Solarpanel in 2023: Arten, Aufbau & Montage!

Solarpanele sind die Sonnenkollektoren Deiner PV-Anlage. Sie gewinnen Strom aus Licht. Wie das funktioniert und alles Weitere über Solarmodule erfährst Du hier.

Das Wichtigste in Kürze

Solarpanele bestehen aus einem Rahmen, Deckschichten und Halbleitern.

Im Solarpanel wird aus Licht elektrischer Strom.

Es gibt drei wesentliche Bauarten: polykristalline Zellen, monokristalline Zellen und Dünnschichtmodule.

Die Nennleistung von Solarpanelen wird in Wp angegeben. Moderne Module erreichen ca. 300 Wp.

Für eine PV-Anlage werden mehrere Solarpanele in Reihe geschaltet.

Die Kosten für ein Modul liegen zwischen 100 € und 300 €.

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Was ist eine Photovoltaikanlage?

Eine Photovoltaikanlage besteht aus mehreren Komponenten. Nach außen hin sichtbar sind die Solarpanele – sie erzeugen elektrischen Strom aus Sonnenlicht. Da es sich technisch bedingt um Gleichstrom handelt, folgt als Nächstes der Wechselrichter. Er wandelt den Gleichstrom in haushaltsüblichen Wechselstrom um. Der gelangt über einen Hausanschluss zu Deinen Geräten, sodass Du mit eigenem, umweltfreundlichem Strom Herd, Waschmaschine, Computer & Co. betreiben kannst. Bei einer Photovoltaikanlage mit Netzeinspeisung gibt es zusätzlich einen Stromzähler und einen Anschluss ans öffentliche Netz. Optional kann ein Batteriespeicher Teil der Anlage sein.

Foto: schulzfoto/stock.adobe.com

Was ist ein Solarpanel?

Ein Solarpanel ist ein zentrales Element einer Photovoltaikanlage. Es handelt sich um ein plattenförmiges Bauteil, das Sonnenlicht einfängt und dessen Energie in Strom umwandelt. Dabei entstehen keine Emissionen und Abfälle, sodass Solarstrom klima- und umweltfreundlich ist. Darüber hinaus ist Sonnenlicht als Energieträger kostenlos! 

Gut zu wissen

Für Solarpanele gibt es verschiedene Begriffe. Sie werden auch als Solarmodule, Solarplatten oder PV-Module bezeichnet.

Aufbau eines Solarpanels

Solarpanele für Photovoltaikanlagen können sich im Detail ein wenig unterscheiden, der grundsätzliche Aufbau ist aber gleich. Sie bestehen aus den folgenden Komponenten:

  • Rahmen: sorgt für Stabilität und hält die Einzelteile zusammen
  • Abdeckung aus Glas oder Kunststoff: schützt die darunterliegenden Teile
  • Schutzschicht: liegt meist über und unter den Solarzellen
  • Solarzellen: verwandeln Sonnenlicht in elektrischen Strom
  • Kunststofffolie oder Glasscheibe: bieten extra Schutz von unten
  • Anschlussdose: dient dem Anschluss von Kabeln zum Abzapfen des Stroms

Wie funktioniert ein Solarpanel?

Ein Solarpanel wandelt Licht in Strom. Aber wie läuft die Umwandlung ab – und wie gelangt der Strom ins Haus? Herzstück des PV-Moduls sind Solarzellen, die in der Regel aus zwei Schichten dotiertem Silizium bestehen. Dotiert heißt, dass das Silizium durch Einbindung von Fremdatomen pro Schicht eine positive beziehungsweise negative Ladung aufweist. Trifft Sonnenlicht auf dieses Material, werden Elektronen angeregt – es resultiert eine Spannung. Dieses Phänomen ist als photovoltaischer Effekt bekannt. Die Spannung wird an zwei Anschlusskontakten abgegriffen. Sobald der Stromkreis geschlossen ist, fließt ein Strom. Informiere Dich bei uns gerne genauer zur Funktionsweise von Solarzellen und zu den physikalischen Hintergründen.

Gut zu wissen

Solarzellen und Solarpanele sind nicht identisch. Als Solarpanel wird der gesamte Aufbau bezeichnet, die Solarzellen sind ein Teil davon. Sie bestehen aus einem Halbleiter, meist ist dies Silizium.

In einem Solarpanel ist nicht nur eine Solarzelle enthalten, es sind mehrere miteinander verbunden. Meistens sind es 36 oder 72 Stück, je nach Bauart und Hersteller. Bei Sonnenlicht addiert sich dadurch die Spannung mehrerer Zellen zur Ausgangsspannung des Solarmoduls (je nach Bauart 30 – 60?V).

