Zum Aufbau einer Solaranlage gehört mehr als nur die Solarmodule am Haus. Der Aufbau einer Photovoltaikanlage besteht aus mehreren einzelnen Komponenten und Geräte, die Sonnenlicht in verfügbare Energie für unseren Verbrauch umwandeln. In diesem Beitrag beschreiben wir die wichtigsten Teile einer Solaranlage, wozu sie wichtig sind und welche Geräte optional für deine Photovoltaikanlage ergänzt werden können.
Aufbau einer Solaranlage einfach erklärt - Das ist zwingend
Einfach erklärt, kann beim Aufbau in notwendige und optionale Komponenten unterteilt werden. In diesem Teil erklären wir dir zuerst den wesentlichen Aufbau einer Solaranlage. Dazu zählen unter anderem die Solarmodule, der Stromzähler oder auch der Wechselrichter.
Solarmodule für die Solaranlage
Solarmodule bündeln eine Vielzahl von Solarzellen, die für die eigentliche Umwandlung von Licht in Strom verantwortlich sind. Je nach Einsatzort gibt es verschiedene Ausführungen der Solarmodule. Auf Hausdächern, Freiflächenanlagen und an Fassaden finden sich meistens fest gerahmte Solarmodule, während die Solarmodule für Solartaschen auch flexibel sein können. Außerdem unterscheiden sich die Solarmodule in ihren Wirkungsgraden, die den Ertrag der Solaranlage stark beeinflussen können.
Monokristalline Solarmodule für maximale Erträge
Monokristalline Solarmodule bestehen aus monokristallinen Solarzellen. Diese weisen dank aufwändiger Herstellung einen besonders hohen Wirkungsgrad mit bis zu 23,5% auf. Durch das Verfahren sind sie im Vergleich zu anderen Solarmodulen allerdings auch teuerer. Dennoch werden sie gern im Privaten eingesetzt, da so auch kleinere Dachflächen sehr gute Stromerträge erzielen können.
Polykristalline Solarzellen lohnt sich das?
Etwas weniger Herstellungsaufwand und einen leicht geringeren Wirkungsgrad (ca. durchschnittlich 20%) zeichnen die polykristallinen Solarzellen aus. Sie gehören ebenfalls zu den kristallinen Solarmodulen, besitzen allerdings durch ihre verschieden großen Siliziumkristallen und unregelmäßigen Struktur leicht verminderte Wirkungsgrade, die für kleinere Flächen beachtet werden sollten. Im Vergleich, ob monokristalline oder polykristalline Solarzellen besser sind, gewinnen zwar die monokristallinen Solarmodule in puncto Erträge, dafür sind die Kosten der polykristallinen Solarmodule günstiger.
Dünnschicht Solarmodule als Alternative
Dünnschicht-Solarmodule sind eine Alternative zu herkömmlichen kristallinen Solarmodulen. Sie bestehen aus einer dünnen Schicht photovoltaischen Materials, die auf Glas, Metall oder Kunststoff aufgebracht wird. Diese gibt es zum Beispiel in der amorphen Variante oder auch als die eher weniger gebräuchlichen organischen Solarmodule. Dünnschicht Solarmodule sind weniger kostenintensiv, flexibler in ihrer Optik, besitzen geringere Materialkosten und sind flexibel und leicht. Dafür musst du bei Dünnschicht-Solarmodulen mit einem geringeren Wirkungsgrad von max. 14% (durchschn.) rechnen, sodass diese Arten der Solarmodule für kleine Flächen nicht geeignet sind. Solarzellen aus. Sie gehören ebenfalls zu den kristallinen Solarmodulen, besitzen allerdings durch ihre verschieden großen Siliziumkristallen und unregelmäßigen Struktur leicht verminderte Wirkungsgrade, die für kleinere Flächen beachtet werden sollten. Im Vergleich, ob monokristalline oder polykristalline Solarzellen besser sind, gewinnen zwar die monokristallinen Solarmodule in puncto Erträge, dafür sind die Kosten der polykristallinen Solarmodule günstiger.
