Solarmodule

Das steigende Interesse von Eigenheimbesitzern an Solarenergie hat in vergangener Zeit zu einer erhöhten Nachfrage nach umweltfreundlichen Energielösungen geführt. Der Grund dafür sind nicht nur Vorteile für die Umwelt, die erneuerbare Energien mit sich bringen, sondern auch langfristige Einsparungen bei den Strom-, Wärme- und Mobilitätskosten.

Für die Selbstversorgung mit Energie setzen Privatpersonen in der Regel auf Photovoltaik und erzeugen ihren Strom mit einer Anlage auf dem eigenen Dach. Daneben spielt auch die Solarthermie eine Rolle zur Selbstversorgung mit Wärme. 

Was lohnt sich? Die Wichtigkeit der richtigen Auswahl von Photovoltaikmodulen

Wer eine Photovoltaikanlage nutzen will, der muss sich vor allem mit den Solarmodulen beschäftigen, denn diese wandeln die Sonnenenergie in nutzbaren Strom um. Die Qualität der PV-Module entscheidet maßgeblich über den Ertrag der Anlage, doch welche sind die richtigen? 

Die Auswahl fällt bei dem großen Angebot nicht leicht und in Tests lassen sich Solarpanele nur bedingt beurteilen. Erfahren Sie hier, warum das so ist und wie Sie gute Potovoltaikmodule unter Berücksichtigung von Preis und Leistung sinnvoll auswählen. 

Wichtigster Bestandteil der Solarmodule sind die Solarzellen, mit deren Hilfe Solarenergie in Strom umgewandelt wird. Die Solarplatten sind so konzipiert, dass sie die Solarzellen und weitere empfindliche Bauteile vor äußeren Einflüssen schützen.

Aufbau von Solarmodulen

Solarmodule bestehen aus mehreren Komponenten. Die wichtigsten Bestandteile eines Solarmoduls sind die Solarzellen, eine transparente Abdeckung zum Schutz der Zellen, ein Rahmen zur Stabilisierung und Anschlussdosen zur Übertragung des erzeugten Stroms. 

Der Schutz der Rückseite wird durch eine abschließende Folie (Glas-Folie-Module) oder eine weitere Glasscheibe (Glas-Glas-Module) gewährleistet. 

Das nachfolgende Schaubild veranschaulicht den detaillierten Aufbau eines typischen Glas-Glas-Solarmoduls.

Robustheit und Leistung: Die richtige Wahl bei Solarmodulen für Hausdächer

Für private Anwendungen und im Kleingewerbe werden Solarpanele meist auf dem Hausdach angebracht. Dort sind sie harschen Bedingungen ausgesetzt: Regen, Schneelast, Hagel, Gewitter und Sturm. All diesen und weiteren Einflüssen müssen Solarmodule standhalten, und das über eine Lebensdauer von 20 und mehr Jahren. 

Beschädigungen selbst einzelner Solarzellen können die Leistung der Photovoltaikmodule und damit der gesamten Photovoltaikanlage stark beeinträchtigen. Aus diesem Grund genügt es für eine sinnvolle Kaufentscheidung nicht, allein den Preis eines Solarmoduls zu berücksichtigen. Die Lebensdauer und die Leistung müssen ebenfalls geprüft werden. 

Ein wichtiges Kriterium beim Qualitätsvergleich von Solarpanelen ist der Wirkungsgrad der verbauten Solarzellen. Er bestimmt, wie viel Prozent der eingestrahlten Energie von den Solarzellen in elektrische Leistung umgewandelt werden, und wirkt sich maßgeblich auf die Leistungsfähigkeit des Solarmoduls aus. 

Diese Leistungsfähigkeit wird wiederum in Watt peak (Wp) angegeben – das ist die sogenannte Nennleistung von Solarmodulen, die unter Standardbedingungen getestet wird. Eine höhere Nennleistung leistungsstarker Solarmodule geht in der Regel mit einem höheren Preis einher. 

Andererseits müssen weniger Solarmodule installiert werden, um eine bestimmte Leistung zu erreichen, was gerade für Nutzer mit geringer Dachfläche interessant sein kann.  

