Photovoltaik einfach erklärt: Wie aus Sonne auf dem Dach Strom im Haus wird
Das Prinzip in einem Satz
Solarzellen machen aus Licht Gleichstrom, der Wechselrichter macht daraus Wechselstrom für Ihre Steckdosen, und was Sie gerade nicht brauchen, landet im Speicher oder im Netz. Das ist eigentlich schon alles. Der Rest sind Details, die über Ertrag und Kosten entscheiden.
Die vier Bausteine einer Solaranlage
1. Die Module
Ein Modul besteht aus vielen Solarzellen aus Silizium, hinter Glas und meist in einem Aluminiumrahmen. Fällt Licht auf eine Zelle, lösen sich Elektronen, und es fließt Strom. Aktuelle Standardmodule wandeln laut Fraunhofer ISE knapp 23 % des Sonnenlichts in Strom um. Ein typisches Modul mit rund 450 Watt misst etwa 1,76 mal 1,13 Meter, also rund 2 Quadratmeter.
2. Der Wechselrichter
Die Module liefern Gleichstrom, Ihre Geräte brauchen Wechselstrom. Der Wechselrichter wandelt um, moderne Geräte schaffen das mit rund 98 % Wirkungsgrad. Nebenbei sucht er ständig den Arbeitspunkt, an dem die Module am meisten liefern. Es gibt drei Bauarten:
- Strangwechselrichter: ein zentrales Gerät für mehrere Modulreihen. Das ist der Standard auf den meisten Einfamilienhäusern.
- Hybridwechselrichter: Solar- und Batteriewechselrichter in einem Gerät. Sinnvoll, wenn gleich ein Speicher dazukommt.
- Mikrowechselrichter: ein kleines Gerät pro Modul, zum Beispiel von Enphase. Jedes Modul arbeitet für sich, das hilft bei Teilschatten.
3. Der Zähler
Ein Zweirichtungszähler misst, was Sie aus dem Netz beziehen und was Sie einspeisen. Bei Anlagen mit mehr als 7 kW ist ein intelligentes Messsystem mit Steuerbox Pflicht. Die Kosten dafür sind gesetzlich gedeckelt, Details stehen in unseren Fragen zur Installation.
4. Der Speicher
Er ist kein Muss. Der Speicher nimmt mittags den Überschuss auf und gibt ihn abends wieder ab. Ohne Speicher nutzt ein Einfamilienhaus meist 30 bis 35 % seines Solarstroms selbst, mit Speicher 50 bis 80 %. Welche Größe passt, erklärt der Ratgeber Stromspeicher dimensionieren.
kWp und kWh: zwei Einheiten, die ständig verwechselt werden
kWp (Kilowatt peak) beschreibt die Leistung der Module unter Normbedingungen, also bei 1.000 Watt Einstrahlung je Quadratmeter und 25 Grad Modultemperatur. kWh (Kilowattstunde) ist die Energie, die über das Jahr tatsächlich zusammenkommt. Die Brücke zwischen beiden ist der spezifische Ertrag: Wie viele Kilowattstunden bringt ein kWp an Ihrem Standort?
Was ein Dach bei Bremen liefert
Wir haben das Werkzeug PVGIS der EU-Kommission für ein paar Orte rechnen lassen. Grundlage sind Wetterdaten von 2005 bis 2023, 14 % Systemverluste und ein Süddach mit 35 Grad Neigung:
- Stuhr: rund 1.003 kWh je kWp und Jahr
- Bremen: rund 996 kWh
- Hamburg: rund 990 kWh
- München zum Vergleich: rund 1.139 kWh
Der Norden liegt also etwa 11 bis 13 % hinter dem Süden. Eine 10-kWp-Anlage in Stuhr kommt auf knapp 10.000 kWh im Jahr. Ein Vier-Personen-Haushalt ohne elektrische Warmwasserbereitung verbraucht laut Stromspiegel rund 3.800 kWh.
Die Ausrichtung zählt mehr als der Breitengrad
Für Bremen ergibt PVGIS bei 30 Grad Neigung:
- Ostdach: 809 kWh je kWp, rund 19 % weniger als Süd
- Westdach: 789 kWh je kWp, rund 21 % weniger
- Flachdach mit Ost-West-Aufständerung und 10 Grad: rund 825 kWh je kWp
Ein Ost-West-Dach verliert also ungefähr so viel wie ein Umzug von München nach Bremen. Dafür liefert es morgens und abends mehr, wenn im Haus gekocht, gewaschen und geduscht wird.
