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Energetische Modernisierung: Alles über Solarmodule

Energetische Modernisierung: Alles über Solarmodule

Ella, ManoMano-Redakteurin, Nürnberg

Ratgeber verfasst von:

Ella, ManoMano-Redakteurin, Nürnberg

7 Ratgeber

Solarmodule spielen eine wichtige Rolle in der Energiewende und in der energetischen Modernisierung Ihres Hauses. Ist die PV-Anlage erst einmal installiert, hilft sie Ihnen nicht nur die Stromkosten zu sparen, sie schützt Sie vor steigenden Strompreisen, liefert saubere Energie und schont so den Planeten. In diesem Ratgeber erfahren Sie, worauf Sie beim Kauf Ihrer Solarmodule achten sollten.
Zu den Solarmodulen

Um sich vor steigenden Strompreisen zu schützen, Geld zu sparen und gleichzeitig etwas für den Klimaschutz zu tun, überlegen immer mehr Menschen sich eine Photovoltaikanlage zuzulegen. 

Solarenergie ist ein wichtiger Baustein in der Energiewende. Bis 2030 sollen 80 % des Strombedarfs mit erneuerbaren Energien gedeckt werden. Um dieses ambitionierte Ziel zu erreichen, will die Regierung unter anderem auch auf eine bundesweite Solarpflicht setzen, wie man sie zum Beispiel in Baden-Württemberg eingeführt hat. Für Neubauten und bei umfassenden Dachsanierungen könnte die Ausstattung mit PV-Anlagen also bald zur Pflicht werden.

Um die passenden Photovoltaikmodule für Ihre Ansprüche zu finden, sollten Sie folgende Faktoren beachten:

  • den gewünschten Stromertrag in kWh pro Jahr;
  • die für Ihre PV-Anlage verfügbare Fläche in m²;
  • die Sonneneinstrahlung in Ihrer Region;
  • Ihr Budget.

Die erste Solarzelle wurde 1954 in den USA vorgestellt, danach wurde die Technologie jahrzehntelang für die Energieversorgung von Satelliten eingesetzt. Als nach der Ölkrise 1973 und der Nuklearkatastrophe in Tschernobyl die Energiewende in den Fokus der Öffentlichkeit gerät, erlebt die Forschung und Entwicklung von Photovoltaik auf der Erde einen Aufschwung. Bis heute entwickelt sich die Technik weiter und wird immer erschwinglicher.

Heutzutage wird zwischen drei Arten von Solarmodulen unterschieden:

Solarmodule aus monokristallinem Silizium

Solarmodule aus monokristallinem Silizium haben den höchsten Wirkungsgrad von bis zu 22 % und eignen sich damit ideal für kleine Dachflächen. Der Wirkungsgrad wird oft als Performance Ratio bezeichnet und gibt an, wie viel Prozent der Sonneneinstrahlung das PV-Modul in Strom umwandeln kann.

Monokristalline Zellen werden aus einem einzigen Stück Siliziumkristall gefertigt, das in dünne Scheiben geschnitten wird. Sie besitzen eine einheitliche, dunkelblaue Farbe. Der aufwändige Herstellungsprozess ist sehr teuer, was sich im Kaufpreis der Module niederschlägt. Dieser rechnet sich jedoch durch die höheren Erträge, die mit monokristallinen Solarzellen möglich sind.

Der Wirkungsgrad von monokristallinen Solarmodulen sinkt bei geringer Sonneneinstrahlung oder diffusem Licht.

Solarmodule aus polykristallinem Silizium

Zellen aus polykristallinem Silizium sind günstiger in der Anschaffung als Modelle aus monokristallinem Silizium, haben dafür aber einen geringeren Wirkungsgrad von ungefähr 15 - 17 %. Bei der Herstellung wird Silizium geschmolzen und in Formen gegossen. Beim Erstarren entsteht die typische, blaue Farbe der Solarzellen.

Polykristalline Solarmodule haben auch bei geringer Einstrahlung und diffusem Licht einen guten Wirkungsgrad.

“Aufgrund ihres guten Preis-Leistungsverhältnisses sind polykristalline PV-Module in Deutschland am weitesten verbreitet.”

Dünnschichtmodule

Sogenannte Dünnschichtmodule bestehen aus einem Trägermaterial, das mit einer sehr dünnen Schicht aus amorphem Silizium, Cadmium-Tellurid (CdTe) oder Kupfer-Indium-Gallium-Diselenid (CIGS), überzogen wird. Durch den geringen Materialbedarf sind sie kostengünstiger als Dickschichtmodule aus mono- oder polykristallinem Silizium und punkten mit ihrem geringen Gewicht. Allerdings liegt ihr Wirkungsgrad nur bei ungefähr 6 % und ist damit deutlich niedriger als der von Dickschichtmodulen.

Dünnschichtzellen werden nur selten auf Hausdächern verwendet. Sie stellen nur in Einzelfällen eine sinnvolle Lösung dar, beispielsweise, wenn Ihr Dach keine schwere PV-Anlage tragen kann.

Ihr Wirkungsgrad ist auch bei diffusem Licht sehr gut.

Je nachdem, für welche Art von PV-Modul Sie sich entscheiden und wie viel Strom Sie produzieren möchten, brauchen Sie mehr oder weniger Solarmodule.

Die Leistung eines Solarmoduls ermitteln

Je nachdem, für welche Art von PV-Modul Sie sich entscheiden und wie viel Strom Sie produzieren möchten, brauchen Sie mehr oder weniger Solarmodule.