Kosten und Leistung: Die Zusammenhänge bei der Auswahl von Solarmodulen

Solarpanele erbringen heutzutage je nach Größe und Aufbau eine Nennleistung von etwa 450 Wp. Für Dachanlagen auf Privathäusern sind Leistungen ab 5 Kilowatt peak (= 11 Module à 450 Wp) und bis zu 10 Kilowatt peak (= 23 Module) üblich. 

Bei Kosten von beispielsweise 183 € pro Solarmodul ergibt sich eine Investition von ca. 2.000 bis 4.200€ für die Module. Hinzu kommen weitere Komponenten wie der Wechselrichter und die Installation der Anlage. 

Die Bedeutung der Lebensdauer von Photovoltaikmodulen für Ihre Investition

Damit sich die Kosten amortisieren und die Anlage eine gute Rendite erwirtschaftet, müssen die Solarplatten möglichst lange ihre Aufgabe erfüllen. Mittlerweile geht man von einer Lebensdauer zwischen 20 und 30 Jahren aus, wobei viele Hersteller eine Garantie über 20 oder 25 Jahre geben. 

Wir bei Solarwatt sind stolz darauf, unsere Glas-Glas-Module als „Generationsmodule“ zu bezeichnen, da sie darauf ausgelegt sind, über viele Jahre hinweg zuverlässig Solarstrom zu liefern. Deshalb bieten wir Ihnen sogar eine Garantie von 30 Jahren für unsere Produkte. 

Selbst im 30. Jahr liegt die garantierte Leistung noch bei mindestens 90 % des Ausgangswertes. Mit dieser langfristigen Garantie können Sie sich darauf verlassen, dass Ihre Investition in Solarwatt-Produkte sich langfristig bezahlt macht und auch finanziell lohnt. 

Robuste Bauweise für langfristigen Ertrag: Glas-Glas-Module im Fokus

Durch ihre robuste Bauweise halten Glas-Glas-Module länger. Das bedeutet über die gesamte Lebensdauer einen deutlich höheren Ertrag. Nach 30 Jahren liefern die Glas-Glas-Module einen Mehrertrag von 200.000 kWh im Vergleich zu Glas-Folie-Modulen gleicher Ausgangsleistung. 

Leistungsabfall im Blick

Wie alle technischen Geräte „altern“ auch Solarpanele – ihre Leistung lässt mit der Zeit nach. Das lässt sich nicht vollständig verhindern, jedoch unterscheiden sich Solarmodule darin, wie stark der Leistungsabfall ist. 

So können Solarmodule Tests unterzogen werden, um ihre Leistung nach einem bestimmten Zeitraum zu simulieren. Über diese und weitere Prüfungen der Solarpanele können Sie sich hier im Ratgeber informieren. 

Für Laien bleibt es aber ein Problem, die Güte der Module anhand der erzielten Testergebnisse einzuschätzen. Wer Solarmodulen für seine PV-Anlage auswählt, der sollte deshalb vor allem die Leistungsgarantien der Hersteller vergleichen.  

Solarmodule für private Anwendungen bestehen mittlerweile meist aus monokristallinen Solarzellen. Diese weisen einen hohen Wirkungsgrad von bis zu 22 % auf und sind damit gut geeignet, gerade bei begrenzter Dachfläche, den vorhandenen Platz optimal zu nutzen. 

Polykristalline Solarzellen, die zwar günstiger in der Herstellung sind, aber weniger effizient arbeiten, werden mittlerweile kaum noch produziert und im privaten Bereich quasi nicht mehr für Neuanlagen eingesetzt. 

Technologischer Fortschritt: Die Entwicklung von PV-Modulen im Überblick

Technischer Standard für Solarmodule waren lange Zeit monokristalline PERC-Solarzellen. Dank der PERC-Technologie (PERC = „passivated emitter and rear cell“, auf Deutsch „Zelle mit passivierter Emissionselektrode und Rückseite“) konnte die Lichtausbeute erhöht und elektrische Verluste gesenkt werden. Dadurch wurde der Wirkungsgrad der Solarzellen um   1 % und mehr erhöhen. Seit einiger Zeit sind TOPCon-Zellen auf dem Vormarsch, die noch höhere Wirkungsgrade möglich machen.  

Solarteure beraten dazu, welche Solarmodule für das jeweilige Projekt am besten geeignet sind, und beziehen dabei unter anderem die Dachfläche, die Preise, die Ausrichtung und den Stromverbrauch mit ein, um das beste Preis-Leistungs-Verhältnis zu ermitteln. 