Bautechnisch sind Solarpanele so konzipiert, dass sie einfach zu montieren sind, zum Beispiel auf Hausdächern. Durch ihre physikalischen und geometrischen Eigenschaften lassen sie sich problemlos flexibel kombinieren. Üblicherweise passen zehn oder mehr Solarpanele auf ein Einfamilienhaus.

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Leistung, Spannung, Fläche: wichtige Kennzahlen von Solarmodulen

Wenn Du eine Photovoltaikanlage installieren möchtest, hast Du verschiedene Solarpanele zur Wahl. Sie unterscheiden sich zum Beispiel in der Effizienz, mit der sie Sonnenlicht in Strom umwandeln. Das beeinflusst unmittelbar die Menge an Strom, die Dir zur Verfügung steht. Daher ist es sinnvoll, vorab verschiedene Baumformen hinsichtlich des Preises und der Leistung zu prüfen. Damit Du Solarpanele vergleichen kannst, gibt es verschiedene Kennzahlen.

Leistung: Die Leistung von PV-Modulen wird in Watt Peak (Wp) angegeben. Dieser Wert wird unter besonders günstigen, standardisierten Testbedingungen (STC) ermittelt. Real wird Deine Anlage vermutlich selten den Höchstwert (Nennleistung) erreichen. Die Leistung alleine ist zudem kein gut vergleichbarer Wert, wenn sich die Panele auch in der Größe unterscheiden. Besser geeignet ist hier die Leistung pro Fläche: Wp/m².

Gut zu wissen

Die Leistung eines Solarmoduls hängt von äußeren Einflüssen wie Zelltemperatur und Einstrahlwinkel ab. Um für vergleichbare Werte zu sorgen, gibt es zwei normierte Testverfahren: STC (Standard Test Conditions) und NOCT (Normal Operating Cell Temperature). STC entsprechen Laborbedingungen, die NOCT sind dagegen ein realistisches Test-Szenario.

Fläche: Die Modulfläche spielt eine Rolle, wenn es darum geht, Dein Hausdach oder einen anderen Untergrund zu belegen. Bei gleicher Technik gilt: Je größer die Fläche ist, desto mehr Licht kann in Strom umgewandelt werden und desto wirtschaftlicher ist eine Anlage tendenziell. Möchtest Du verschiedene Panele unterschiedlicher Fläche und Leistung vergleichen, nutze die Leistung pro Fläche als Anhaltspunkt: Wp/m2.

Wirkungsgrad: Der Wirkungsgrad von Solarpanelen ist ein sehr wichtiger Wert. Er gibt an, wie viel Prozent der eingestrahlten Lichtenergie in elektrischen Strom umgewandelt werden. Dieser Wert liegt je nach Bauart und Hersteller zwischen 15 und 23 %. Es gibt verschiedene technische Lösungen, um den Wirkungsgrad zu erhöhen, zum Beispiel PERC-Module (Passivated Emitter and Rear Cell). Hierbei wird Licht, das die Zelle passiert hat, ohne umgewandelt zu werden, an der Rückseite reflektiert. So besteht nochmals die Chance, dass es zum photovoltaischen Effekt kommt.

Spannung: Die Spannung oder präziser die Leerlaufspannung eines Solarmoduls ist vor allem für Techniker*innen interessant. Bei Deiner Anlage sorgt der Wechselrichter dafür, dass die Ausgangsspannung den haushaltsüblichen 230 V entspricht.

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Welche Arten von Solarmodulen gibt es?

Manche Solarmodule erscheinen blau, andere wirken dunkelblau bis schwarz – das ist kein Zufall. Tatsächlich gibt es verschiedene Arten von Solarpanelen. Sie unterscheiden sich nicht nur im Aussehen, sondern auch im Wirkungsgrad und in weiteren Eigenschaften. Im Folgenden werden die häufigsten Arten von Solarmodulen vorgestellt.

Monokristalline Solarmodule

Bei monokristallinen Solarmodulen bestehen die Zellen aus einzelnen Kristallen. Diese haben eine Höhe von 200 µm, was in menschlichen Maßstäben sehr dünn ist. Technisch handelt es sich jedoch um sogenannte Dickschichtmodule

Zur Herstellung werden zunächst große Einkristalle von dotiertem Silizium gezogen und diese dann in sogenannte Wafer geschnitten. Das macht die Produktion teurer und aufwendiger als bei polykristallinen Solarzellen, dafür ist der Wirkungsgrad höher und die Ausbeute bei Schwachlicht ist besser. Das heißt: Die Stromausbeute pro Quadratmeter ist höher. Monokristalline Solarmodule erkennst Du an ihrer dunkelblauen bis schwarzen Farbe.

