installation Arbeiten an den elektrischen Anlagen nötig sind. Dazu kommen Fahrtkosten und die individuelle Marge des Solarteurs. Ist kein Gerüst im Preis enthalten, musst du mit zusätzlichen Ausgaben rechnen.
Laufende Kosten
Wenn die Photovoltaikanlage auf dem Dach installiert und angeschlossen ist, hast du bereits einen Großteil der Kosten gestemmt.
Doch auch danach fallen regelmäßig Ausgaben an – etwa für:
- Photovoltaikversicherung
- Wartung
- Reinigung
- Zählermiete
Im Durchschnitt solltest du mit etwa 230–300 Euro pro Jahr rechnen. Dazu können ungeplante Kosten kommen, wenn z. B. ein Modul kaputtgeht. Das teuerste Verschleißteil stellt der Wechselrichter dar: Da dieser ständig im Einsatz ist, wird es meist nach 10–15 Jahren Zeit für einen Austausch, der je nach Modell zwischen 1.500 und 4.000 Euro kosten kann.
So sparst du Geld mit Photovoltaik
Wer Photovoltaik installieren lässt, muss zwar eine anfängliche Investition tätigen, spart auf lange Sicht jedoch Geld – und zwar auf zwei Arten:
Eigenverbrauch
In den letzten Jahren sind die sog. Gestehungskosten von Solarstrom stark gesunken. Das heißt: Die Stromerzeugung zuhause wird immer günstiger. Wer regelmäßig seine Stromrechnung prüft, wird außerdem bemerkt haben: Die Preise für Strom aus dem öffentlichen Netz steigen kontinuierlich. Beide Entwicklungen laufen parallel und ein Ende ist nicht in Sicht.
Nehmen wir nun an, du produzierst Strom für 10 Cent/kWh, statt ihn für 40 Cent/kWh zu kaufen. Dann sparst du pro Kilowattstunde 30 Cent. Bei einem durchschnittlichen Bedarf von 4.500 kWh pro Jahr, der zu 30 % über die Solaranlage gedeckt wird, wären das 400 Euro Einsparung pro Jahr. Eine durchschnittliche Solaranlage kann 20 Jahre im Betrieb bleiben. Du würdest in dieser Zeit also insgesamt 8.000 Euro an Stromkosten einsparen.
Einspeisevergütung
In unserem Beispiel deckt die Solaranlage 30 % des Strombedarfs. Doch natürlich geht der restliche Strom nicht ungenutzt verloren, sondern wird gegen eine Vergütung ins öffentliche Stromnetz eingespeist. Diese beträgt aktuell (2023) 8,2 Cent/kWh. Gehen wir von 4.000 kWh Einspeisung aus, wären das immerhin 320 Euro pro Jahr. Beachte jedoch: Im Zuge der Degression verringert sich diese Vergütung Monat für Monat. Außerdem wird die Einspeisevergütung nur für 20 Jahre gewährt. Experten raten daher, möglichst viel des erzeugten Stroms zu verbrauchen, statt ihn einzuspeisen.
Bis zu 70 % gelten als realistisch. Um einen noch höheren Eigenverbrauch zu erzielen, müsste der Batteriespeicher dagegen sehr groß dimensioniert werden, was unverhältnismäßig teuer wäre.
Amortisierungszeit
Eigenverbrauch und Einspeisevergütung sorgen dafür, dass sich Photovoltaikanlagen durchschnittlich in 10–15 Jahren amortisiert haben. Das bedeutet: Nach dieser Zeit hast du die Kosten der anfänglichen Investition wieder hereingeholt. Die Anlage erzeugt nun reinen Gewinn (abzüglich laufender Kosten wie Versicherung und Wartung) – und das so lange, bis ihre wirtschaftliche Lebensdauer erreicht ist. Gehen wir von 25–30 Jahren aus, darfst du dich also auf mindestens 10 Jahre Rendite freuen.
Natürlich hängt auch die Amortisierungszeit von mehreren Faktoren ab: etwa von den Investitionskosten, dem Eigenverbrauch und davon, wieviel Strom in der Praxis erzeugt wird. Der letzte Faktor ist vor allem von der Sonneneinstrahlung abhängig. Daher amortisieren sich Solaranlagen in Süddeutschland meistens schneller als im Norden.
Förderungen für Photovoltaikanlagen
Wie bereits erwähnt, fördert der Staat die Solarenergie bereits indirekt über die Einspeisevergütung. Außerdem wurde die Mehrwertsteuer auf PV-Anlagen 2023 gestrichen, was eine weitere Entlastung für Käufer darstellt.
Dennoch bleiben Kosten von mehreren tausend Euro. Um sie zu stemmen, stehen mehrere Möglichkeiten zur Auswahl.
Am öftesten werden Darlehen der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) in Anspruch genommen. Der Zinssatz beträgt mindestens 4,15 % – immer abhängig von den Vertragskonditionen und deiner Bonität. Außerdem besteht die Möglichkeit einer tilgungsfreien Zeit, in der nur die Zinsen abbezahlt werden. Einen KfW-Kredit kannst du bei jeder Bank beantragen. Einzige Voraussetzung: Du musst dies tun, bevor du die Anlage in Auftrag gibst.
KfW-Darlehen sind beihilfefrei. Das heißt, sie können nicht nur mit der Einspeisevergütung, sondern auch mit anderen Förderprogrammen kombiniert werden.
Ein Beispiel dafür ist die Beratungsförderung des Bundesamts für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA): Damit erhältst du bis zu 80 % der Kosten, die für eine Energieberatung anfallen, erstattet – bis zu einem Maximum von 1.300 Euro bei Ein- und Zweifamilienhäusern.
