Nachhaltig leben mit Photovoltaik

Wichtige Tipps & Kosten

Mit dem Einbau einer Photovoltaik-Anlage minimieren Hausbesitzer ihren CO₂-Abdruck und machen sich gleichzeitig unabhängig von den Stromversorgern. So schlägst Du gleich zwei Fliegen mit einer Klappe: Du handelst nachhaltig und sparst Energiekosten - in Zeiten ständig steigender Strompreise ein relevanter Vorteil. Wenn Du mehr zum Sonnenstrom für Deine private Steckdose erfahren möchtest, dann lese hier bei Roto, was Photovoltaik eigentlich ist und wie die Anlage auf dem Dach funktioniert. Unser Überblick beantwortet außerdem die wichtigsten Fragen zu den Vor- und Nachteilen einer Photovoltaik-Anlage.

Was bedeutet Photovoltaik?

Hier ist der Name Programm: Denn „Photo“ bedeutet „Licht“ und der Begriff „Voltaik“ verbirgt den Namen des italienischen Physikers Alessandro Volta, nach dem die Einheit elektrischer Spannung „Volt“ benannt ist. Bei der Technologie von Photovoltaik geht es um die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Solarenergie. Die sogenannten Halbleitermaterialien, sprich die aus einzelnen Solarzellen bestehenden Solarmodule, machen es möglich, aus dem Licht der Sonne Strom zu erzeugen. Die Leistung eines Solarmoduls wird in der Einheit „Wattpeak (Wp)“ oder umgangssprachlich „Wattspitze“ gemessen. So wird die Leistung verdeutlicht, die ein Solarmodul bei Sonnenbestrahlung am Mittag während der Sommermonate in Mitteleuropa erreichen kann.

Gut zu wissen: Bei einer Solarzelle handelt es sich um eine dünnwandige Siliziumscheibe aus Quarzsand, die etwa 15 x 15 cm misst. Der von der Sonne in der Zelle erzeugte Solarstrom wird dabei über eine Art Kontaktband abgeführt, das auf der Vorder- bzw. Rückseite der Solarzelle befestigt ist.

Wie funktioniert eine PV-Anlage?

Photovoltaik-Anlagen generieren aus Sonnenlicht Strom, der entweder direkt für den Eigenverbrauch genutzt oder teilweise bis vollständig ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden kann. Folgende Prozesse sind dazu nötig:

Die auf dem Dach montierten Solarmodule fangen das Sonnenlicht ein und wandeln dieses in elektrische Energie um.
Der erzeugte Solargleichstrom erreicht über die Hauptleitung den sogenannten Wechselrichter.
Im nächsten Schritt wird der Solargleichstrom in Wechselstrom umgewandelt, weil dies die Stromart des öffentlichen Stromnetzes ist.
Ein Einspeisezähler misst die produzierte Strommenge, bevor diese entweder ins öffentliche 230-Volt-Netz eingespeist oder zum Eigenverbrauch genutzt wird.
Bei Eigenverbrauch sorgt ein Stromspeicher dafür, dass der tagsüber erzeugte Solarstrom auch am Abend oder nachts von Dir verbraucht werden kann.

Gut zu wissen: Im Regelfall wird der sensible Wechselrichter an einem separierten Ort eingerichtet, der im Sommer nicht zu warm wird. Wenn es in Deinem Haus dafür keinen passenden Platz gibt, wähle einfach einen Wechselrichter, der für die Montage im Außenbereich geeignet ist.

Photovoltaik – die optimalen Voraussetzungen

Bevor Du Dein eigener Stromlieferant wirst, solltest Du die Voraussetzungen Deines Hausdachs genauer unter die Lupe nehmen. Denn um mit einer Solaranlage auf dem Dach eine gute Rendite zu erwirtschaften, sollten die Solarmodule möglichst großflächig ausfallen. Als Faustregel gilt: Effizient ist die Montage einer Photovoltaik-Anlage dann, wenn diese mindestens 25 Quadratmeter der nutzbaren Dachfläche ausmacht. Darüber hinaus solltest Du folgende Details bedenken:

