Wie viel Dachfläche braucht eine Anlage mit fünf Kilowatt?

Mit heutigen Standardmodulen rechnet man mit etwa zwanzig bis dreißig m2 zusammenhängender Fläche, einschließlich Abständen zu den Rändern und zum Kamin. Der genaue Wert hängt vom Wirkungsgrad der gewählten Module ab und davon, ob die Anlage als ein Block laufen kann oder um Durchdringungen herum aufgeteilt werden muss. Bei der Dachplanung lohnt es sich daher, eine durchgehende Ebene zu reservieren statt mehrerer Fragmente.

Brauche ich für Solar am Einfamilienhaus eine Baugenehmigung?

Eine gewöhnliche Dachanlage auf einem Einfamilienhaus läuft meist unter einem leichteren Regime als eine volle Baugenehmigung, doch der genaue Weg hängt von der Leistung, der Art der Montage und dem örtlichen Bauamt ab. Denkmalschutz oder ein Schutzgebiet sind eine eigene Sache, hier braucht es eine Stellungnahme der Denkmalbehörde und manchmal eine andere gestalterische Lösung. Vor der Bestellung der Technik beim Amt nachfragen.

Wie lange halten die Module und wie viel Leistung verlieren sie?

Hersteller garantieren heute üblicherweise die Leistung über zwei bis drei Jahrzehnte mit einem allmählichen Rückgang von einigen Zehntelprozent pro Jahr. Der Wechselrichter hat als Elektronik meist eine kürzere Lebensdauer, sein Austausch während der Laufzeit der Anlage ist einzuplanen. Dieser Austausch gehört von Anfang an in die Kalkulation, nicht erst in dem Moment, in dem der Wechselrichter ausfällt.

Müssen die Module gereinigt werden?

Auf einem geneigten Dach mit ausreichender Neigung erledigt der Regen das meiste, die Reinigung ist die Ausnahme. Das Risiko entsteht dort, wo Staub, Pollen, Laub oder Vogelkot liegen bleiben und die Neigung gering ist. Deshalb lohnt es sich, schon in der Planung zu prüfen, ob die Anlage sicher erreichbar ist, also Anschlagpunkte und Dachzugang.

Was passiert mit der Solaranlage bei einem Stromausfall?

Eine gewöhnliche Anlage ohne Notstrombetrieb schaltet bei Netzausfall automatisch ab, selbst bei strahlendem Sonnenschein. Das ist eine Sicherheitsfunktion zum Schutz der Menschen, die an den Leitungen arbeiten. Soll das Haus bei einem Ausfall weiterlaufen, muss das vorab eingeplant werden, denn es erfordert einen Wechselrichter mit Notstromausgang, eine separate Unterverteilung und meist auch einen Speicher.

Kann die Anlage später erweitert werden?

Ja, aber es ist günstiger, wenn man es vorgesehen hat. Eine Erweiterung betrifft freie Wechselrichterkapazität, Kabeldimensionierung, Platz in der Unterverteilung und die Bedingungen im Anschlusspunkt des Netzbetreibers. Ist eine Erweiterung ein realistischer künftiger Schritt, genügt es, bei der ersten Installation Reserven zu lassen und einzuzeichnen, wo die zweite Stufe auf dem Dach liegen würde.

Photovoltaikmodule oder Solarthermiekollektoren für Warmwasser?

Kollektoren bereiten Warmwasser mit höherem Wirkungsgrad pro Quadratmeter, erledigen aber nur diese eine Aufgabe. Photovoltaik ist vielseitiger: Derselbe Strom deckt über einen Heizstab die Warmwasserbereitung, die Wärmepumpe und gewöhnliche Geräte ab. Bei einem Einfamilienhaus mit Wärmepumpe gewinnt heute daher meist der Solarstrom; Kollektoren sind sinnvoller, wo der Warmwasserbedarf groß und gleichmäßig ist.

Solarstrom am Einfamilienhaus

14. September 20267 Min. Lesezeit

Ein modernes eingeschossiges Einfamilienhaus mit dunklem Ziegeldach, in das eine große gläserne Solaranlage bündig in die Eindeckung eingelassen ist; die Wände sind mit Holz verkleidet, die Fenster haben außenliegende Raffstores, rechts liegt eine überdachte Terrasse mit Stühlen und davor eine Rasenfläche mit geschnittenen Sträuchern.