Dünnschicht-Solarmodule: günstige Alternative für große Projekte

Im Gegensatz zu Solarmodulen aus kristallinen Solarzellen (sogenannte Dickschicht-Solarmodule) werden Dünnschicht-Solarmodule nach einem anderen Verfahren hergestellt: Eine besonders dünne Halbleiter-Schicht wird auf ein Trägermaterial aufgedampft. 

Für die Dünnschicht wird häufig amorphes oder kristallines Silizium verwendet, aber auch andere Materialien wie beispielsweise Cadmium-Tellurid, Galliumarsenid oder Kupferindiumselenid kommen zum Einsatz. 

Aufgrund dieses Herstellungsverfahrens sind Dünnschicht-Solarpanele sowohl leichter als auch deutlich günstiger als Dickschicht-Module. Ihr Nachteil liegt jedoch in ihrem wesentlich geringeren Wirkungsgrad und der geringeren Haltbarkeit. 

Deshalb sind sie für private und kleingewerbliche Projekte in der Regel nicht geeignet. Dünnschicht-Solarmodule werden jedoch bevorzugt für große Solarparks verwendet, wenn genügend große Flächen zur Verfügung stehen. 

Glas-Glas-Module vs. Glas-Folie-Module

Bei Glas-Glas-Modulen werden die Solarzellen auf Vorder- und Rückseite mit robustem, witterungsbeständigem und kratzfestem Glas geschützt. Dadurch sind die Module extrem widerstandsfähig gegenüber Umwelteinflüssen und sehr langlebig. 

Eine Antireflex-Beschichtung verhindert außerdem, dass es aufgrund von Lichtreflexionen zu einem Leistungsverlust kommt. Zudem schützt die Beschichtung vor Blendeffekten. 

Da das verwendete Glas eine Dicke von 2 mm aufweist, sind die Module nur unwesentlich schwerer als Glas-Folie-Module und lassen sich genauso leicht installieren. 

Materialvergleich: Glas-Glas-Module vs. Glas-Folie-Module

Glas-Folie-Module sind auf der Vorderseite ebenfalls mit einer Glasplatte versehen, auf der Rückseite wird hingegen eine Kunststofffolie angebracht. Glas-Folie-Module sind aufgrund der fehlenden zweiten Glasscheibe etwas leichter und günstiger in der Anschaffung. 

Allerdings punkten Glas-Glas-Module mit einer besseren Widerstandsfähigkeit und einer längeren Lebensdauer, sodass sie für die meisten privaten Dachanlagen dennoch die bessere Wahl sind. 

Ein Vergleich zwischen Glas-Glas- und Glas-Folie-Modulen zeigt, wie unterschiedlich sich eine typische mechanische Belastung durch Wind oder Schnee auf die empfindlichen Solarzellen auswirken kann: 

Gebäudeintegrierte Photovoltaik: Solarpanele in der Gebäudehülle

Sogenannte In-Dach-Solarmodule werden, wie es ihr Name vermuten lässt, direkt in das Dach eingesetzt. Dabei ersetzen sie die Ziegel, was ein sehr ästhetisches Erscheinungsbild der PV-Anlage ermöglicht. 

Sie sind außerdem als Teil des Daches weniger windanfällig. Die Montage ist allerdings eher für Neubauten oder bei einer Dachsanierung zu empfehlen, da die Kosten für den Umbau sonst recht hoch ausfallen können. 

Auch Fassaden-Solarmodule gehören in den Bereich der gebäudeintegrierten Photovoltaik. Diese werden vor die Fassade gesetzt und nutzen somit auch vertikale Flächen für die Stromgewinnung. 

Ein weiterer Vorteil der Fassadenmodule: Sie verhindern die direkte Sonneneinstrahlung auf die Gebäudehülle und tragen so dazu bei, dass sich das Gebäude nicht übermäßig erhitzt. 

Solarpanele wurden bereits Ende der 1950er-Jahre für die Raumfahrt entwickelt, um Satelliten mit Strom zu versorgen. Erst die Ölkrise in den 1970er-Jahren gab den entscheidenden Anstoß, Produkte für alltägliche Anwendungen herzustellen. 