Polykristalline Solarmodule

Polykristalline Solarmodule bestehen aus mehreren Kristallstücken und zählen ebenfalls zu den Dickschichtmodulen. Durch die Kristallstücke ergibt sich ihr charakteristisches Funkeln in der Sonne, sie erscheinen zudem blau. Die Produktion ist einfacher, da für diese Bauart mehrere Kristallstücke aneinandergesetzt werden und kein reiner Einkristall nötig ist. Dadurch sind polykristalline Solarzellen günstiger in der Anschaffung, allerdings ist der Wirkungsgrad etwas geringer als bei monokristallinen.

Dünnschichtmodule

Dünnschichtmodule sind besonders günstig in der Herstellung. Dafür werden Trägermaterialien mit Silizium bedampft. Es handelt sich dabei nicht um Siliziumkristalle wie bei den Dickschichtmodulen, sondern um amorphes (nicht kristallines) Silizium, welches mikroskopisch ungeordnet ist. 

Dünnschichtmodule liefern ebenfalls Strom, allerdings mit einem niedrigeren Wirkungsgrad als kristalline Zellen. Daher kommen Dünnschichtmodule auf Dächern selten zum Einsatz, sie sind eher eine Option für großflächige Anlagen wie zum Beispiel auf Freiflächen. Ein Vorteil ist die hohe Flexibilität. Das Silizium ist nicht spröde wie bei Kristallen, sondern kann auch für runde Formen genutzt werden, zum Beispiel Ziegel oder Röhren.

Die gängigsten Solarmodule im Vergleich

Polykristalline oder monokristalline Solarpanele – was ist besser? Das kommt auf Deine Anforderungen an die Technik an. Für die Ausstattung von Eigenheimen gelten monokristalline Solarpanele als Standard, da sie sich mit ihrem vorteilhaften Preis-Leistungs-Verhältnis empfehlen. Hier siehst Du die jeweiligen Eigenschaften der Modulvarianten im Vergleich.

Polykristalline SolarpaneleMonokristalline SolarpaneleDünnschichtmodule
max. Wirkungsgrad (Serienproduktion)20 %24 %8 %
typischer Modulwirkungsgrad17 %19 %6 %
Anschaffungskostenmittelhöher als bei polykristallinen Panelsniedrig
Flächenbedarfmittelgeringhoch
Vorteileniedrigere Kosten als für monokristalline Panelshöhere Stromausbeute auch bei Schwachlichtgünstig
Quelle: Volker Quaschning: Erneuerbare Energien und Klimaschutz, 4. Auflage, München 2018, S. 134.

Unser Tipp

Für die meisten Anwendungen zur Stromerzeugung an oder auf privaten Gebäuden sind polykristalline Solarpanele am besten geeignet.

PV-Module in der Entwicklung

Solarpanele auf dem eigenen Dach, die kostenlose Sonnenenergie in Strom verwandeln – noch bis in die 1990er Jahre war das größtenteils Zukunftsmusik. Heute ist diese solare Vision für viele Menschen Realität und die Entwicklung der Solarmodule schreitet weiter voran. Die Forschung konzentriert sich auf verschiedene Aspekte, allen voran höhere Wirkungsgrade, niedrigere Kosten und mehr Flexibilität bei der Montage. Dabei sind einige vielversprechende Kandidaten in der Erprobung.

Metal-Wrap-Through-Solarzellen

Metal-Wrap-Through-Solarzellen (MWT-Solarzellen) haben den konstruktiven Vorteil, dass die Technik selbst weniger Schatten auf die Oberfläche wirft. Dadurch steigt der Wirkungsgrad im Vergleich zu herkömmlichen Solarmodulen. Möglich wird das durch einen konstruktiven Aufbau, bei dem die Kontakte beide rückseitig liegen. Die eigentlichen Frontkontakte werden durch metallisierte Löcher auf der Rückseite abgegriffen. Die Technik verschattet sich also nicht selbst.

Tandem-Solarzellen

Tandem-Solarzellen bestehen aus einem Schichtaufbau. Vereinfacht gesagt, liegen mehrere lichtabsorbierende Schichten übereinander, wobei die oberste Schicht kurzwelliges Licht absorbiert, die darunterliegenden längerwelliges Licht. Das hat zwei entscheidende Vorteile: Erstens werden die unterschiedlichen Wellenlängen des Lichts besser ausgenutzt und zweitens ist die Absorption des energiereichen kurzwelligen Lichts effizienter. Dadurch steigen die Wirkungsgrade je nach Technik auf 30 %, 40 % und mehr an. Dabei handelt es sich allerdings um experimentelle Modelle.

