Arten von Photovoltaikanlagen: Unterschiede, Vorteile und Einsatzbereiche

Deutschland erlebt einen Solar-Boom. Im April 2024 waren hierzulande gut 3,4 Millionen Photovoltaikanlagen mit einer Nennleistung von insgesamt rund 81 500 Megawatt installiert. Seitdem kamen unzählige weitere hinzu. Was allerdings nur wenige wissen: Es gibt unterschiedliche Arten von Photovoltaikanlagen. Denn nicht nur auf Schrägdächern wird Solarenergie erzeugt, sondern es gibt auch andere Möglichkeiten – zum Beispiel an Fassaden oder Balkonen. Mehr darüber erfahren Sie in diesem Beitrag.

Aufdach-Photovoltaikanlagen sind die gängige Praxis. Dabei werden die Solarmodule auf ein bestehendes Dach montiert. Tatsächlich gibt es aber auch unterschiedliche Arten von Photovoltaikanlagen für Schrägdächer.

Mit Sicherheit die gängigste Option ist die Schrägdach-PV-Anlage. Das liegt zum einen daran, dass Schrägdächer am weitesten verbreitet sind, zum anderen an den guten Bedingungen. Grundsätzlich ist eine PV-Anlage auf einem Schrägdach gut zur Solarstromerzeugung geeignet, da die herkömmliche Dachneigung von 30 bis 45 Grad bei Südausrichtung als optimal gilt.

Wichtig ist eine Ausrichtung nach Süden. Eine Ost-West-Ausrichtung ist jedoch ebenfalls eine Option und hat den Vorteil, dass sie den Ertrag über den Tag verteilt. Eine solche Anlage produziert zwar weniger Energie als eine Südausrichtung, liefert jedoch über den Tag verteilt eine gleichmäßigere Energieerzeugung. Das ist vor allem dann eine sinnvolle Option, wenn Sie keinen Stromspeicher nutzen.

Nicht alle Dächer in Deutschland sind schräg, zunehmend gibt es auch immer mehr flache Dächer. Auf diesen kommt eine Flachdach-PV-Anlage zum Einsatz. Flachdächer haben tatsächlich sogar einige Vorteile gegenüber Schrägdächern: Die Ausrichtung und die Neigung sind frei wählbar, wodurch der Ertrag maximiert werden kann. Außerdem zirkuliert die Luft um die Module besser, sodass sie bei hohen Temperaturen einen etwas besseren Wirkungsgrad erzielen und somit mehr Strom erzeugen.

Es gibt aber auch Nachteile: So können Schnee oder Laub länger liegen bleiben, zu Verschattung führen und den Ertrag der Anlage einschränken. Auch daher müssen diese Photovoltaikanlagen häufiger gereinigt werden als andere Arten von Photovoltaikanlagen. Und: Um die gegenseitige Verschattung der Module zu vermeiden, ist mehr Fläche nötig als bei Schrägdächern.

Weit weniger verbreitet sind Indach-Photovoltaikanlagen. Bei dieser Art der Photovoltaikanlagen werden die Solarmodule anstelle von Dachziegeln in die Dacheindeckung integriert. Dadurch haben sie aber im Gegensatz zu den Aufdach-Modulen keinen Abstand zum Dach. Dadurch ist die Belüftung schlechter, was bei hohen Temperaturen zu Leistungseinbußen der Solaranlage führt, weil die Module sich stärker aufheizen und infolgedessen der Wirkungsgrad der PV-Anlage abnimmt.

Der große Vorteil ist vor allem der ästhetische Aspekt. Eine Indach-PV-Anlage ist unauffälliger und Fenster und der Schornstein können problemlos in die Optik integriert werden. Und: Die Indach-Module können selbst bei starkem Wind nicht beschädigt werden, da sie kaum Angriffsfläche bieten.

Für die Installation der Indach-Solarmodule ist ein spezielles Montagesystem nötig, was die Indach-Variante um ca. 15 % teurer macht. Für einen Neubau ist die Installation von Indach-Photovoltaik trotzdem rentabel, weil ein Teil der Kosten für die Dachziegel und die Dacheindeckung eingespart werden. Wenn Sie noch keine PV-Anlage haben und sich überlegen, eine zu kaufen, ist eine Aufdach-PV-Anlage die bessere Investition.

Eine besondere Art von Solaranlagen sind Balkonkraftwerke – auch Steckersolaranlagen genannt. Auch, wenn Sie keine Solaranlagen im eigentlichen Sinn sind, erlauben Sie Ihnen dennoch Strom zu erzeugen.

