Kosten für Solarzellen und -module

Der wichtigste Bestandteil einer Photovoltaikanlage sind die Solarmodule, auch Solarpanels oder Solarplatten genannt: Mithilfe mehrerer parallel oder in Reihe geschalteter Solarzellen wandeln diese die Lichtenergie der Sonne in elektrische Energie um. Mit 35 bis 50 % tragen die Solarzellen den größten Anteil bezogen auf die Kosten der Module bei, die ihrerseits für etwa 25 % der Gesamtkosten der PV-Anlage verantwortlich sind.

In den vergangenen zwei Jahrzehnten hat sich die Photovoltaik rasant weiterentwickelt. Solarzellen und damit die Solarmodule erzielen immer bessere Wirkungsgrade. Dabei gilt: Je höher der Wirkungsgrad ist, desto leistungsfähiger ist das Solarmodul. Und je höher wiederum die Leistung des Moduls ist, umso höher ist die Leistung der Photovoltaikanlage bei gleicher Fläche. 

Der Wirkungsgrad hängt im Wesentlichen von den eingesetzten Zellen ab. Für den Privatbereich sind vor allem monokristalline Solarmodule interessant.

Monokristalline Solarmodule: kostenintensivere Herstellung, höhere Wirkungsgrade

Monokristalline Solarzellen werden aus hochreinem Silizium hergestellt. Das Material wird zuerst geschmolzen, danach in Stäbe gezogen und schließlich zu sogenannten Wafern – dünnen Scheiben – geschnitten. Das Verfahren ist zeit- und energieaufwendig, dementsprechend hoch sind die Produktionskosten. Monokristalline Solarmodule besitzen jedoch den höchsten Wirkungsgrad, was die Mehrkosten ausgleicht. Sie brauchen die geringste Fläche, um 1 kWh Solarstrom zu erzeugen. Dadurch können auch kleinere Dachflächen bestmöglich genutzt werden.

Aktuell liegt der Marktanteil von monokristallinen Solarmodulen bei über 80 %, Tendenz steigend. Das liegt vor allem an den effizienteren Produktionsbedingungen: Heute wird viel weniger reines Silizium benötigt, um eine monokristalline Solarzelle herzustellen, als noch vor einigen Jahren. Der technische Fortschritt schlägt sich im Preis nieder. Monokristalline Solarmodule entwickeln sich damit zunehmend zur Standardlösung für private Dächer. 

Neben den monokristallinen Modulen sind auch noch polykristalline Module, vor allem im Bestand auf deutschen Dächern zu finden. Dünnschichtmodule werden hingegen vor allem für Spezialanwendungen eingesetzt.  

Polykristalline Solarmodule: für kostenbewusste Anwender

Polykristalline Solarzellen bestehen aus unterschiedlich großen Siliziumkristallen. Die Herstellung ist deutlich einfacher, was zu niedrigeren Kosten führt. An den Grenzflächen der Kristalle kommt es jedoch zu Energieverlusten. Polykristalline Solarzellen arbeiten damit weniger effizient als monokristalline Solarzellen. Sie werden meist dort eingesetzt, wo genügend Dachfläche zur Verfügung steht. Momentan ist es allerdings so, dass kaum noch polykristalline Solarzellen hergestellt werden, die Module also immer schlechter verfügbar sind.

Dünnschichtmodule: für Spezialanwendungen

Dünnschichtmodule besitzen den geringsten Wirkungsgrad, sind aber auch am günstigsten. Gefertigt werden sie aus amorphem Silizium. Die geringe Dicke macht sie sehr leicht und flexibel. Dünnschichtmodule eignen sich vor allem für Dächer mit einer geringen Traglast.

Der Wirkungsgrad bestimmt die Leistung des Moduls und danach richtet sich auch der Preis. Daneben hat auch die Bauart des Moduls einen Einfluss auf die Kosten. Dünnschichtmodule lassen sich recht preisgünstig herstellen, während Dickschichtmodule deutlich teurer sind. Hier wird zudem noch unterschieden zwischen Glas-Folie- und Glas-Glas-Modulen, also danach ob das Modul mit einer oder zwei Glasscheiben ausgestattet ist. Glas-Glas-Module sind durch das Rückseitenglas in der Anschaffung etwas teurer, aber deutlich langlebiger bei deutlich geringeren Leistungsverlusten z.B. durch Degradation. Dadurch lohnt sich die höhere Investition langfristig.

Preise für Solarmodule im Überblick

Die Preise von Solarmodulen werden meist in Cent pro Watt-Peak oder in Euro pro Kilowatt-Peak angegeben. Watt-Peak (Wp) bzw. Kilowatt-Peak (kWp) ist die Maßeinheit für die maximale Leistung unter Standardbedingungen. Die Angabe der Leistung dient vorrangig dazu, verschiedene Solarmodule miteinander zu vergleichen. 

Bei diesem Vergleich ist zu beachten, dass die Abmaße der Solarmodule sich teilweise deutlich unterscheiden. Das heißt, dass Module mit besonders hohen Leistungen oftmals einfach nur größer sind und somit weniger Solarmodule auf die Dachfläche passen. Es ist daher sinnvoll, die Leistung pro Quadratmeter zu errechnen, um zu erkennen, ob sich ein Mehrpreis für leistungsstärkere Module auch lohnt. Der gelegentlich angegebene  Wert “Preis pro Quadratmeter” ist für Dachziegel sicher sinnvoll, bei der Bewertung von Modulen ist er hingegen wenig hilfreich.