Wann die Anlage arbeitet
Von November bis Februar kommen in Bremen nur knapp 14 % des Jahresertrags zusammen. Das Geld verdient die Anlage von März bis Oktober. Heiße Tage sind übrigens nicht die besten: Pro Grad über 25 Grad Modultemperatur verliert ein typisches Modul rund 0,3 % Leistung. Ein kühler, klarer Tag im Mai schlägt oft den Hochsommer.
Eigenverbrauch oder Einspeisung: wohin der Strom geht
Jede Kilowattstunde vom Dach nimmt einen von drei Wegen: in ein Gerät im Haus, in den Speicher oder ins Netz. Für neue Anlagen bis 10 kWp, die bis zum 31. Januar 2027 in Betrieb gehen, zahlt der Netzbetreiber 7,70 Cent je eingespeister Kilowattstunde. Strom aus dem Netz kostet Haushalte laut BDEW im Jahr 2026 im Schnitt 37 Cent. Diese Lücke ist der Grund, warum sich heute fast jede Planung um den Eigenverbrauch dreht.
Zwei Regeln spielen hinein. Seit dem Solarspitzengesetz vom 25. Februar 2025 dürfen neue Anlagen ohne Smart Meter und Steuerbox höchstens 60 % ihrer Leistung einspeisen. Außerdem will die Bundesregierung die feste Einspeisevergütung für Neuanlagen ab 2027 abschaffen. Beschlossen ist das noch nicht (Stand 28. September 2026). Was bisher bekannt ist, steht im Ratgeber Förderung 2026.
Wie lange hält das alles?
Module halten 30 Jahre und länger. Das Fraunhofer ISE hat an 44 Anlagen eine Alterung von nur etwa 0,15 % pro Jahr gemessen, dazu kommen 1 bis 2 % im ersten Betriebsjahr. Übliche Leistungsgarantien sichern nach 25 bis 30 Jahren noch 85 bis 90 % der Nennleistung zu.
Das Verschleißteil ist der Wechselrichter. Er hält meist 10 bis 15 Jahre und wird während der Lebensdauer der Anlage einmal getauscht. Rechnen Sie dafür mit etwa 1.000 bis 2.500 Euro.
Vom ersten Gespräch bis zum ersten Solarstrom
- Dach und Verbrauch prüfen: Ausrichtung, Neigung, Schatten, Zählerschrank und Jahresverbrauch.
- Angebot zum Festpreis.
- Anmeldung beim Netzbetreiber. Bei Anlagen bis 30 kW muss er sich innerhalb eines Monats melden.
- Montage, auf einem Einfamilienhaus meist ein bis zwei Tage.
- Zählerwechsel, Inbetriebnahme und Eintrag ins Marktstammdatenregister innerhalb eines Monats.
Insgesamt vergehen meist sechs bis zwölf Wochen. Eine Baugenehmigung brauchen Sie in Niedersachsen und Bremen in aller Regel nicht. Ausnahmen sind Baudenkmäler und einzelne Gebiete mit Gestaltungsvorschriften.
Häufige Fragen
Funktioniert Photovoltaik auch bei bewölktem Himmel?
Ja, nur mit weniger Leistung. Auch diffuses Licht erzeugt Strom. Ein grauer Novembertag liefert aber nur einen Bruchteil eines klaren Maitags.
Habe ich mit Solaranlage bei Stromausfall Strom?
Ohne Zusatztechnik nicht. Eine normale Anlage trennt sich bei Netzausfall aus Sicherheitsgründen vom Netz und schaltet ab. Weiter Strom gibt es nur mit einem Speicher, der Not- oder Ersatzstrom kann, und passender Umschalttechnik. Mehr dazu auf unserer Seite Notstrom.
Wie viele Module passen auf mein Dach?
Grob ein Modul je 2 Quadratmeter freier Dachfläche, abzüglich Randabständen, Gauben, Fenstern und Schornstein. Für 10 kWp brauchen Sie etwa 45 bis 50 Quadratmeter.
Muss ich auf den Solarstrom Steuern zahlen?
In aller Regel nicht. Anlagen bis 30 kWp je Wohneinheit sind einkommensteuerfrei, und beim Kauf fällt keine Mehrwertsteuer an. Einzelheiten in unseren Fragen zu Kosten & Förderung.
Quellen
- Fraunhofer ISE: Aktuelle Fakten zur Photovoltaik in Deutschland (Fassung vom 20.08.2026)
- EU-Kommission, JRC: PVGIS, eigene Berechnung mit SARAH3-Daten und 14 % Systemverlusten
- co2online: Stromverbrauch im Haushalt (Mai 2025)
- Verbraucherzentrale: Lohnen sich Batteriespeicher? (Juli 2026)
- Bundesnetzagentur: EEG-Fördersätze
- BDEW-Strompreisanalyse (August 2026)
- Photovoltaik-Netzwerk Baden-Württemberg: Lebensdauer und Garantie