Es sind kleine Anlagen, bestehend aus ein bis zwei Solarmodulen, die am Balkon, auf der Terrasse oder im Garten aufgestellt werden. Dadurch eignen sie sich besonders für Mieter oder Eigentümer ohne eigenes Dach.

Die Vorteile sind:

• Geringe Anschaffungskosten ab 500 Euro
• Eigene Stromerzeugung auch ohne Dach

Die Nachteile sind:

• Begrenzte Leistung von maximal 800 Watt
• Erträge sind stark abhängig von der Ausrichtung

Ein Balkonkraftwerk ist ein unkomplizierter Einstieg in die Solarenergie, aber kein Ersatz für eine vollwertige PV-Anlage, deren Stromertrag in einem Batteriespeicher gespeichert werden kann.

Nicht nur das Dach, auch die Fassade kann genutzt werden, um Strom zu erzeugen. Vor allem, wenn das eigene Dach aus unterschiedlichen Gründen nicht für die Installation einer PV-Anlage genutzt werden kann, ist ein PV-Fassade die perfekte Alternative. Wichtig ist, dass die Fassade möglichst weit in Richtung Süden ausgerichtet ist und somit auch im Winter Sonne abbekommt.

Die PV-Module lassen sich optisch mit verschiedenen Materialien kombinieren. Die Gestaltungsfreiheit ist dadurch sehr umfangreich. Zudem schützen sie die Fassade vor Feuchtigkeit, Wärme, starken Witterungseinflüssen und wirken sogar als Schallschutz.

Die Kombination von Solaranlage mit Speicher und Co. geht noch einen Schritt weiter als klassische PV-Anlagen. Bei Hybridanlagen werden die Solarmodule mit zusätzlichen Technologien wie Batteriespeichern oder sogar anderen Energieträgern, zum Beispiel einer Wärmepumpe oder einem Blockheizkraftwerk kombiniert. Dadurch wird die Eigenversorgung noch effizienter und unabhängiger.

Damit das in der Praxis reibungslos und so effizient wie möglich passiert, kommt ein Home Energy Management System (HEMS) zum Einsatz. Dieses intelligente Steuerungssystem sorgt dafür, dass Stromerzeugung, -speicherung und -verbrauch optimal aufeinander abgestimmt werden. Das HEMS entscheidet zum Beispiel darüber, ob überschüssiger Solarstrom direkt ins Hausnetz fließt, im Batteriespeicher landet oder für den Betrieb der Wärmepumpe genutzt wird. Durch diese Lösung werden bis zu 70 % Eigenverbrauchsanteil möglich.

PV-Anlagen auf dem Schrägdach sind in Deutschland quasi der Standard. Es gibt aber noch andere Arten von Photovoltaikanlagen, die je eine Alternative oder auch Ergänzung sein können. Flachdach-Solaranlagen benötigen zwar mehr Platz, können aber optimal ausgerichtet werden und erzielen einen besseren Wirkungsgrad. Indach-PV-Anlagen sind vor allem für Neubauten und aus ästhetischen Gründen zunehmend eine gefragte Lösung.

Wer kein eigenes Dach besitzt oder auf diesem keine PV-Anlage installieren kann, hat mit einer PV-Anlage für die Fassade oder einem Balkonkraftwerk ebenfalls die Option, die Energie der Sonne zu nutzen. Mit einem Solarspeicher lässt sich diese ideal speichern und dann nutzen, wenn keine Sonne scheint.

Die günstigste Art von Solaranlagen sind Balkonkraftwerke, die bereits ab etwa 500 Euro erhältlich sind. Allerdings liefern sie nur begrenzte Leistungen und sind kein Ersatz für eine vollwertige PV-Anlage. Bei den vollwertigen Solaranlagen sind Aufdach-PV-Anlagen auf Schrägdächern in der Regel die günstigste Lösung.

Die Kosten für eine Photovoltaikanlage mit Installation variieren je nach Anlagengröße, Technik und Zusatzoptionen. Für ein klassisches Einfamilienhaus liegen die Kosten für eine Photovoltaikanlage mit Einbau zwischen etwa 7 000 und 12 000 Euro für eine 7–10 kWp Aufdach-Anlage ohne Speicher. Flachdach-Anlagen sind ähnlich teuer, können aber durch aufwendigere Montage mehr kosten. Indach-Anlagen sind rund 15 % teurer als Aufdach-Varianten, da spezielle Montagesysteme nötig sind.

PV-Anlagen sind sehr langlebig und halten gewöhnlich 25 oder sogar 30 Jahre, bevor sie spürbar an Leistung verlieren. Aufdach- und Flachdach-Anlagen erreichen oft die volle Lebensdauer, während Indach-Module durch schlechtere Belüftung bei Hitze etwas schneller an Effizienz verlieren können.