Aktuelle Standardmodule weisen eine Leistung von 300–400 Wp auf. Um eine Leistung von 1 kWp zu erreichen, benötigt man also 3–4 Module. Mit einer installierten Leistung von 1 kWp lassen sich in Deutschland rund 1.000 kWh Solarstrom im Jahr erzeugen.

Neben der eingesetzten Zellen Modulart gibt es noch eine Reihe weiterer Faktoren, die sich auf den Preis eines Photovoltaikmoduls auswirken:

• Qualität der Module: Gebrauchte Module sowie Insolvenz- oder B-Ware sind in der Regel günstiger, die Module von Markenherstellern meist etwas teurer. Dafür sind dort die Garantien in der Regel besser. 
• Optik: Solarmodule sind von Dunkelblau bis hin zu tiefem Schwarz erhältlich. Schwarze Module sind meist etwas teurer, da sie aus den teureren monokristallinen Zellen bestehen. Der Aufpreis liegt bei ca. 3–5 %. Auch für Sonderanfertigungen muss man tiefer in die Tasche greifen. Zusätzliche Kosten entstehen häufig auch durch schwarze Rückseitenfolien (all bzw. full black), die den Modulen ein besonders edles Aussehen verleihen. 
• Bestellmenge: Oft gibt es Preisnachlässe, wenn man sich für eine bestimmte Abnahmemenge entscheidet.
• Herkunftsland: Ein Großteil der Solarmodule wird heute in China gefertigt. Tendenziell sind diese günstiger zu haben als Module deutscher Hersteller. Gestiegene Transportkosten treiben jedoch die Preise nach oben. Zudem verursacht die Herstellung in China höhere CO₂-Emissionen, da im chinesischen wie auch in anderen asiatischen Netzen mehr Kohlestrom fließt. Auch das wird aufgrund der CO₂-Bepreisung über kurz oder lang zu einer Teuerung dieser Module führen.
• Größe des Moduls: Kleinformatige Solarmodule sind pro kWp meist etwas teurer als größere Ausführungen, da für den Modulrahmen im Verhältnis mehr Aluminium eingesetzt werden muss.
• Lebensdauer und Leistungsgarantie: Hersteller garantieren für ihre Module eine bestimmte Nennleistung in Abhängigkeit von den Betriebsjahren. SOLARWATT bietet eine Produkt- und Leistungsgarantie von 30 Jahren auf alle Glas-Glas-Module. 
• Garantiebedingungen der Hersteller: Gewährleistung und Garantie sind an bestimmte Bedingungen geknüpft. Oft ist eine Verlängerung gegen Aufpreis möglich.

Zwischen 2012 und 2020 sind die Preise für Solar- bzw. Photovoltaikmodule um rund 50 % gesunken. Hier zeigt sich ein großer Unterschied zur Solarthermie: Die Kosten für Sonnenkollektoren verharren schon seit Jahren auf einem konstanten Niveau. 

Der langjährige Preisrückgang von Solarmodulen hat verschiedene Gründe:

Anstieg der Fertigungskapazitäten: In den letzten Jahren hat sich der Weltmarkt stark entwickelt. Vor allem China baut seine Fertigungskapazitäten kontinuierlich aus, aber auch in Europa und Deutschland wieder mehr in Fabriken investiert. Das erhöht den Druck auf die Hersteller, günstiger zu produzieren.

Steigende Nachfrage: Werden Solarmodule in großer Menge hergestellt, sinkt ihr Preis. Man spricht in diesem Zusammenhang auch vom Skaleneffekt. Zurückzuführen ist diese Entwicklung auf die ausgefeilteren Produktionsprozesse und die zunehmende Automatisierung.

Technischer Fortschritt: Die Entwicklung steht nicht still. Weltweit arbeiten Forscher an der weiteren Steigerung des Wirkungsgrads sowie an Materialeinsparungen.

Niedrige Einspeisevergütung: Trotz geringer Einspeisevergütung sollten Photovoltaikanlagen attraktiv und bezahlbar bleiben.

Aufgrund der massiv steigenden Nachfrage und einer Verknappung und Verteuerung vieler Ressourcen ist seit Januar 2021 ein Anstieg der Kosten zu verzeichnen; die Preise ziehen wieder an. Einen wesentlichen Anteil haben die steigenden Kosten für das Silizium, was sich direkt auf die Preise der Solarzellen auswirkt. Daneben ist auch weiterhin mit Störungen der Lieferketten und mit Materialengpässen zu rechnen. Hinzu kommen die gestiegenen Energiepreise, die nicht nur die Herstellung, sondern auch den Transport verteuern. Vor allem Solarmodule, die aus Asien geliefert werden, sind davon betroffen.

Die Nachfrage nach Photovoltaikanlagen ist jedoch ungebrochen. Aufgrund der steigenden Strompreise und der Solardachpflicht wird sich das auch nicht ändern. Im Gegenteil: Im Rahmen der Energiewende ist damit zu rechnen, dass die Nachfrage nach Photovoltaik dauerhaft auf einem hohen Niveau bleibt. Einen entscheidenden Anteil daran hat die zunehmende Verteuerung fossiler Energieträger. Für Strom aus dem Netz zahlt man teilweise mehr als 40 ct/kWh (Stand Juni 2022). Die Stromgestehungskosten für den eigenen Solarstrom liegen hingegen bei 5,9–11 ct/kWh.