Die Größe einer Anlage richtet sich nach dem Verbrauch, nicht nach dem freien Dach

Der häufigste Fehler bei der Photovoltaik auf einem Einfamilienhaus ist einfach: Der Bauherr betrachtet die südliche Dachfläche, zählt, wie viele Module darauf passen, und diese Zahl wird zum Auftrag. Das Dach ist jedoch nur die Obergrenze. Der eigentliche Auftrag ist der Verbrauch des Haushalts über den Tag, denn die Wirtschaftlichkeit entscheidet sich nicht daran, wie viel die Anlage erzeugt, sondern daran, wie viel davon das Haus in dem Moment verbraucht, in dem es erzeugt wird.

Der Grund ist der Preis. Eine Kilowattstunde aus dem Netz kostet den vollen Tarif einschließlich Verteilung und Abgaben. Eine Kilowattstunde, die ein Photovoltaikmodul erzeugt und die das Haus sofort verbraucht, spart genau diese Kosten. Der ins Netz eingespeiste Überschuss ist nur einen Bruchteil wert, und je nach Abrechnungsmodell reicht er von einem niedrigen Vergütungssatz bis zu einer reinen Mengenverrechnung. Die Differenz ist groß genug, dass zwei Anlagen mit derselben Nennleistung und demselben Jahresertrag eine völlig unterschiedliche Amortisationszeit haben können, allein danach, wann der Haushalt zu Hause ist.

Der Eigenverbrauch entscheidet über die Wirtschaftlichkeit

Der Eigenverbrauch ist der Anteil des erzeugten Stroms, den das Haus direkt nutzt. Bei einem Einfamilienhaus ohne jegliches Lastmanagement liegt dieser Anteil typischerweise zwischen einem Viertel und zwei Fünfteln des Jahresertrags, weil die Anlage zur Mittagszeit ihren Höchstwert erreicht, wenn das Haus am häufigsten leer ist. Der Rest fließt ins Netz und kommt zu einem Wert zurück, der nicht der eingesparten Kilowattstunde entspricht.

Eine überdimensionierte Anlage auf einem Haus mit ungesteuerten Lasten ist daher eine schlechtere Investition als eine kleinere Anlage, die vollständig durch den eigenen Bedarf des Haushalts gedeckt ist. Jedes zusätzliche Kilowatt Spitzenleistung über das hinaus, was das Haus aufnehmen kann, amortisiert sich langsamer als das vorherige. Die ersten paar Kilowatt auf einem gewöhnlichen Haus rechnen sich mit hoher Wahrscheinlichkeit; das achte nur dann, wenn auch Bedarf dafür besteht.

Die Reihenfolge der Überlegung ist also umgekehrt zur üblichen: zuerst, was das Haus tagsüber verbraucht und was es verbrauchen könnte, dann die Anlagengröße, und erst am Ende die Prüfung, ob die gewählte Größe auf das Dach passt.

Was den Eigenverbrauch tatsächlich erhöht

Der Eigenverbrauch lässt sich auf zwei Wegen erhöhen: den Bedarf in die Tagesstunden verlagern oder ein Gerät hinzufügen, das den Tagesüberschuss in etwas Nützliches umwandelt. Vier Dinge funktionieren in der Praxis, und sie funktionieren sehr unterschiedlich.

Eine Wärmepumpe ist das stärkste Werkzeug, aber saisonal versetzt: Sie heizt am stärksten im Dezember und Januar, wenn die Anlage am wenigsten liefert. In den Übergangszeiten und für Warmwasser nimmt sie den Tagesüberschuss zuverlässig auf.
Ein Warmwasserspeicher ist der günstigste Speicher, den ein Haus haben kann. Eine Heizung, die gesteuert mittags statt im Morgengrauen läuft, verlagert mehrere Kilowattstunden pro Tag in die Stunden, in denen sie praktisch kostenlos sind, und braucht nicht mehr als eine Zeitschaltuhr oder eine einfache Regelung.
Zeitgesteuerte Geräte, also Waschmaschine, Trockner und Geschirrspüler mit Startverzögerung auf die Mittagszeit, sind eine kleine Sache, die sich täglich wiederholt und nichts kostet.
Ein Elektroauto verändert das Bild am meisten, aber nur, wenn es tagsüber zu Hause steht. Ein Auto, das nach zehn Uhr abends geladen wird, erhöht den Eigenverbrauch überhaupt nicht.