So wurden elektrische Geräte wie Taschenrechner oder Armbanduhren mit wenigen Solarzellen für die Stromversorgung entwickelt und Solarzellen fanden bei Signalanlagen oder Parkautomaten Verwendung. 

Parallel wurde der Aufbau photovoltaischer Großanlagen zur Energieversorgung betrieben. Für großflächige Solarparks wurden und werden dabei vor allem günstige Dünnschichtmodule eingesetzt.

Vom Weltraum zur Alltagstechnologie

Die Idee einer dezentralen Energieversorgung, bei der jedes Haus mit einer eigenen Photovoltaikanlage ausgestattet ist, kam in den 1980er-Jahren auf und gewann zunehmend an Bedeutung. Entscheidende Impulse für die Umsetzung dieser Idee in Deutschland gaben das 1.000-Dächer-Programm (1990), das 100.000-Dächer-Programm (1999–2003) sowie das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) von 2000. 

Heutzutage ist die Photovoltaik weitestgehend etabliert. Solarmodule werden weltweit gebaut und eingesetzt und die Photovoltaik hat sich neben der Windkraft und der Nutzung von Umgebungswärme als eine Säule einer nachhaltigen, ressourcenschonenden Energieversorgung etabliert. 

Die Kosten für Solarplatten machen in der Regel den größten Anteil an den Gesamtkosten einer PV-Anlage aus. Hinzu kommen weitere Kosten für beispielsweise den Wechselrichter, Solarkabel, Montage, Installation etc.   

Preisentwicklung von Solarmodulen

In den letzten Jahren haben sich die Preise für Photovoltaikmodule erheblich verändert. Im Jahr 2016 kostete ein durchschnittliches Modul im Großhandel noch knapp 50 Cent pro Wp*. Heute, im Jahr 2024, liegt der Großhandels-Preis bei nur noch etwa 18 Cent pro Wp, was einer Reduktion von über 60% entspricht. 

Zwar war im Jahr 2022 aufgrund von Lieferengpässen eine Preiserhöhung zu verzeichnen, jedoch setzte bereits im darauffolgenden Jahr 2023 ein erneuter Rückgang der Modulkosten ein. 

Dieser Trend hält auch im Jahr 2024 an. Da Solarmodule etwa 25% der Gesamtkosten einer Photovoltaik-Anlage ausmachen, haben diese Preisschwankungen auch zu erheblichen Einsparungen bei den Gesamtkosten geführt. 

*Der Preis von Solarmodulen wird vorzugsweise auf die Leistung bezogen. Eine Angabe des Preises bezogen auf die Quadratmeterzahl ist nicht aussagekräftig, da unterschiedliche Typen von Solarmodulen bei gleicher Fläche einen unterschiedlichen Solarertrag liefern 

Generell gilt:

Die Preise für monokristalline Solarpanele sind am höchsten, was vor allem dem hohen Wirkungsgrad dieser Module geschuldet ist. Das gilt umso mehr für Module, die auf den besonders effizienten PERC- und TOPCon-Technologien basieren. 

Dennoch sind diese für Dachanlagen weiterhin die erste Wahl. Der Preis in diesem Segment liegt derzeit bei etwa 230 bis 380 € pro Kilowatt Peak.  

Kleine Solarmodule sind relativ betrachtet etwas teurer als Große, da hier im Verhältnis mehr Material für den Modulrahmen aufgewendet werden muss. 

Solarmodule werden verschiedenen Tests unterzogen, die unter anderem ihre Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse und ihre Leistungsfähigkeit nach einem bestimmten Nutzungszeitraum überprüfen. 

Ein Vergleich der Ergebnisse ist für Laien aber nicht immer möglich. Beim Kauf einer PV-Anlage sollte der Fokus deshalb darauf liegen, welche Garantien Hersteller für die Lebensdauer und Leistung ihrer Solarmodule aussprechen. 

Die folgenden Kriterien helfen Ihnen bei der Auswahl

• Welche Lebensdauer garantiert der Hersteller für die Photovoltaikmodule?
• Welche Leistung der Solarpanele garantiert der Hersteller nach einem bestimmten Zeitraum (etwa nach 30 Jahren)? Handelt es sich um einen deutschen Anbieter, sodass Garantieansprüche einfach durchzusetzen sind?
• Welchen Service bietet der Hersteller in Bezug auf Transport und Installation?
• Wie zufrieden sind andere Kunden?