Nachhaltiger Strom vom eigenen Dach:

Die wichtigsten Information zu Photovoltaik im Überblick.

Jetzt beraten lassen

Was ist Photovoltaik?

Vereinfacht gesagt, versteht man unter Photovoltaik die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrischen Strom, der im Alltag genutzt werden kann. Die erste Silbe des Begriffs leitet sich von „phos“, dem griechischen Wort für Licht, ab. Die zweite Silbe verweist auf die Einheit, in der elektrische Spannung gemessen wird: Volt. In der Raumfahrt wird Photovoltaik Technologie bereits seit den 50er Jahren eingesetzt.

Photovoltaik funktioniert mit Hilfe von Solarzellen, die Sonnenenergie sammeln. Diese Lichtenergie wird anschließend durch den Wechselrichter von Gleichstrom in netzkonformen Wechselstrom umgewandelt.

Solarenergie ist neben Windenergie die tragende Säule der erneuerbaren Energien. Denn Strom, der durch den sogenannten photoelektrischen Effekt erzeugt wird, verursacht keinerlei Emissionen. Jede Photovoltaikanlage trägt zu einem verringerten Ausstoß von Treibhausgasen bei, da sie Kohle, Öl oder Gas als Energiequellen ersetzt. So können 1.000 Kilowattstunden an an photovoltaisch produziertem Solarstrom der Umwelt rund 850 kg CO2 ersparen.

Was ist der Unterschied zwischen Photovoltaik und Solarthermie?

Grundsätzlich sind beides technische Verfahren zur Energiegewinnung aus Sonnenlicht. Wird die Solarenergie zum Heizen genutzt, spricht man von Solarthermie. Photovoltaik dagegen ist die Nutzung von Solarenergie in Form von elektrischem Strom. Zur Stromerzeugung nutzt die Photovoltaik Solarzellen und die Solarthermie sogenannte Kollektoren.

Wie funktioniert Photovoltaik?

Die Funktionsweise von Photovoltaik basiert auf der Fähigkeit bestimmter Materialien, Licht direkt in Strom umwandeln zu können. Diese Materialien werden in Solarzellen verbaut. Trifft Sonnenlicht auf die Oberfläche der Solarzelle, erzeugt es elektrische Spannung. In einem Photovoltaik Modul werden immer mehrere Solarzellen elektrisch verschaltet.

Die Sonne ist ein gigantischer Energielieferant, der kostenlos unerschöpfliche Ressourcen zur Verfügung stellt. Doch um die Energie der Sonneneinstrahlung in Form von elektrischem Strom nutzen zu können, braucht man eine PV-Anlage. Die Funktionsweise einer Photovoltaikanlage basiert auf Solarzellen, die aus Tageslicht Gleichstrom erzeugen.

Aufbau und Funktionsweise einer Photovoltaikanlage

1. Solarmodul

Einzelne Solarzellen werden in Solarmodulen gebündelt. Solarmodule gibt es in verschiedenen Größen und Formaten. Unterschiedlich hohe elektrische Spannungen und Ströme ergeben verschiedene elektrische Leistungen der Module.

2. Solarkabel

Über spezielle Solarkabel gelangt der von den Modulen generierte Gleichstrom zum Wechselrichter.

3. Wechselrichter

Der Wechselrichter wandelt den Gleichstrom in netzüblichen Wechselstrom um, zählt die Solarstrommenge, überwacht die Photovoltaikanlage, schaltet sie bei Bedarf aus und leitet Informationen zu Fernüberwachungseinheiten der Photovoltaikanlage weiter.

4. Einspeisezähler

Der Einspeisezähler kontrolliert, wie viele Kilowattstunden Solarstrom ins Stromnetz eingespeist werden. Diese Solarstrommenge Ihrer Photovoltaikanlage wird vom Netzbetreiber entsprechend dem Erneuerbare-Energien-Gesetz vergütet.

5. Batteriespeicher

Der Batteriespeicher speichert überschüssigen Solarstrom, den Ihre Solaranlage tagsüber erzeugt, Sie aber nicht direkt im Haushalt verbrauchen. Mit Batteriespeicher nutzen Sie Ihren Strom dann ganz einfach abends, wenn die Sonne nicht mehr scheint.