Tandem Solarzellen und ABC Solarmodule
Obwohl es die Bezeichnung vermuten lässt, kann eine Tandemsolarzelle mehr als zwei Materialien besitzen. Deshalb ist auch der Begriff Stapelzelle oder Mehrfachzelle gebräuchlich. Im Gegensatz zu den bisher am Markt befindlichen Varianten besteht diese Solarzelle aus einzelnen Schichten unterschiedlicher Materialien/Elemente. Dadurch erreichen sie besonders hohe Wirkungsgrade von knapp 34% unter Laborbedingungen. Allerdings sind die Tandem Solarzellen in ihrem Herstellungsverfahren teuer und bisher eher weniger in Gebrauch.
Die ABC – Solarzelle ist eine innovative Technologie für Solarzellen bzw. Solarmodule, die eine besonders hohe Effizienz bringen sollen. Das ABC steht dabei für All Back Contact. Das bedeutet, alle Kontakte befinden sich auf der Rückseite. Damit wird eine punktuelle Verschattung vermieden und die Energieproduktion kann auf der gesamten Vorderseite stattfinden. Der Hersteller für die ABC Solarmodule ist AIKO Solar. Der Wirkungsgrad liegt derzeit zwischen 22 bis 24% und ist damit die leistungsstärkste Solarzelle auf dem Markt.
Welcher Wechselrichter für die Solaranlage?
Um Haushaltsgeräte mit Solarstrom vom eigenen Dach zu betreiben, ist ein Wechselrichter unerlässlich. In unserem Zuhause benötigen wir Wechselstrom, auch bekannt als Haushaltsstrom. Genau diese Umwandlung übernimmt der Photovoltaik-Wechselrichter: Er nimmt den von den Solarmodulen erzeugten Gleichstrom auf und wandelt ihn in nutzbaren Wechselstrom um.
Falls dein PV-System über einen Solarspeicher verfügt, übernimmt der Wechselrichter noch eine weitere Aufgabe: Er wandelt überschüssigen Wechselstrom wieder in Gleichstrom, damit er im Speicher gesichert werden kann. Moderne Hybrid-Wechselrichter sind inzwischen in der Lage, beide Umwandlungsprozesse durchzuführen.
Stromzähler oder Smart Meter?
Der Stromzähler ist ein unverzichtbarer Bestandteil deines PV-Systems zu Hause. Mittlerweile gängig ist der PV-Einspeisezähler, der in 2-Wege bzw. zwei Richtungen die Leistung deiner Anlage verzeichnet. Hier wird sowohl die ausgehende Strommenge zur Einspeisung gemessen als auch der Strom, den du aus dem Netz benötigst. Digitale Stromzähler sind darüber hinaus noch genauer und du hast dank digitaler Anzeige sofort den Überblick über deinen Strombezug. Ab einem Jahresverbrauch von 6.000 kWh im Jahr sind Anlagenbetreiber seit 2025 verpflichtet, ein Smart Meter für ihr PV-System zu nutzen. Diese ermitteln nicht nur den Stromverbrauch und die Einspeisung, sondern können die Daten auch direkt übermitteln. In den grundlegenden Funktionen unterscheiden sich Smart Meter und digitaler Stromzähler kaum.
Aufbau einer Solaranlage mit Speicher
Die Solarmodule, der Wechselrichter und ein Stromzähler sind als Basiskomponenten unverzichtbar. Außerdem braucht es natürlich noch die passende Verkabelung und Unterkonstruktion für die Solarmodule, je nachdem wo sich die Solarmodule am Haus befinden. Dazu gibt es einige Teile am Aufbau einer Solaranlage, die optional verfügbar oder zum Nachrüsten sind. Dazu zählen beispielsweise der Solarspeicher, ein Home Energy Management System und der Blitzschutz. Ob sinnvoll oder nicht? Wir klären es für dich.