HJT-Solarzellen

Heterojunction-Solarzellen (HJT-Solarzellen) erreichen Wirkungsgrade von etwa 24%. Das ist zwar kein so immenser Anstieg wie bei Tandem-Solarzellen, dafür ist die HJT-Technik weitaus einfacher. Damit sind HJT-Solarzellen günstiger und ressourcenschonender in der Produktion als reine monokristalline Zellen, die im Idealfall auch bis zu 24 % Wirkungsgrad erreichen. Bei der HJT-Technik werden kristalline Solarzellen mit einer zusätzlichen Dünnschicht aus dotiertem Silizium bedampft. So erklärt sich auch der Name: Heterojunction bedeutet, dass die beiden unterschiedlichen Technologien (kristalline Zellen und Dünnschichtmodule) miteinander vereint werden.

TOPCon-Solarzellen

Die Effizienz von Solarzellen zu steigern, gelingt nicht nur durch neuartige Halbleiter und komplexere Strukturen. Die am Fraunhofer ISE in Freiburg entwickelte TOPCon-Solarzelle verfügt über einen speziellen Rückseitenkontakt (Tunnel Oxide Passivated Contact), der den Wirkungsgrad auf über 25 % steigert, wobei die Fertigung zugleich einfacher wird.

IBC-Solarzellen

Ein Problem traditioneller Solarzellen ist, dass Kontakte auf der Oberfläche liegen, wodurch diese zum Teil beschattet wird. IBC Solarzellen (Interdigital Back Contact) sind so konzipiert, dass Emitter und Kontakt rückseitig liegen. In Kombination mit einer optischen Optimierung der Vorderseite lässt sich dadurch der Wirkungsgrad erhöhen.

Auf einen Blick

Aktuell sind Entwicklungen wie die HJT-Zelle und die TOPCon-Solarzelle vielversprechend, da sie auf der bereits genutzten Technologie aufbauen und diese verbessern. Wenn es gelingt, Innovationen wie die Tandem-Solarzellen großtechnisch zu produzieren, können in der Zukunft deutliche Leistungssteigerungen erzielt werden.

Die Geschichte von Solarmodulen

Die Geschichte der Solarzellen reicht bis ins 19. Jahrhundert zurück und ist mit berühmten Namen wie Albert Einstein und Alexandre Edmond Becquerel verknüpft. Letzterer entdeckte nämlich 1839 den photoelektrischen Effekt – also die Tatsache, dass Licht in der Lage ist, Elektronen zu beeinflussen. Das allerdings Jahrzehnte bevor wesentliche Erkenntnisse zum Aufbau der Materie gewonnen wurden. So gelang es erst Albert Einstein 1905, den lichtelektrischen Effekt zu erklären – mit Hilfe einer Theorie zur Quantisierung des Lichts. Dafür gab es übrigens 1921 den Nobelpreis für ihn und nicht etwa für die Relativitätstheorie.

Auch wenn mit diesen und weiteren Arbeiten die Grundlagen für die Photovoltaik gelegt waren, dauerte es nochmals einige Jahre, bis die erste funktionierende Solarzelle auf Siliziumbasis das Licht der Welt erblickte. 1954, im Jahr der Veröffentlichung, erreichte eine Zelle aus den Bell Laboratories einen Wirkungsgrad von 4 – 6 %.

Obwohl der erste Einsatz auf der Erde erfolgte – nämlich zur Stromversorgung von Telefonverstärkern – erlebten die Solarzellen ihren ersten großen Erfolg im Weltall. 1958 startete die NASA den ersten Satelliten Explorer 1 mit PV-Modulen zur Stromversorgung. Es folgten Solarpanele für verschiedene Anwendungszwecke, Dachanlagen mit Einspeisung gab es in Deutschland erstmals 1991. Seitdem wird die Technik kontinuierlich weiterentwickelt. Im Vergleich zu den Anfangsjahren sind die Wirkungsgrade heute deutlich höher und die Kosten erheblich niedriger.

Welche Leistung erbringen Solarpanele?

Von der Theorie und der Geschichte der Panels zurück zur Praxis. Wenn Du eine PV-Anlage installieren möchtest, ist für Dich sicher interessant, welche Leistung Solarmodule erbringen.

Hier gibt es eine Schwierigkeit: Die Leistung, die Du tatsächlich von Deiner Anlage erhältst, schwankt mit der Lichteinstrahlung und der Temperatur. Um einen Vergleich durchführen zu können, sind jedoch identische Bedingungen für die verschiedenen  Solarpanele nötig, sonst haben die Ergebnisse keine Aussagekraft. Daher wird die Leistung von PV-Modulen in Watt Peak (Wp) als maximale Nennleistung angegeben. Dabei handelt es sich um die größtmögliche Leistung, die das Modul unter Idealbedingungen erbringt. Der Wert handelsüblicher Solarpanele liegt zwischen 50 und 400 Wp Nennleistung.