6. SolarCloud

Mit dem virtuellen Stromspeicher von innogy können Sie den erzeugten Solarstrom optimal nutzen. Auch wenn Ihr Speicher voll ist. Mit der SolarCloud sparen Sie ein persönliches "Stromguthaben" an, dass Sie jederzeit abrufen können.

Die Solarzellen werden in Solarmodulen verschaltet, die zum Schutz vor Umwelteinflüssen mit einer Glasscheibe versehen und zur besseren Montage gerahmt werden. Die Module haben unterschiedliche Größen, Formate und Leistungen – dadurch werden unterschiedlich hohe elektrische Gleichspannungen und Ströme erzeugt.

Eine auf dem Dach installierte Solaranlage besteht aus Photovoltaik-Modulen mit vielen einzelnen Solarzellen. Hier unterscheidet man zwischen monokristallinen-, polykristallinen oder Dünnschicht-Solarzellen.

Die Solarzellen wiederum bestehen aus sogenannten Halbleitern aus Silizium. Das Besondere an Halbleitern ist, dass in ihnen durch Zuführen von Lichtenergie oder elektromagnetischer Strahlung einzelne Elektronen aus ihren Bindungen ausbrechen können und sich frei bewegen. Die freien Elektronen stehen dann als Ladungsträger für einen elektrischen Leitungsvorgang zur Verfügung.

Das Silizium liegt in Kombination mit anderen chemischen Elementen in den Solarzellen in dünnen Schichten aufeinander. Fällt nun Sonnenlicht auf diese Schichten, baut sich dazwischen elektrische Spannung wie in einer Batterie auf – es fließt Strom. Genauer: Gleichstrom. Über spezielle Solarkabel gelangt der von den Modulen generierte Gleichstrom zum Wechselrichter.

Monokristalline-, polykristalline, Dünnschicht-Solarzellen Vergleich

Zellenart Monokristallin Polykristallin Dünnschicht
Wirkungsgrad 14 - 20 % 12 - 16 % 6 - 10 %
Schwachlichtverhalten Einbußen bei diffusem Licht Einbußen bei diffusem Licht Nur geringe Einbußen
Preis Vergleichsweise teurer Günstig Günstig
Gewicht Schwer Schwer Leicht
Ökobilanz - Weniger Abfall und Energieverbrauch bei der Herstellung -
Empfehlung Optimal für kleine Dachflächen, mit Südausrichtung Für größere Dachflächen geeignet Für große Dachflächen, große Anlagen mit zahlreichen Modulen

Wie funktioniert ein Wechselrichter?

Der Wechselrichter ist ein elektronisches Gerät, das den Gleichstrom bei bestimmter Spannung und Frequenz in den haushaltsüblichen Wechselstrom umwandeln kann. Sowohl für die Eigennutzung, als auch für die Einspeisung von Strom ins öffentliche Netz, ist der Wechselrichter damit unverzichtbar, um Solarenergie nutzbar zu machen.

Hauptaufgabe des Wechselrichters ist es, den Gleichstrom in Wechselstrom umzuwandeln. Darüber hinaus sorgt der Wechselrichter durch das sogenannte Maximum Power Point Tracking dafür, dass die Solarzellen optimal arbeiten und die höchstmögliche Leistung der Anlage erzielen. Er überwacht die PV-Anlage und schaltet sie zum Beispiel aus, wenn das Stromnetz ausfällt. Zudem kann er die Solarstrommenge zählen und Informationen zu Fernüberwachungseinheiten der PV-Anlage weiterleiten.

Was muss ich bei Photovoltaik beachten?

Mit Photovoltaik nutzen Sie eine zukunftsfähige und wartungsarme Technik, mit der Sie Strom umweltschonend zu Hause produzieren. Da auch Privathaushalte Solarstrom in das öffentliche Stromnetz einspeisen können, stellt Photovoltaik in Deutschland einen großen Anteil im Mix aus erneuerbaren Energien.