Solarspeicher nachrüsten zum PRO Energie
Ein Solarspeicher – auch als Batteriespeicher oder Stromspeicher bezeichnet – ist ein Akku, der überschüssigen Solarstrom speichert und bei Bedarf wieder abgibt. Beim Aufbau einer Photovoltaikanlage ist ein Speicher nicht zwingend erforderlich, wenn es sich um eine netzgekoppelte On-Grid-Anlage handelt. Bei Off-Grid- oder Inselanlagen hingegen ist ein Stromspeicher unerlässlich, sofern nicht ausschließlich Direktstrom genutzt werden soll.
Ein Speicher kann entweder direkt bei der Installation der PV-Anlage integriert oder später nachgerüstet werden. Wichtig ist, dass er optimal auf die individuelle Solaranlage abgestimmt ist, um das beste Kosten-Nutzen-Verhältnis zu erzielen. Mit einem Stromspeicher lässt sich der Eigenverbrauch maximieren und die Unabhängigkeit vom Stromnetz erhöhen, was langfristig zu einer Reduzierung der Stromkosten führt. Zudem kannst du mehr von deinem selbst erzeugten Solarstrom nutzen, anstatt ihn gegen eine geringe Vergütung ins öffentliche Netz einzuspeisen. Ein weiterer Vorteil: Der gespeicherte Strom kann bei einem Netzausfall als Notstrom dienen, was die Versorgungssicherheit sowie die Effizienz deiner Photovoltaikanlage zusätzlich steigert.
Aufbau einer Solaranlage mit Wallbox
Beim Aufbau einer Solaranlage mit Wallbox spielt die Wandladestation eine zentrale Rolle, um Elektrofahrzeuge effizient mit Strom zu versorgen. Eine Wallbox, auch Wandladestation genannt, ist speziell für das Laden von E-Autos konzipiert und benötigt eine dafür ausgelegte Steckdose, da sie mit einer höheren Ladeleistung arbeitet als herkömmliche Haushaltssteckdosen. Anders als öffentliche Ladestationen oder Ladesäulen wird eine Wallbox in der Regel an einer Wand befestigt – beispielsweise an einer Garage, Hauswand oder einem Carport.
Die Wallbox fungiert als Schnittstelle zwischen Stromnetz und Elektrofahrzeug und sorgt für ein sicheres sowie effizientes Laden. Sie passt sowohl die Ladeleistung als auch die Stromstärke an die Kapazität des Fahrzeugs an, um eine Überlastung des Stromnetzes oder der Fahrzeugbatterie zu verhindern. Zudem kommuniziert die Wallbox direkt mit dem E-Auto, um den Ladevorgang optimal zu steuern und eine sichere sowie schonende Aufladung zu gewährleisten.
Heim Energie Management System - Mehr Effizienz für dein Haushalt
Ein Energiemanagementsystem (EMS) oder Heim-Energie-Management-System (HEMS) ist eine optionale, aber sinnvolle Ergänzung, um die Stromversorgung im Haushalt optimal zu steuern. Mithilfe einer speziellen Software überwacht es alle Energieflüsse, einschließlich des Stromverbrauchs und der Erzeugung durch die eigene Solaranlage. Damit das EMS möglichst effizient arbeitet, eignen sich Smart Meter als intelligente Stromzähler. Diese ermöglichen eine präzise und regelmäßige Erfassung der ein- und ausgehenden Strommengen, sodass stets ein aktueller Überblick über den Energiehaushalt gegeben ist.
Zusätzlich hilft das Energiemanagementsystem dabei, die Effizienz von elektrischen Geräten zu analysieren und potenzielle Stromfresser schnell zu erkennen. Ein weiterer Vorteil: Das EMS kann Großverbraucher wie Waschmaschinen gezielt dann aktivieren, wenn ausreichend Direktstrom aus der Solaranlage zur Verfügung steht. Dadurch wird der Eigenverbrauch optimiert und die Nutzung des selbst erzeugten Stroms maximiert.
Maria
Autorin bei Dein Solarspeicher Blog.