Wenn du eine Photovoltaik-Anlage installieren lässt, kannst du außerdem 20 % der Lohnkosten absetzen, sodass sich deine Steuerlast um bis zu 1.200 Euro verringert. Dein Solarteur muss diese Lohnkosten lediglich gesondert auf der Rechnung ausweisen.
Je nach Standort stehen auch regionale Förderprogramme bereit – etwa im Auftrag der Kommunen oder Städte. So fördert Berlin den Kauf von Stromspeichern mit maximal 30.000 Euro und übernimmt 65 % der Mehrkosten, wenn Photovoltaik auf einem denkmalgeschützten Gebäude installiert wird. Die Städte Aachen und Darmstadt bieten ähnliche Programme an.
Beachte: Regionale Zuschüsse werden gerne in Anspruch genommen. Sobald der Fördertopf leer ist, gibt es auch kein Geld mehr. Du solltest dich also regelmäßig informieren, welche Förderung in deiner Region angeboten wird, und deinen Antrag frühzeitig stellen.
Die wichtigsten Tipps für deine Photovoltaikanlage
Du interessierst dich für Photovoltaik auf dem Dach und möchtest deinen eigenen Strom erzeugen? Wunderbar! Damit deine Anlage jedoch mit maximaler Effizienz arbeitet, sind folgende Tipps wichtig:
Dimensioniere die PV-Anlage nicht zu klein
Wie bereits erwähnt, sinken die Kosten pro kWp mit der Leistung der Anlage. Das wiederum heißt: Große, leistungsstarke Solaranlagen arbeiten wirtschaftlicher als kleine. Experten raten darum, die verfügbare Dachfläche möglichst komplett auszunutzen. Das gilt umso mehr für Familien, die Nachwuchs erwarten oder sich ein Elektroauto zulegen möchten. Auch wenn du mit einer Wärmepumpe liebäugelst, solltest du deine PV-Anlage tendenziell etwas größer dimensionieren.
Vermeide Verschattungen
Selbst die stärkste Solaranlage kann ihre maximale Leistung nicht abrufen, wenn sie verschattet wird. Im schlimmsten Fall führt eine ungleiche Sonneneinstrahlung sogar zu Schäden an den Modulen. Das heißt für dich als Hausbesitzer: Hohe Bäume, die Schatten auf die PV-Anlage werfen, stellen ein Problem dar – vor allem, wenn du sie nicht absägen darfst. Darum sollten Anpflanzungen bereits bei der Planung der Anlage berücksichtigt werden. Dein Solarteur kann dann technische Änderungen vornehmen, um die Leistungseinbußen und Schäden möglichst gering zu halten.
Informiere dich über Batteriespeicher
Batteriespeicher sind zwar immer noch verhältnismäßig teuer. Sie erlauben es jedoch, den erzeugten Solarstrom auch dann zu nutzen, wenn keine Sonne scheint. So wiederum erhöhst du deinen Eigenverbrauch und sparst mit jeder Kilowattstunde bares Geld, da du weniger abhängig von öffentlichem Strom bist. Dazu kommt: Viele regionale Förderprogramme stehen mittlerweile nur noch für PV-Anlagen mit Speicher zur Verfügung. Ein Energieberater kann dir bei der Frage „Batteriespeicher oder nicht“ weiterhelfen.
Lass die Module optimal ausrichten
Nach Süden ausgerichtete Solaranlagen liefern zur Mittagszeit am meisten Strom – doch dies ist nicht unbedingt die Zeit, in der dein Bedarf am höchsten ist. Stattdessen kann sich eine Ausrichtung nach Südosten lohnen, wenn du den Großteil deines Stroms am Morgen verbrauchst. Sind dagegen die meisten Haushaltsgeräte abends eingeschaltet, empfiehlt sich eine Ausrichtung nach Südwesten.
Überprüfe den Zustand des Dachs
Muss dein Hausdach dringend neu gedeckt werden? Dann solltest du diese Arbeit natürlich erledigen, bevor die PV-Anlage installiert wird. Darüber hinaus gibt es die Möglichkeit, statt klassischen Aufdach-Modulen solare Ziegel zu verwenden. Die Kosten für eine PV-Anlage plus Dacheindeckung entfallen in diesem Fall, sodass du unter Umständen viel Geld sparen kannst.
Bereite dich auf Schlechtwetter vor
Zwar sind Solaranlagen wetterfest. Im Fall von schweren Stürmen, Hagel oder meterdicken Schneedecken lassen sich Schäden jedoch nicht ganz ausschließen. Darum ist es zum einen wichtig, die Anlage versichern zu lassen – entweder in der erweiterten Gebäudeversicherung oder mit einer Photovoltaikversicherung. Zum anderen muss die Anlage an die Gegebenheiten vor Ort angepasst werden: Wohnst du beispielsweise im Alpenraum, empfiehlt sich aufgrund der hohen erwarteten Schneemenge eine Flächenlastberechnung. In Küstengebieten ist eine stabile Verankerung der PV-Anlage umso wichtiger.
Entscheide dich für Qualitätsarbeit
Trotz sinkender Kosten stellen Solaranlagen immer noch eine langfristige Investition dar, die mehrere tausend Euro verschlingen kann. Trotzdem solltest du darauf achten, nicht an der falschen Stelle zu sparen. Besonders günstige Module etwa bringen unter Umständen nicht die gewünschte Leistung und verschleißen schneller als ihre hochwertigen Pendants. Prüfe auch das Angebot deines Solarteurs kritisch – vor allem, wenn es deutlich unter denen der Konkurrenz liegt. Sind beispielsweise Leistungen wie das Aufstellen eines Gerüsts oder der Umbau des Zählerschranks nicht im Komplettpaket enthalten, kann sich das vermeintliche Schnäppchen schnell als Kostenfalle entpuppen.