Vor der Installation Ihrer eigenen Photovoltaikanlage gibt es jedoch einige Punkte, die Sie bitte beachten sollten:

  • Ausrichtung des Daches
  • Größe des Daches
  • Eventuelle Verschattung durch Bäume oder Hausdächer vom Nachbarn
  • Beschaffenheit und Alter Ihrer Immobilie
  • Vorhandene elektrische Anschlüsse
  • Eigener Energiebedarf
  • Baugenehmigung
  • Anmeldung beim Netzbetreiber

Mehr zur Planung Ihrer PV-Anlage

Optimale Ausbeute bringt Ihnen in der Regel ein Dach mit Südausrichtung und einer Neigung von 30 Grad. Weitere Faktoren, die den Ertrag bestimmen, sind das Wetter, die Tages- sowie die Jahreszeit. Denn in sonnenreichen Monaten ist der Ertrag logischerweise höher – besonders während der Mittagszeit.

Pauschale Aussagen zum Ertrag einer PV-Anlage lassen sich jedoch nicht treffen. Als Faustregel gibt der Bundesverband für Solarwirtschaft deswegen an, dass Sie auch bei optimalen Rahmenbedingungen nicht mehr als 1000 kWh/a pro kWp kalkulieren sollten.

Erzeugten Strom im eigenen Haus direkt selbst zu verbrauchen, kann zur dauerhaften Senkung Ihrer Stromkosten führen. Voraussetzung: Erzeugung und -Verbrauch der elektrischen Energie erfolgen zeitgleich. Im Laufe eines Tages entstehen jedoch Überschüsse, die Sie nicht selbst nutzen können. Um bis zu 80% Eigenverbrauch zu ermöglichen, ist es daher sinnvoll, den erzeugten Strom in einer Batterie zu speichern und dann bei Bedarf abzurufen. Zwar sind Batteriespeicher momentan noch vergleichsweise teuer, allerdings kann sich Ihre Stromrechnung durch die Nutzung eines Batteriespeichers statt um 30 Prozent dann auch um bis zu 60 Prozent reduzieren. Kombinieren Sie den Speicher zusätzlich mit der innogy SolarCloud können Sie bis zu 100% des erzeugten Stromes selber nutzen.

Überschüssiger Strom kann dann immer noch ins öffentliche Netz eingespeist werden. Dafür erhalten Sie dann die gesetzlich festgelegte Einspeisevergütung.

Was kostet eine Photovoltaikanlage?

Die Kosten für Photovoltaikanlagen sind in den letzten Jahre stark gesungen. Aktuell liegen Preise für schlüsselfertige Solaranlage bei durchschnittlich 1.350 Euro pro kWp. Eine Photovoltaikanlage für ein Einfamilienhaus kostet in der Anschaffung durchschnittlich zwischen 9.000 und 12.000 Euro zzgl. MwSt. ohne Batteriespeicher.

Am Anfang stehen dennoch Kosten für den Kauf und die Installation der Anlage. Eine pauschale Aussage zum Preis lässt sich aufgrund der vielfältigen Angebote am Markt nicht treffen. Fakt ist jedoch: In den letzten Jahren sind die Preise für Photovoltaikanlagen stark gesunken, so dass Amortisationszeiten kürzer werden.

Darüber hinaus müssen Sie auch die jährlichen Nebenkosten sowie Versicherungs- und Wartungskosten in Ihrer Kalkulation berücksichtigen. Ausschlaggebend bei der Anschaffung einer PV-Anlage ist daher nicht allein der Preis der Solarmodule. Eine gute Qualität der Bestandteile und die Photovoltaik Leistung sollten im Fokus stehen. Im Preis enthaltene Serviceleistungen, Versicherungen und Garantien mit möglichst langen Laufzeiten sind ebenfalls wichtig.

Der anfänglichen Investition steht die gute Rendite einer Solaranlage gegenüber. Durch den Eigenverbrauch senken Sie Ihre Stromkosten dauerhaft. Eingespeister überschüssiger Strom aus Photovoltaikanlagen wird über die Einspeisevergütung gefördert. Der Anlagenbetreiber erhält dafür eine festgelegte Vergütung über einen Zeitraum von 20 Jahren. Allein durch Einspeisung ins Netz lassen sich die Kosten einer PV-Anlage heute zwar nicht mehr komplett finanzieren, dennoch fließt die Vergütung in die Amortisationsrechnung mit ein.