Die Tabelle ordnet ein Haushaltsprofil einer dazu passenden Anlagengröße zu. Die Bereiche sind Richtwerte und sollten am tatsächlichen Jahresverbrauch des Hauses überprüft werden.

Haushaltsprofil	Sinnvoller Größenbereich	Speicher	Charakter des Eigenverbrauchs
Zwei Berufstätige, Haus tagsüber leer, Gasheizung	etwa 3 bis 4 kWp	meist nicht	niedrig, Erzeugungsspitze abseits des Bedarfs
Jemand tagsüber zu Hause, keine Wärmepumpe	etwa 4 bis 6 kWp	später prüfen	mäßig, getragen von Kochen und Tagesbetrieb
Wärmepumpe und gesteuerte Warmwasserbereitung	etwa 5 bis 8 kWp	Speicher vor Batterie	gut im Frühling und Herbst, schwach im Winter
Wärmepumpe und ein tagsüber zu Hause geladenes Elektroauto	etwa 7 bis 10 kWp	eine Batterie beginnt sich zu rechnen	hoch, der Bedarf deckt auch die Mittagsspitze
Pool, Klimaanlage oder beheizte Werkstatt	nach Messung, nicht nach dem Dach	nach der Lastkurve	sommerbetont, folgt der Erzeugung

Wo eine Batterie sinnvoll wird und wo nicht mehr

Ein Hausstromspeicher erzeugt nichts; er verlagert nur den Verbrauch vom Mittag in den Abend. Er ist daher sinnvoll, sobald der Eigenverbrauch mit günstigeren Mitteln ausgeschöpft ist und das Haus noch einen erheblichen Überschuss hat. Wo das Warmwasser noch um sechs Uhr morgens erwärmt wird und die Waschmaschine um sieben Uhr abends läuft, ist eine Batterie ein teurer Flicken auf einem Problem, das eine Zeitschaltuhr löst.

Die sinnvolle Kapazität folgt dem Abendbedarf, nicht der Anlagengröße: Der Speicher sollte einen gewöhnlichen Abend und eine Nacht abdecken, nicht mehrere Tage. Eine Batterie bringt auch im Winter nichts, wenn es kaum Überschuss gibt, deshalb sollte sie auf einem Haus mit Wärmepumpe nicht als Weg verstanden werden, im Januar das Netz zu verlassen. Die Notstromversorgung bei einem Ausfall ist ein separates Thema, braucht eine andere Verkabelung, und nicht jedes System kann sie leisten.

Ausrichtung und Neigung: warum Ost-West oft besser ist als reine Südausrichtung

Nach Süden bei einer Neigung von rund dreißig Grad ergibt den höchsten Jahresertrag auf unserer geografischen Breite. Das heißt aber nicht, dass es das meiste Geld bringt. Eine Südanlage erzeugt eine schmale, hohe Mittagsspitze, die ein gewöhnlicher Haushalt nicht aufnehmen kann, sodass ein großer Teil dieser Spitze ins Netz fließt. Eine auf eine Ost- und eine Westfläche aufgeteilte Anlage erzeugt über das Jahr etwas weniger, verteilt die Erzeugung aber auf ein breiteres Band mit einem Morgen- und einem Nachmittagsmaximum, also genau dann, wenn der Haushalt tatsächlich Strom zieht.

Die Neigung verhält sich ähnlich: steiler verschiebt den Ertrag in Richtung Winter und tiefe Sonne, flacher in Richtung Sommer. Auf einem Flachdach werden die Module meist nicht flach verlegt, sondern auf niedrige Gestelle gesetzt, was auch die Selbstreinigung durch Regen verbessert. Die Ausrichtung des Hauses selbst ist dagegen eine Entscheidung, die lange vor der Photovoltaik getroffen wird, nämlich bei der Platzierung des Hauses auf dem Grundstück.