Dachausrichtung: Zeigen Photovoltaik-Module nach Süden, dann wird Deine PV-Anlage die höchsten Stromerträge liefern. Ausgerichtet nach Osten oder Westen fallen diese erfahrungsgemäß um bis zu 25 Prozent niedriger aus. Optimal ist es, gleich beide Seiten des Dachs mit PV-Modulen auszustatten, so steht der Sonne mehr Fläche zur Verfügung als bei einer Anlage, die nur nach Süden zeigt.
Finger weg von Norddächern: sie eignen sich erfahrungsgemäß gar nicht für den Einsatz von Photovoltaik. Denn selbst die größte Dachfläche in Richtung Norden erweist sich als ineffizient, weil die Zeit der Sonneneinstrahlung pro Tag vergleichsweise zu gering ist – und das ist entscheidend bei der Frage, ob Deine PV-Anlage rentabel arbeitet und sich die Investition trägt.
Für eine Ausrichtung in Richtung Osten und Westen spricht jedoch, dass diese den Eigenverbrauch des Stroms besser decken. Die meisten sind als Berufstätige tagsüber nicht zu Hause. Deshalb wird mittags, zur heißesten Zeit des Tages, kaum Strom verbraucht. Der erzeugte Strom kann dennoch tagsüber gespeichert und abends genutzt werden. Module, die dagegen auf Westdächern verbaut sind, erzeugen Strom, wenn die Bewohner Feierabend haben.
Dachneigung: Idealerweise liegt eine Dachneigung für Photovoltaik auf Süddächern zwischen 30 und 45 Grad und die eines Ost- oder Westdaches bei 25 Grad.
Dacharten: Wenn Du ein Haus mit Flachdach besitzt, musst Du nicht auf Photovoltaik auf dem Dach verzichten. In diesem Fall werden diese dann an speziellen Halterungen in einem optimalen Winkel aufgestellt. Komplizierter wird es bei einem Tonnendach. Photovoltaik-Module lassen sich nur schwer an dieser Dachform anbringen.

Gut zu wissen: Es ist ratsam, sich das Dach vorab mit einem Experten genau anzusehen, bevor Du die Anlagengröße berechnen lässt. Das erleichtert die Einschätzung, ob zum Beispiel ein Statiker zur Unterstützung gebraucht wird. Bei einer Ortsbegehung wird zudem schnell klar, ob Dein Dach teilweise oder im schlechteren Fall voll beschattet ist. Eine Teilverschattung ist kein Hindernis für die Montage von Photovoltaik-Modulen, die vollständige Verschattung der Module jedoch schon.

Bei schrägen Dächern wie Steildach oder Satteldach verbauen die Fachfirmen spezielle Dachhaken, in dem sie diese in die Holzsparren unter den Ziegeln festschrauben. So können die Module über den Ziegeln befestigt und auf Aluschienen verschraubt werden. Die Dachfenster werden hier ausgespart, sodass genügend Licht in die Dachräume gelangen kann.
Anders sieht es bei Flachdächern aus. Auf ihnen müssen die Solarmodule auf schrägen Alugestellen verankert werden. Zusätzlich ist es üblich, diese mit Steinplatten zu beschweren. Das Gewicht dieser Ballaststeine fangen Träger ab, die unter dem Dach liegen. In Lagen mit viel Wind werden die Gestelle zusätzlich mit Bolzen in der Dachhaut gesichert.
Wo immer es möglich ist, wird eine konventionelle Photovoltaik-Anlage stets auf Alurahmen über der Dachverkleidung von Schrägdächern befestigt. Es gibt inzwischen aber auch Innovationen mit Indach-Photovoltaik-Elementen, die entweder direkt in das Dach oder in die Fassade integriert werden. Hierzu im Verlauf des Textes mehr

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Photovoltaik auf dem Dach befestigen

Je nach Dachart gibt es verschiedene Herangehensweisen für die Montage von Photovoltaik-Modulen:

Bei schrägen Dächern wie Steildach oder Satteldach verbauen die Fachfirmen spezielle Dachhaken, in dem sie diese in die Holzsparren unter den Ziegeln festschrauben. So können die Module über den Ziegeln befestigt und auf Aluschienen verschraubt werden. Die Dachfenster werden hier ausgespart, sodass genügend Licht in die Dachräume gelangen kann.
Anders sieht es bei Flachdächern aus. Auf ihnen müssen die Solarmodule auf schrägen Alugestellen verankert werden. Zusätzlich ist es üblich, diese mit Steinplatten zu beschweren. Das Gewicht dieser Ballaststeine fangen Träger ab, die unter dem Dach liegen. In Lagen mit viel Wind werden die Gestelle zusätzlich mit Bolzen in der Dachhaut gesichert.
Wo immer es möglich ist, wird eine konventionelle Photovoltaik-Anlage stets auf Alurahmen über der Dachverkleidung von Schrägdächern befestigt. Es gibt inzwischen aber auch Innovationen mit Indach-Photovoltaik-Elementen, die entweder direkt in das Dach oder in die Fassade integriert werden. Hierzu im Verlauf des Textes mehr.

Solar auf dem Dach: der Photovoltaik-Dachziegel

Immer mehr Hersteller aus der Photovoltaik-Branche entwickeln sogenannte Solardachziegel. Diese dienen als Dacheindeckung und ersetzen herkömmliche Ziegel. Dafür sind die einzelnen Photovoltaik-Zellen direkt auf herkömmlichen Ziegeln befestigt oder sie bedecken Dachziegel vollständig. Diese Variante birgt einige Nachteile:

Die Kosten einer Photovoltaik-Anlage mit Solarziegeln sind hoch und liegen bis zu 50 Prozent über der Standardausführung mit PV-Modulen.
Soll das bestehende Dach mit Solarziegeln nachgerüstet werden, können die Kosten noch höher ausfallen.
Ein markanter Nachteil von Solarziegeln liegt in den verbauten Steckverbindungen. Ihnen ist es geschuldet, dass bei Defekten die Fehlersuche bzw. -behebung mehr Zeit frisst.

Fazit: Wenngleich die Optik innovativer Solarziegel überzeugt, schrecken die vergleichsweise hohen Kosten einer Solaranlage dieses Genres eher ab. Solarziegel für das Dach werden deshalb häufig für denkmalgeschützte Gebäude oder für Neubauten genutzt – also immer dann, wenn Hausbesitzern das Aussehen ihrer Dächer besonders am Herzen liegt.

Indach-Photovoltaik – das Solardach ohne Ziegel

Eine Möglichkeit zum Verbau der Photovoltaik sind Indach-Solarmodule. Sie werden innerhalb des Daches, direkt auf dem Dachstuhl, aufgebracht und ersetzen die Eindeckung mit Dachziegeln. Die Indach-Module schließen somit bündig mit der Dacheindeckung ab. Diese Art von Solardach kann auch ganz ohne Ziegel auskommen. In jedem Fall sieht eine Indach-Lösung sehr elegant aus. Einen Wermutstropfen gibt es: Die Kosten für eine solche PV-Anlage liegen deutlich über denen einer „normalen Anlage“ mit Photovoltaik-Modulen auf dem Dach.

Lohnt sich Photovoltaik auf dem Dach?

Sprechen wir über den Preis. Meistens ist der von der PV-Anlage produzierte Solarstrom bezogen auf eine Kilowattstunde um die Hälfte günstiger als der von kommerziellen Stromlieferanten. Das ist eine beachtliche Einsparung, die gemeinsam mit staatlichen Fördermöglichkeiten zur Refinanzierung Deiner PV-Anlage beiträgt. Trotz der gesunkenen Einspeisevergütung macht die Montage von Photovoltaik beispielsweise auf dem Steildach Sinn – vor allem dann, wenn Du die erzeugte Strommenge weitestgehend selbst nutzt. Investiere zusätzlich in einen Stromspeicher, dann erhöht sich Dein Anteil zur Selbstnutzung und es steht Deiner Haustechnik auch nachts günstiger Strom zur Verfügung.