Sie können die Amortisationszeit Ihrer PV-Anlage mit folgender Formel berechnen:

Summe 1

Investitionskosten

- evtl. Förderung

Summe 2

Jahreseinnahmen durch EEG Vergütung

+ jährliche Ersparnis durch Eigenverbrauch

- jährliche Kosten (zB. Wartung, Versicherung)

- evt. Zinszahlungen

Summe 1 / Summe 2

=

Anzahl der Jahre, bis die Anlage Gewinn erwirtschaftet

PV Module mit einer hohen Kilowatt Peak (kWp) – also einer hohen Spitzenleistung bei optimalen Bedingungen - bringen die besten Erträge.

Eine gute Möglichkeit für den Einstieg in die Solarenergie ist ein Komplettpaket zum Festpreis. innogy arbeitet hier mit namenhaften Herstellern zusammen, um Ihnen ein Solarpaket zum Festpreis von 10.999 Euro inkl. MwSt. bieten zu können. Es umfasst 12 leistungsstarke Solarmodule, Wechselrichter, einen Batteriespeicher sowie den innogy Energiemanager. Sie erwerben das Solarpaket beim regionalen innogy-Fachpartner. Im Preis enthalten sind ebenfalls die Kosten für die Installation, eine Allgefahren-Versicherung für eine Laufzeit von 5 Jahren für PV-Anlage und Batteriespeicher sowie 15 Jahre Produktgarantie auf die Solarmodule.

Zum innogy SolarPaket

FAQs


Aus Sonne wird Strom: Photovoltaik im Detail

Mit einer Photovoltaikanlage werden Sie vom Stromverbraucher zum Stromerzeuger. Hier finden Sie alles, was Sie über die umweltfreundliche Art der Stromerzeugung wissen müssen.

Unsere Photovoltaik-Produkte

innogy SolarCloud

innogy Energiemanager

innogy Solarpaket

innogy Solarpaket Speicher +

1innogy schließt bei einem Versicherungsunternehmen für einen Zeitraum von 5 Jahren eine Versicherung für die Solaranlage und den Batteriespeicher des Kunden ab.

2Mit dem Erwerb des innogy Energiemanagers steht dem Kunden die Nutzung des innogy Energieportals für 2 Jahre ab Montagedatum zur Verfügung. Diese Nutzung des innogy Energieportals ist für den Kunden zwei Jahre lang ab dem Montagedatum kostenlos. Ab dem dritten Jahr nach Montagedatum entstehen dem Kunden - wenn und solange zwischen ihm und innogy für die Lieferstelle des Gebäudes/der Liegenschaft auf dem die Solaranlage und in dem der innogy Energiemanager installiert wurde, ein Stromliefervertrag besteht - für die Weiternutzung des innogy Energieportals neben den Kosten des Stromliefervertrages keine zusätzlichen Kosten. Endet der Stromliefervertrag zwischenzeitlich, endet damit automatisch auch die insoweit zusatzkostenfreie Nutzung des innogy Energieportals. Dem Kunden ohne innogy Stromliefervertrag wird, soweit er die weitere Nutzung des innogy Energieportals beauftragt, für die weitere Nutzung (nach Ablauf von zwei Jahren ab Montagedatum) des innogy Energieportals ein Nutzungsentgelt in Höhe von 1,99 € inkl. MwSt. pro Monat berechnet. innogy wird den Kunden vor Ablauf der Nutzungsdauer des Energieportals entsprechend kontaktieren.

3Diese Garantie gilt ausschließlich im Verhältnis zwischen Hersteller und Kunde, Ansprüche gegenüber innogy werden hierdurch nicht begründet.

Sie interessieren sich für eine Photovoltaik-Komplettlösung und möchten sich von unseren Experten kostenlos und unverbindlich beraten lassen. Bitte füllen dazu unser Kontaktformular aus und wir melden uns bei Ihnen.