Achtung

Ein PV-Modul mit 350 Wp ist nicht zwangsläufig effizienter als ein Modul mit 250 Wp. Es kommt zusätzlich auf die Fläche an. Viele Hersteller geben jedoch keine Leistung pro Fläche an. Um sie selbst zu berechnen, teilst Du die Leistung in kWp durch die Modulfläche in m². Hier liegen die meisten Solarpanele um 200 Wp/m².

Wie wird die Leistung von Solarmodulen gemessen?

Wie angedeutet, wird die Leistung von Solarmodulen unter normierten Testbedingungen gemessen. Meistens sind dies die sogenannten Standardtestbedingungen (STC = Standard Test Conditions). Diese geben konkrete, ideale Rahmenbedingungen vor:

  • Zellentemperatur = 25°C
  • Bestrahlungsstärke = 1000 W/m²
  • Luftmasse (Englisch „Air Mass“, AM) = 1,5

AM ist ein Maß für die Länge des Weges, den das Licht der Sonne bis zur Erdoberfläche zurücklegt. Diese Länge beeinflusst die Strahlungsleistung. Wenn die Sonne im Zenit steht, ist AM = 1. Bei einer AM von 1,5 ist der Einfallswinkel ca. 48° und die Bestrahlungsstärke beträgt 1.000 W/m².

 

Da die STC zwar im Labor, im Regelbetrieb aber kaum erreicht werden, wurde als alternatives, realistischeres Testszenario die Normal Operating Cell Temperature entwickelt:

  • Bestrahlungsstärke auf der Zelloberfläche = 800 W/m
  • Lufttemperatur = 20 °C
  • Windgeschwindigkeit = 1 m/s

Unter diesen Bedingungen wird dann geprüft, welche Leistung das Solarmodul erreicht. Grundsätzlich gibt es zusätzlich produktionsbedingte Schwankungen zu berücksichtigen. Daher findest Du die Angaben zur Leistung meist mit einer Angabe zur möglichen Schwankung, zum Beispiel: 350Wp ± 10Wp.

Leistungsoptimierer für Solarpanele

Leistungsoptimierer sind elektrotechnische Bauteile, die den Ertrag einer PV-Anlage optimieren sollen. Um ihre Wirkweise zu verstehen, ist ein kleiner Ausflug in die Elektrotechnik nötig.

Die Leistung einer PV-Anlage ergibt sich aus der Stromstärke und der Spannung Konkret ist die Leistung das Produkt aus Spannung und Stromstärke. Bei Photovoltaikanlagen, die aus mehreren Modulen in einem String (eine Reihenschaltung von Panels) bestehen, gibt jeweils das Modul mit dem geringsten Wert die Leistung vor

Sofern alle Module gleich ausgerichtet sind und ähnlich viel Sonnenlicht bekommen, sind die Differenzen minimal. Wenn jedoch ein Teil der Module nach Westen ausgerichtet ist und der andere Teil nach Osten, sind die Schwankungen je nach Sonnenstand groß. Ähnlich ist es, wenn ein Modul verschattet wird – zum Beispiel durch einen Mast, einen Baum oder den Schornstein. Dann bleibt die Anlage unter ihrem Optimum.

Ein Leistungsoptimierer löst dieses Problem, indem jedes Modul separat geregelt wird (und nicht zentral über den Wechselrichter). Dadurch erbringen alle Solarpanele ihr Optimum. Ob sich ein Leistungsoptimierer lohnt, hängt vom Einzelfall ab.

Was kostet ein PV-Modul?

Wie hoch die Kosten für ein Photovoltaikmodul sind, richtet sich nach vielen Faktoren. Üblicherweise sind polykristalline Solarzellen günstiger als monokristalline. Aber auch die Qualität der Verarbeitung spielt eine Rolle. Dadurch ergibt sich eine breite Preisspanne von etwa 150 – 350€ pro Modul. Damit machen die Panels insgesamt nur etwa ein Fünftel der Gesamtkosten der Anlage aus.

Am besten vergleichst Du Preise für Solarmodule über die Kosten pro Wp. Die meisten Modelle liegen zwischen 50 Cent und 80 Cent pro Wp. Alternativ kannst Du die Kosten pro Quadratmeter vergleichen. Daraus ergibt sich bei den meisten Modellen, dass monokristalline Solarzellen ein besseres Preis-Leistungs-Verhältnis haben als polykristalline. Mehr über die Kosten von Solarpanelen erfährst Du in unserem Ratgeber zu den Kosten der Photovoltaik.

