An einem Donnerstagabend im vergangenen September sitzt Familie Hoffmann aus einem Vorort von Münster zum ersten Mal vor einem Rechner und betrachtet eine Zahl, die sich von Monat zu Monat verändert. Auf dem Display ihres Wechselrichters blinkt nicht etwa ein Defekt, sondern die erzeugte Strommenge ihrer neuen Photovoltaikanlage. Im Mai waren es 612 Kilowattstunden, im Juni 824, im Juli 932. «Wir haben das Gefühl, wir produzieren jetzt etwas», sagt die 44-jährige Kathrin Hoffmann, «und das verändert den Blick auf den eigenen Haushalt komplett.» Was vor wenigen Jahren noch als Spielerei technikbegeisterter Eigenheimbesitzer galt, ist inzwischen mitten im Alltag einer Familie mit zwei Kindern, einem Elektroauto und einer Wärmepumpe angekommen. Solarstrom ist kein Zukunftsthema mehr, sondern ein aktuelles Phänomen, das Haushalte, Energieversorger und die politische Debatte gleichermaßen beschäftigt.
Die Entwicklung von Solarstrom und Photovoltaikanlagen
Dabei ist die Grundidee erstaunlich alt. Bereits 1954 wurde in den Bell Laboratories in den Vereinigten Staaten der erste brauchbare Silizium-Solarzelle entwickelt, und in den 1970er Jahren galten Photovoltaikanlagen als kühne, aber teure Vision für eine Welt nach dem Öl. Über Jahrzehnte hinweg waren sie eine Nische, geprägt von hohen Investitionskosten, geringer Effizienz und einer enthusiastischen, aber kleinen Community. Heute sieht das Bild grundlegend anders aus. Die Modulpreise sind in den vergangenen zwanzig Jahren um rund neunzig Prozent gefallen, die Wirkungsgrade handelsüblicher Module liegen im Bereich von zwanzig bis über zweiundzwanzig Prozent, und Wechselrichter, Montagesysteme und digitale Monitoring-Tools sind so weit standardisiert, dass die Installation auf einem typischen Schrägdach innerhalb eines Tages erfolgen kann. Diese technische Reife hat dazu geführt, dass Solarstrom in den meisten Industrieländern die günstigste Form der Stromerzeugung überhaupt ist, noch vor Wind, Gas oder Kohle. Solarenergie hat sich somit zu einem unverzichtbaren Bestandteil der modernen Energieversorgung entwickelt.
Herausforderungen und Lösungen beim Einsatz von Solarstrom
Wer sich für eine Anlage auf dem eigenen Dach entscheidet, erlebt einen Vorgang, der weit über das Technische hinausgeht. Zunächst steht die Frage nach der passenden Größe im Raum. Eine durchschnittliche vierköpfige Familie mit einem Jahresverbrauch von etwa viertausend Kilowattstunden benötigt in Deutschland rechnerisch eine Anlage mit rund sechs bis acht Kilowattpeak Leistung, sofern kein Elektroauto und keine Wärmepumpe dazukommen. Kommen diese Verbraucher hinzu, kann sich die erforderliche Leistung leicht verdoppeln. Dann folgen die Formalitäten: ein Blick in den Bebauungsplan der Kommune, die Prüfung denkmalrechtlicher Auflagen, die Abstimmung mit dem Netzbetreiber über den Einspeisepunkt und die Eintragung im Marktstammdatenregister. Es klingt nach Bürokratie, und tatsächlich berichten viele Hausbesitzer von Wartezeiten und Rückfragen. Doch wer den Ablauf einmal durchlaufen hat, sagt im Nachhinein häufig, er sei überraschend reibungslos gewesen, insbesondere wenn ein erfahrener Fachbetrieb die Anmeldung übernommen hat.
Die eigentliche Magie beginnt, sobald die Anlage läuft. Auf dem Dach wandelt sich unsichtbares Sonnenlicht in Gleichstrom, der Wechselrichter formt ihn in Wechselstrom, der im Haushalt direkt verbraucht oder ins öffentliche Netz eingespeist wird. An einem sonnigen Vormittag kann der Ertrag so hoch sein, dass der Zähler rückwärts läuft, vorausgesetzt, man hat einen modernen Zweirichtungszähler und der Haushalt verbraucht gerade genug, um den Strom direkt zu nutzen. Spülmaschine, Waschmaschine, das Laden des Elektroautos – alles lässt sich tageszeitlich verschieben, und viele Familien tun dies mit einer Selbstverständlichkeit, die vor wenigen Jahren noch ungewöhnlich gewesen wäre. «Wir waschen jetzt, wenn die Sonne scheint», sagt Kathrin Hoffmann, «und das ist keine Ideologie, sondern schlicht Bequemlichkeit, weil die App es uns anzeigt.» Diese Verschränkung von Haushaltsroutine und erneuerbarer Erzeugung gehört zu den bemerkenswertesten kulturellen Veränderungen, die der Solarboom mit sich bringt.
In diesem Zusammenhang lohnt sich auch ein Blick auf diesen Artikel zum Thema: Eigenverbrauch.