Die Leistung eines Solarmoduls ermitteln

Die Leistung eines Solarpanels wird in Kilowatt-Peak (kWp) angegeben. Das ist die Maßeinheit für die maximale Leistung eines Solarmoduls unter optimalen Bedingungen (Sonneneinstrahlung von 1.000 Watt pro Quadratmeter, bei 25 °C und einem Zenitwinkel von 48,2 Grad). 

Je nach Technologie kann ein Quadratmeter Photovoltaik-Modul 60 bis 150 Watt Peak produzieren. Sobald Sie die Leistung des gewählten Moduls kennen, können Sie also die Fläche an Solarmodulen berechnen, die Sie brauchen.Weitere Tipps und Informationen zur Berechnung der Größe und Leistung Ihrer Solarmodule finden Sie in folgendem Ratgeber: Leistung und Größe einer Solaranlage berechnen: So geht‘s

Die Sonneneinstrahlung in Ihrer Region

Die geografische Lage hat einen Einfluss auf den Ertrag Ihrer Anlage. Dabei spielen sowohl die Nähe zum Äquator als auch die Höhenlage eine Rolle. Je südlicher die PV-Anlage steht, desto steiler fallen die Sonnenstrahlen ein und desto intensiver ist die Solarstrahlung. Das Gleiche gilt für höher gelegene Orte: Das Sonnenlicht hat einen kürzeren Weg durch die Atmosphäre und verliert weniger an Intensität. Dementsprechend produziert man in Hamburg weniger kWh pro kWp als in München. Im Schnitt liegt die Sonneneinstrahlung in Deutschland zwischen 900 und 1.200 kWh/m2 pro Jahr.

Datenbasis: Deutscher Wetterdienst, Rasterdaten bildlich wiedergegeben

Je nachdem wo sich die Photovoltaikanlage befindet und ausgehend von der Leistung der gewählten Module in Watt Peak, können Sie somit die jährliche Produktion einschätzen.

Tipp: In der Ertragsdatenbank des SFV (Solarenergie-Förderverein Deutschland e.V.) tragen Menschen aus ganz Deutschland die Erträge Ihrer PV-Anlagen ein. Sie können nach Postleitzahl, Dachausrichtung oder Dachneigung filtern und so Vergleichswerte aus Ihrer Region einsehen: Ertragsdatenbank für Solarstrom

Eine Solaranlage rechnet sich erst nach Jahren, deshalb ist es sinnvoll, in PV-Module mit hoher Qualität zu investieren. Eine gute Orientierungshilfe ist die Herstellergarantie. Die meisten Marken versprechen zwischen 10 und 15 Jahren, einige Produzenten aber auch bis zu 30 Jahre Garantie.

Ein zweiter Faktor ist die Leistungsgarantie. Über die Jahre nutzen sich die Solarzellen ab und erbringen weniger Leistung, dieses Phänomen wird als Degradation bezeichnet. Die Hersteller garantieren in der Regel, dass die Module nach 20-25 Betriebsjahren noch  80 %  der ursprünglichen Leistung bieten.

Eine PV-Anlage stellt eine große Investition dar, die sich aber im Schnitt nach 15 Jahren amortisiert. Wenn Sie sie eine staatliche Förderung bekommen, rechnet sich die Anlage sogar früher und Sie profitieren länger von kostenlosem Strom vom eigenen Dach.

Die Produktionskosten von Solarmodulen (und damit auch die Anschaffung einer PV-Anlage) sind im letzten Jahrzehnt deutlich günstiger geworden. Zwischen 2010 und 2022 sind die Preise für PV-Module um ganze 90 % gesunken. Dementsprechend werden auch Fördergelder gekürzt. Interessante Förderprogramme in Form von zinsvergünstigten Krediten gibt es in Deutschland zum Beispiel bei der KfW (Kreditanstalt für Wiederaufbau) in Form des Programms 270 (Erneuerbare Energien – Standard), bzw. in den einzelnen Bundesländern oder auf kommunaler Ebene.

Die sogenannte Einspeisevergütung ermöglicht Ihnen, den Strom, den Sie nicht selbst verbrauchen, wird ins Stromnetz einzuspeisen und für die ersten 20 Jahre nach Inbetriebnahme der Anlage zu einem staatlich festgelegten Festpreis zu verkaufen. Im April 2022 lag die Vergütung beispielsweise bei 6,53 Cent pro kWh. Aktuelle und vergangene Fördersätze finden Sie auf der Seite der Bundesnetzagentur.

Um die Einspeisevergütung zu nutzen, müssen Sie Ihre Anlage an ein Stromnetz anschließen lassen und beim Netzbetreiber anmelden. Informieren Sie sich bei einem Energieberater oder Ihrem Stromversorger über diese Möglichkeit, bevor Sie Ihre PV-Anlage installieren lassen.

Zu den Solarmodulen

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Ella, ManoMano-Redakteurin, Nürnberg, 7 Ratgeber

Ella, ManoMano-Redakteurin, Nürnberg

Schon von Kindesbeinen an habe ich gerne in der Werkstatt meines Vaters gesägt, geschraubt und gebastelt. Heute, in meiner (kleinen) Wohnung, habe ich immer noch Platz für Upcycling- und DIY-Projekte und züchte Tomaten auf meiner Fensterbank. Um so glücklicher bin ich, dass ich beruflich stets über neue Heimwerker-Themen schreiben und lernen kann.

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