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Zertifizierungen bei PV-Modulen

Ist das Solarpanel sicher und erbringt es die gewünschte Leistung? Eignet sich das Modul für die Montage in Deutschland und entspricht die Qualität hohen Standards? Um all diese Fragen zu beantworten, gibt es Zertifizierungen für Solarpanele. Ein Vorteil für Dich als Anlagenbetreiber*in: Bestimmte Zertifikate sind verpflichtend, um ein Modul verkaufen zu dürfen. Andere bieten Dir zusätzliche Sicherheit in Hinblick auf die Qualität der Technik. Hier siehst Du die wichtigsten Zertifikate und Tests für Solarmodule in der Übersicht.

ZertifizierungMerkmale
IEC (International Electronical Commission)
IEC 61215 (für kristalline Solarzellen)
IEC 61646 (für Dünnschichtmodule)
Umfangreiches Prüfverfahren für PV-Module
Verpflichtend für die Zulassung von Modulen in Europa
In Deutschland Durchführung durch den TÜV
Prüfung hinsichtlich Funktionalität und Sicherheit
RAL-GZ 966Vergeben von der RAL-Gütegemeinschaft e.V.
Definierte Prüf- und Testverfahren für PV-Module
Umfasst auch Bewertungskriterien für Planung, Anlagenbau und Solarthermie
PV Module Reliability ScorecardTest auf Zuverlässigkeit
Fünf Kriterien: mechanische Belastung, Degradation, Temperaturwechsel, Feuchtwärme, Frost
Carbon Footprint Verification (CFV)Beurteilung der CO2-Bilanz über die gesamte Nutzungsdauer inklusive Fertigung und Recycling
TÜV
Zertifikat TÜV Rheinland
Der TÜV prüft PV-Module nach IEC-Standard. Außerdem nimmt er weitere Prüfungen vor.

Garantieansprüche bei PV-Modulen

Eine pauschale Garantie auf Photovoltaikmodule gibt es nicht – doch die meisten Hersteller bieten mittlerweile entsprechende Sicherheiten an. Für Dich ist das vorteilhaft, denn dadurch hast Du meist über mehrere Jahre hinweg Ansprüche auf Ersatz, falls ein Modul defekt ist. Was genau die Garantie umfasst, hängt von den Garantiebedingungen des Herstellers ab. 

Achtung

Gewährleistung und Garantie sind zwei unterschiedliche Dinge. Garantien bekommst Du vom Hersteller, diese sind gesetzlich nicht näher bestimmt. Die gesetzliche Gewährleistung für die Installation der gesamten Anlage ist verpflichtend. Je nach Modell erstreckt sich die Gewährleistung auf zwei oder fünf Jahre. Du erhältst sie vom Installationsbetrieb, zum Beispiel von uns bei EIGENSONNE.

Grundsätzlich gibt es zwei unterschiedliche Arten von Garantien: die Produktgarantie und die Leistungsgarantie für Solarpanele.

Die Produktgarantie für PV-Module bezieht sich auf Material- und Baufehler. Sie wird meist für fünf bis zehn Jahre gewährt. Sollten in dieser Zeit ab dem Kauf Mängel auftreten, die auf Defekte im Produkt zurückgehen, hast Du Anspruch auf Ersatz oder Reparatur – je nach Garantiebedingungen.

Die Leistungsgarantie von PV-Modulen bezieht sich auf die Leistung, welche die Solarpanele erbringen. Diese nimmt mit der Zeit etwas ab (siehe Abschnitt Degradation von Solarmodulen). Über die Leistungsgarantie sichert der Hersteller Dir zu, dass die Leistung über einen Zeitraum von 20, 30 oder sogar 40 Jahren nicht unter einen bestimmten Wert fällt. Diese Leistungsgarantie wird häufig nicht linear, sondern in Stufen gewährt. Das heißt: Die Leistung wird nicht von Jahr zu Jahr garantiert, sondern zum Beispiel in Form von mindestens 90% in den ersten zehn Jahren und mindestens 80 % in den ersten 20 Jahren.

Gut zu wissen

Wir von EIGENSONNE geben Dir beim Kauf zusätzlich zur Herstellergarantie eine Rundum-Sorglos-Garantie für 5 Jahre. Wenn Du Dich für die Miete entscheidest, profitierst Du bei uns 20 Jahre lang von einem umfangreichen Servicepaket inklusive Versicherung und Reparaturen.

Wie werden Solarpanele montiert?

Solarpanele werden so montiert, dass sie möglichst viel Sonnenlicht einfangen. Daher bietet sich das Dach als Montageflächean. Je nach Bauform und Zustand gibt es wiederum verschiedene Möglichkeiten, Solarpanele auf dem Dach zu befestigen.