Ausrichtung und Neigung	Jahresertrag gegenüber dem Optimum	Form der Tageskurve	Für wen geeignet
Süd, Neigung 30 bis 35 Grad	Referenzoptimum	schmale, hohe Mittagsspitze	ein Haus mit großem Mittagsbedarf
Süd, Flachdach auf Gestellen bis 15 Grad	etwa ein Zehntel niedriger	flachere Spitze, starker Sommer	ein Haus mit Klimaanlage oder Pool
Ost und West, Neigung 30 bis 40 Grad	etwa ein Fünftel niedriger	zwei sanfte Maxima, morgens und nachmittags	eine Familie mit Morgen- und Abendbedarf
Südost oder Südwest, 30 bis 40 Grad	nahe am Optimum	Spitze um ein bis zwei Stunden verschoben	die meisten gewöhnlichen Häuser
Nord und Nordost	viel niedriger, meist unwirtschaftlich	flach, ohne nutzbare Spitze	nur als Ergänzung bei knapper Fläche

Verschattung: der Kamin, die Gaube und der Baum des Nachbarn

Verschattung ist der eine Faktor, der eine ansonsten gut geplante Anlage unverhältnismäßig stark entwerten kann, gemessen an der betroffenen Fläche. In einem Strang verschaltete Module teilen einen gemeinsamen Strom, deshalb zieht ein einzelnes durch einen Kamin verschattetes Modul die Leistung des gesamten Strangs herunter, nicht nur seinen eigenen Anteil. Deshalb kann ein Schatten von der Größe einer Handfläche mehrere Prozent des Jahresertrags kosten.

Genau dafür gibt es Optimierer und Mikrowechselrichter: Sie lassen jedes Modul an seinem eigenen Arbeitspunkt arbeiten. Sie sind jedoch kein Ersatz für eine Verschattungsstudie. Ein Kamin, eine Gaube, ein Antennenmast und der Baum des Nachbarn lassen sich alle im Voraus zeichnen, und manche davon lassen sich noch während der Dachplanung verschieben oder zusammenfassen. Ein Baum wächst außerdem, deshalb wird er in seiner ausgewachsenen Höhe beurteilt, nicht in der heutigen.

Die Anlage ist fester Bestandteil des Dachs, kein Anhängsel

Das ist der Teil, den das Schreiben über Photovoltaik meist auslässt. Eine Anlage ist ein dauerhaftes Element der Ansicht, eine Fläche von einigen zehn m2 auf der sichtbarsten Ebene des Hauses. Wenn sie nachträglich kommt und dort zusammengesetzt wird, wo zufällig Platz übrig ist, zeigt das Haus sie sofort: versetzte Kanten, um ein Dachfenster herum aufgeteilte Module, ein Rahmen in einer anderen Farbe als die Ziegel.

Der Unterschied zwischen einem guten und einem schlechten Ergebnis ist vor allem eine Frage der Reihenfolge, nicht des Budgets. Eine gemeinsam mit dem Dach geplante Anlage lässt sich an der Kante ausrichten, als ein Rechteck halten, farblich an die Eindeckung anpassen oder bündig in der Ebene der Eindeckung als integrierte Lösung ausführen. Gleichzeitig lässt sich alles darunter koordinieren: das Sparren- und Lattengerüst für die Befestigungen, die Lage der Kabeldurchführungen, die Kabeltrasse zum Technikraum und der Platz für den Wechselrichter.

Eine Anlage belastet außerdem das Dach, sowohl mit ihrem eigenen Gewicht als auch dadurch, dass sie verändert, wie Wind und Schnee auf die darunterliegende Fläche wirken. Bei einem Neubau berücksichtigt der Tragwerksplaner dies in der Dachkonstruktion; bei einem älteren Haus muss der Zustand der Konstruktion beurteilt werden. Und eine Reihenfolge wird häufiger verletzt als jede andere: Wenn das Dach neu eingedeckt werden soll, gehören die Module auf das neue Dach. Eine Montage auf die alte Eindeckung bedeutet, die gesamte Anlage abzubauen und wieder zu montieren.

Anschluss und die Förderwege

Photovoltaik ist nicht nur eine bauliche Angelegenheit, sondern auch eine Beziehung zum Verteilnetzbetreiber. Der Ablauf hat eine feste Form: ein Antrag auf Anschluss der Erzeugungsanlage, die Stellungnahme des Betreibers mit Bedingungen und einer Einspeisebegrenzung, ein Vertrag, die Installation mit einem elektrischen Prüfbefund und schließlich der Tausch des Zählers gegen einen bidirektionalen. Ein intelligentes Messsystem erfasst Bezug und Einspeisung getrennt, denn diese Aufteilung bestimmt, was als eingespart und was als eingespeist abgerechnet wird.