Hier die wichtigsten Vorteile:

Je mehr Fläche für Photovoltaik also genutzt wird, desto besser. Das Credo „Dächer mit Photovoltaik vollpacken“ ist neben dem Wunsch nach Kostenersparnis auch dem Anspruch nach aktivem Klimaschutz geschuldet.
Die Voraussetzungen für Photovoltaik auf dem Dach verbessern sich stetig. Deshalb sind große PV-Anlagen auf Privathäusern nach wie vor lukrativ. Die Änderung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) im Jahr 2023 unterstützt dies. Für den Eigenverbrauch muss keine EEG-Umlage gezahlt werden und es sollen weiterhin Maßnahmen zur Förderung erneuerbarer Energien unterstützt werden.
Auch Speichereinheiten tragen immer mehr zur Wirtschaftlichkeit von Photovoltaik auf dem Dach bei.
Wenn Du möglichst viel Solarstrom selbst verbrauchen möchtest, zum Beispiel für E-Auto oder E-Bike, dann ist die Kombination von solarem Dach sowie Solarfassaden interessant. Nachteilig an Solarfassaden sind allerdings die hohen Kosten des verwendeten Sicherheitsglases – sie sind für die Fassade in etwa doppelt so teuer wie Dachmodule.

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Gut zu wissen: Bei der Einspeisevergütung handelt es sich um eine langfristig festgelegte Vergütung für eingespeisten Solarstrom. Ausgezahlt wird Ihnen diese Einspeisevergütung für die Dauer von 20 Jahren vom Stromnetzbetreiber, an dessen Netz Deine Photovoltaik-Anlage angeschlossen ist.

Zum Förderservice

Als Dein eigener Stromerzeuger nutzt Du die günstige Solarenergie in erster Linie selbst. Circa 30 Prozent des Stroms kannst Du direkt verbrauchen. Bei einem Bedarf von beispielsweise 5.000 Kilowattstunden kann eine eigene Solarstromanlage mindestens 1.500 Einheiten dazu liefern. Deine Ersparnis von mehreren hundert Euro im Jahr hängt auch davon ab, wie viel Du für den kommerziellen Strom zahlst. Hier lohnt es sich ebenfalls, einen idealen Tarif für sich auszuhandeln.

Alles, was nicht von Dir verbraucht wird, fließt in das öffentliche Stromnetz. Denn weil die Sonnenstunden über das Jahr stark schwanken, wirst Du kaum das ganze Jahr lang den eigenen Strom vollständig verbrauchen können. Im Sommer fließt in der Regel mehr Strom ins öffentliche Netz als im Winter. Als Entschädigung erhältst Du dafür eine sogenannte Einspeisevergütung. Deren Höhe hängt von der Kapazität Deiner Photovoltaik-Anlage ab und von dem Zeitpunkt ihrer Inbetriebnahme.

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Die folgenden Informationen solltest Du vor dem Kauf einer Photovoltaik-Anlage berücksichtigen:

Beim Kauf von Photovoltaik für das Dach unterstützen Banken und Staat mit günstigen Krediten bzw. Zuschüssen.
Viele Bundesländer oder Kommunen bieten eigene Förderprogramme für die Installation zusätzlicher Batteriespeicher.
Eine Förderung von Photovoltaik ist an bestimmte Bedingungen festgemacht – zum Beispiel Menge der Stromeinspeisung ins öffentliche Stromnetz, Betriebsdauer oder Kapazität der Anlage.

Gut zu wissen: Photovoltaik auf dem Dach vermittelt vielen Hausbesitzern ein gutes Gefühl. Denn sie profitieren von wirtschaftlichen Vorteilen und tun etwas für den Umweltschutz. Denn Sonnenenergie ist eine unvergleichliche Energiequelle. Im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen wird diese CO₂-neutral gewonnen und verursacht keine Emissionen. Dennoch kommen zunächst Kosten auf Dich zu. Um eigenen Solarstrom zu produzieren, musst Du für die PV-Anlage auf jeden Fall mit 1.000 Euro pro Kilowatt-Leistung rechnen. Informiere Dich deshalb frühzeitig über staatliche Fördermöglichkeiten für die Sanierung Deines Daches und auch für die Installation einer PV-Anlage.

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