Aufdach- und Indachanlagen

Die Aufdachmontage von „Solarplatten“ ist die häufigste Variante der Installation. Sie ist konstruktiv unkompliziert und lässt sich auch auf bestehenden Dächern schnell vornehmen. Dazu wird auf dem Dach ein Schienensystem befestigt, welches dann die Module trägt. So erklärt sich auch der Name. Die Solarpanele befinden sich auf dem Dach.

Die Indachmontage ist ähnlich, hierbei ersetzen die Solarmodule allerdings die Dachziegel. Das sorgt für einen ästhetischen Gesamteindruck, da eine einheitliche Oberfläche entsteht. Die Befestigung erfolgt in diesem Fall direkt auf den Dachlatten, ebenfalls mit einem Schienensystem. Wegen der konstruktiven Besonderheiten der Indachmontage kommt diese Variante vor allem dann in Betracht, wenn Dach oder Haus neu gebaut werden.

Solarpanele auf Flachdächern

Flachdächer eignen sich ebenfalls zur Montage von Solarpanelen, allerdings werden hier Aufständerungen verwendet, um die Module zu neigen. Das hat Effizienzgründe: Geneigte Module fangen mehr Sonnenlicht ein, da die Sonne in Mitteleuropa nie senkrecht über der Erde steht. Daher ist der Ertrag deutlich höher, wenn die Solarmodule gekippt sind. Ein Vorteil bei Flachdächern ist, dass die Ausrichtung meist frei wählbar ist. Den höchsten Gesamtertrag bieten Anlagen mit Süd-Ausrichtung.

Unser Tipp

In unserem Solardach-Ratgeber erläutern wir die verschiedenen Montagearten im Detail.

Nachführung von Solarpanelen

Der Sonnenstand ändert sich im Laufe des Tages – und damit auch der ideale Einstrahlwinkel. Eine Solaranlage mit Nachführung der Module gleicht dies aus, indem sie die Neigung und Ausrichtung der Panele dem Sonnenstand anpasst. Das erhöht die Effizienz der Anlage, allerdings ist die Konstruktion nicht überall realisierbar. Bei geneigten Hausdächern ist die Nachführung meist konstruktiv unmöglich, bei Flachdächern theoretisch machbar. Zum Einsatz kommt die Technik vor allem bei Freiflächenanlagen.

Wie lange hält ein Solarmodul?

Bei der Frage, wie lange ein PV-Modul hält, ist zunächst zu klären, was Haltbarkeit bei Solarpanelen bedeutet. Der äußere Aufbau – Rahmen, Glas und Anschlüsse – ist sehr robust und lässt sich bei Bedarf teilweise austauschen. Tatsächlich wird die Haltbarkeit wesentlich von den Halbleitern beeinflusst, die einer natürlichen Alterung unterworfen sind. Zwar gehen diese Bauteile nicht im klassischen Sinn kaputt, doch die Nennleistung lässt nach. Dadurch kann es nach einer bestimmten Zeit nicht mehr wirtschaftlich sein, die Anlage zu betreiben. Mittlerweile sind moderne Solarmodule lange haltbar. Einen guten Richtwert geben die Leistungsgarantien der Hersteller. Sie laufen zum Teil 30 bis 40Jahre.

Was bedeutet Degradation?

Wie bereits angedeutet, gibt es mit der Zeit leichte Ertragseinbußen bei Solarpanelen. Dieses Phänomen wird als Degradation bezeichnet. Die genauen Abläufe, die zur Leistungsminderung führen, werden aktuell noch erforscht. Es wird angenommen, dass Rekombinationen im Kristall verantwortlich sind. Vereinfacht gesagt, wird der Stromfluss im Material dadurch behindert. Dieser Effekt ist allerdings gering. Pro Jahr wird eine Leistungsminderung von höchstens 0,5 % angenommen – ein Wert, den das Fraunhofer ISE als konservativ einschätzt. Bei manchen Modulen beträgt die jährliche Degradation nur 0,1 %.

Zu unterscheiden ist zwischen der alterungsbedingten Degradation und anderen Effekten, welche die Leistung mindern. Dazu zählen zum Beispiel Verschmutzung und Verschattung. Diese lassen sich häufig beheben, etwa durch eine Reinigung. Gegen die alterungsbedingte Degradation gibt es hingegen aktuell keine Maßnahme.

Wie reinige ich ein Solarpanel?

Staub und andere Ablagerungen halten Sonnenlicht zurück – das heißt, sie vermindern den Ertrag der Anlage. Üblicherweise spült der Regen die Verunreinigungen herunter. Von Zeit zu Zeit kann eine zusätzliche Reinigung durchgeführt werden. Sie sorgt nicht nur für einen schönen Anblick der Module, sie bringt Dir bei verschmutzten Flächen auch mehr Strom.