Doch nicht alles ist Sonnenschein. Wer sich mit dem Thema beschäftigt, stößt rasch auf eine Reihe von Herausforderungen, die in der öffentlichen Debatte oft untergehen. Da ist zunächst die Frage der Speicherung. Eine typische Photovoltaikanlage erzeugt im Sommer deutlich mehr Strom, als unmittelbar verbraucht werden kann, während im Winter die Erträge sinken und der Bedarf steigt. Ohne einen Batteriespeicher liegt der Eigenverbrauchsanteil in vielen Haushalten bei etwa dreißig Prozent, mit Speicher lässt er sich auf sechzig bis siebzig Prozent erhöhen. Das ist ein deutlicher Fortschritt, aber kein vollständiger. Hundertprozentige Autarkie ist auch mit moderner Technik selten wirtschaftlich darstellbar, weil die Speicherkosten im Verhältnis zur eingesparten Strommenge hoch bleiben. Wer wirklich unabhängig sein will, kombiniert die Anlage häufig mit einem Balkonkraftwerk als Übergangslösung für Mieter, mit einem Energiemanagementsystem für die Steuerung der Verbraucher und gelegentlich mit einem kleinen Blockheizkraftwerk oder einer Brennstoffzelle für die Winterlücke.
Eine zweite Herausforderung liegt im Netz. In Regionen, in denen in kurzer Zeit viele Anlagen gleichzeitig in den Netz einspeisen, kann es vorkommen, dass Transformatoren und Leitungen an ihre Grenzen stoßen. Netzbetreiber sprechen dann von Engpassmanagement, und im Extremfall werden Anlagen kurzzeitig abgeregelt. Das ist ärgerlich für die Betreiber, aber technisch nachvollziehbar. Der Ausbau der Stromnetze gehört daher zu den großen, oft unterschätzten Aufgaben der Energiewende. Er kostet Milliarden, dauert Jahre und ist bürokratisch ebenso komplex wie der Bau einer neuen Bahnstrecke. Gleichzeitig zeigt sich, dass die Digitalisierung der Netze, das sogenannte Smart Grid, in Kombination mit flexiblen Tarifen und steuerbaren Verbrauchern einen Großteil dieser Probleme entschärfen kann. Wer seinen Strom dann verbraucht, wenn er im Überfluss vorhanden ist, entlastet das Netz und spart obendrein Geld.
Schließlich lohnt ein Blick auf die ökonomische Seite. Die Investition in eine typische Aufdachanlage von zehn Kilowattpeak Leistung mit Speicher liegt derzeit in Deutschland zwischen fünfzehntausend und fünfundzwanzigtausend Euro, je nach Ausstattung und Region. Bei einer angenommenen Lebensdauer von fünfundzwanzig bis dreißig Jahren und einer jährlichen Ersparnis von etwa tausendfünfhundert Euro durch vermiedenen Strombezug sowie einer Einspeisevergütung für überschüssigen Strom amortisiert sich die Anlage im Regelfall nach zehn bis fünfzehn Jahren. Danach, so zeigen Beispiele aus den frühen 2000er Jahren, produziert sie weiter Strom, oft für ein weiteres Jahrzehnt, mit minimalen Wartungskosten. Es gibt Renditen, die mit klassischen Geldanlagen vergleichbar sind, und es gibt die Gewissheit, einen Beitrag zur Stabilität des lokalen Stromnetzes zu leisten. In Gesprächen mit Hausbesitzern fällt auf, wie oft das Argument der Unabhängigkeit genannt wird. Es geht nicht nur um Geld, sondern um das Gefühl, nicht länger passiv Konsument zu sein, sondern aktiv Erzeuger.
Passend dazu haben wir einen weiteren Beitrag zum Thema: Solarenergie.
Solarstrom ist damit mehr als eine technische Lösung. Er ist ein Stück weit ein kultureller Wandel, der in den Dächern deutscher Vorstädte, auf den Scheunen ostdeutscher Dörfer und in den Hinterhöfen südeuropäischer Städte längst sichtbar geworden ist. Die Familie Hoffmann hat in den ersten sechs Monaten etwa fünfundsechzig Prozent ihres Strombedarfs selbst gedeckt. Im Winter wird sie künftig mehr zukaufen müssen, im Sommer wird sie weiter Überschüsse ins Netz einspeisen. Für sie hat sich eine Rechnung gelohnt, die weit über den Stromzähler hinausgeht. «Es fühlt sich an, als hätten wir ein zweites kleines Einkommen auf dem Dach», sagt sie. Und genau dieses Gefühl ist es, das der Solarenergie über alle politischen Debatten hinweg eine bemerkenswerte Dynamik verleiht.
Häufig gestellte Fragen
Wie funktioniert Solarstrom?
Solarstrom wird durch Photovoltaikanlagen erzeugt, die Sonnenlicht in elektrische Energie umwandeln. Diese Energie kann direkt im Haushalt genutzt oder ins öffentliche Netz eingespeist werden.
Was sind die Vorteile von Solarstrom?
Solarstrom senkt die Energiekosten, erhöht die Unabhängigkeit von Stromanbietern und trägt zur Reduzierung von CO2-Emissionen bei. Zudem kann er auch als Einnahmequelle durch Einspeisevergütungen dienen.
Wie viel kostet eine Photovoltaikanlage?
Die Kosten für eine typische Photovoltaikanlage liegen zwischen fünfzehntausend und fünfundzwanzigtausend Euro, abhängig von Größe und Ausstattung. Die Amortisation erfolgt in der Regel nach zehn bis fünfzehn Jahren.
Welche Herausforderungen gibt es bei Solarstrom?
Herausforderungen umfassen die Speicherung von überschüssigem Strom, die Abhängigkeit von Wetterbedingungen und mögliche Netzüberlastungen bei hoher Einspeisung.
Wie kann ich meinen Eigenverbrauch erhöhen?
Durch den Einsatz von Batteriespeichern und zeitlich abgestimmtem Verbrauch von Haushaltsgeräten kann der Eigenverbrauch von Solarstrom deutlich erhöht werden.
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