Wenn Du ein Solarpanel reinigen möchtest, solltest Du grundsätzlich die Sicherheit beachten – Deine eigene und die der Anlage. Wenn Du Dir die Reinigung der Module nicht selbst zutraust, kannst Du dies auch von Fachfirmen übernehmen lassen.

In der Regel sind die Glasoberflächen so ausgerüstet, dass Verschmutzungen abperlen. Du brauchst daher keine aggressiven Reiniger und keine harten Bürsten. Ein weiches Wischtuch oder ein weicher Wischer mit lauwarmem Wasser reicht in der Regel schon aus, um die Reinigung vorzunehmen. Doch Vorsicht: Wenn Du in einer Region mit kalkhaltigem Leitungswasser wohnst, können Kalkablagerungen auf dem Glas das Gegenteil bewirken. Verwende dann destilliertes Wasser oder klares Regenwasser. Bei hartnäckigen Verschmutzungen ist ein Glasreiniger hilfreich.

Wie werden Solarpanele entsorgt?

Die gute Nachricht für Dich: Die Entsorgung ist für Dich unkompliziert und kostenlos. Dazu gibst Du die Panele bei Deinem zuständigen Entsorger ab. Und was passiert danach mit der Technik? Glas, Aluminium und auch die Halbleiter sind wertvolle Rohstoffe. Daher gibt es eine EU-Richtlinie, die das Recycling der Panele gesetzlich regelt.

Unser Tipp

Was passiert am Ende der Lebensdauer? In unserem Ratgeber zu Fragen rund um Photovoltaik widmen wir uns ausführlich der Entsorgung von PV-Anlagen.

Alternativen zu Solarpanelen

Solarpanele für das Dach sind nicht die einzige Option, um nutzbare Energie aus dem Sonnenlicht zu beziehen. Hier stellen wir Dir drei Technik-Lösungen vor, die als Alternative interessant sein könnten.

Solardachziegel

Solardachziegel sind eine sehr ästhetische Alternative zu Solarpanelen, denn sie werden wie klassische Dachziegel verbaut. Im Idealfall entsteht also eine einheitliche Optik der Dachoberfläche ganz ohne Module. Realisierbar ist das bereits, es gibt verschiedene Modelle mit polykristallinem oder monokristallinem Silizium. Allerdings liegen die Kosten für Solardachziegel aktuell noch über denen für Solarmodule mit gleichem Ertrag.

Balkonkraftwerk

Ein Balkonkraftwerk ist für die Nutzung als Inselanlage vorgesehen, seltener als PV-Anlage mit Einspeisung. Ein Balkonkraftwerk besteht meist nur aus einem Modul, das über einen Anschlussstecker mit dem Stromnetz im Haus verbunden wird. Solche Balkonkraftwerke sind günstiger in der Anschaffung als eine herkömmliche Photovoltaikanlage und schnell montiert, allerdings erreichen sie bei Weitem nicht die Nennleistung einer Aufdach- oder Indachanlage. Aktuell werden Balkonkraftwerke vielerorts gefördert.

Foto: Robert Poorten/stock.adobe.com

Solarthermie

Bei solarthermischen Anlagen wird das Sonnenlicht nicht genutzt, um Strom zu erzeugen, sondern um Wärme zu gewinnen. Auch das bringt viele Vorteile, denn die Wärmegewinnung ist ebenfalls kostenlos und nicht mit Emissionen verbunden. Die Module für die Montage auf dem Dach sehen den Solarpanelen sogar ähnlich. Sie beinhalten jedoch keine Halbleiter, sondern Wärmetauscher. Dadurch sind die Solarthermie-Kollektoren vom Aufbau her größer. Dafür ist die benötigte Fläche kleiner. Bei einem ausreichend großen Dach ist es möglich, beide Technologien zu kombinieren.

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FAQ

Was ist ein Solarpanel?

Ein Solarpanel ist ein komplexes Bauteil einer Photovoltaikanlage, das Sonnenlicht in elektrischen Strom umwandelt. Es kommt zum Beispiel auf Dächern zum Einsatz, um dezentral Solarstrom zu erzeugen. Meist befinden sich darin polykristalline oder monokristalline Siliziumhalbleiter.

Was kostet ein Solarpanel?

Ein Solarpanel kostet etwa 100 – 300 €. Die genauen Kosten hängen von der Größe, der Herstellungsart und der verbauten Technik ab. Polykristalline Solarzellen sind etwas günstiger als monokristalline. Zu beachten ist beim Preis außerdem die Nennleistung. Größere Solarpanele können zwar teurer sein, haben aber auch einen höheren Ertrag.

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