Bei der Förderung gilt dieselbe Regel wie im Leitfaden zur Sanierungsförderung: Man kann sich auf den Mechanismus verlassen, nicht auf eine Zahl aus dem Artikel des Vorjahres. Photovoltaik auf einem Einfamilienhaus wird entweder als Gutschein im Programm Zelena domacnostiam unter Verwaltung der SIEA gefördert oder als eine Maßnahme im Rahmen einer umfassenden Sanierung. Eine Doppelförderung desselben Postens aus zwei Programmen ist in der Regel nicht möglich. Beträge, Obergrenzen und Fristen ändern sich zwischen den Runden, deshalb sind sie in der aktuellen Ausschreibung zu prüfen, bevor ein Vertrag mit einem Installateur unterschrieben wird.

Fazit

Photovoltaik rechnet sich gut, wenn sie in der richtigen Reihenfolge geplant wird. Zuerst ist zu betrachten, was das Haus tagsüber verbraucht und was es verbrauchen könnte, dann werden Anlagengröße und die günstigen Wege zur Erhöhung des Eigenverbrauchs festgelegt. Eine Batterie kommt erst danach. Ausrichtung und Verschattung bestimmen die Form der Tageskurve, nicht nur die Jahressumme. Und die Anlage muss gemeinsam mit dem Dach geplant werden, statt nachträglich darauf gesetzt zu werden. Ein freies Dach ist nur der verfügbare Platz, nicht die Antwort darauf, wie viele Module das Haus braucht.

Häufig gestellte Fragen

Wie viel Dachfläche braucht eine Anlage mit fünf Kilowatt?: Mit heutigen Standardmodulen rechnet man mit etwa zwanzig bis dreißig m2 zusammenhängender Fläche, einschließlich Abständen zu den Rändern und zum Kamin. Der genaue Wert hängt vom Wirkungsgrad der gewählten Module ab und davon, ob die Anlage als ein Block laufen kann oder um Durchdringungen herum aufgeteilt werden muss. Bei der Dachplanung lohnt es sich daher, eine durchgehende Ebene zu reservieren statt mehrerer Fragmente.
Brauche ich für Solar am Einfamilienhaus eine Baugenehmigung?: Eine gewöhnliche Dachanlage auf einem Einfamilienhaus läuft meist unter einem leichteren Regime als eine volle Baugenehmigung, doch der genaue Weg hängt von der Leistung, der Art der Montage und dem örtlichen Bauamt ab. Denkmalschutz oder ein Schutzgebiet sind eine eigene Sache, hier braucht es eine Stellungnahme der Denkmalbehörde und manchmal eine andere gestalterische Lösung. Vor der Bestellung der Technik beim Amt nachfragen.
Wie lange halten die Module und wie viel Leistung verlieren sie?: Hersteller garantieren heute üblicherweise die Leistung über zwei bis drei Jahrzehnte mit einem allmählichen Rückgang von einigen Zehntelprozent pro Jahr. Der Wechselrichter hat als Elektronik meist eine kürzere Lebensdauer, sein Austausch während der Laufzeit der Anlage ist einzuplanen. Dieser Austausch gehört von Anfang an in die Kalkulation, nicht erst in dem Moment, in dem der Wechselrichter ausfällt.
Müssen die Module gereinigt werden?: Auf einem geneigten Dach mit ausreichender Neigung erledigt der Regen das meiste, die Reinigung ist die Ausnahme. Das Risiko entsteht dort, wo Staub, Pollen, Laub oder Vogelkot liegen bleiben und die Neigung gering ist. Deshalb lohnt es sich, schon in der Planung zu prüfen, ob die Anlage sicher erreichbar ist, also Anschlagpunkte und Dachzugang.
Was passiert mit der Solaranlage bei einem Stromausfall?: Eine gewöhnliche Anlage ohne Notstrombetrieb schaltet bei Netzausfall automatisch ab, selbst bei strahlendem Sonnenschein. Das ist eine Sicherheitsfunktion zum Schutz der Menschen, die an den Leitungen arbeiten. Soll das Haus bei einem Ausfall weiterlaufen, muss das vorab eingeplant werden, denn es erfordert einen Wechselrichter mit Notstromausgang, eine separate Unterverteilung und meist auch einen Speicher.
Kann die Anlage später erweitert werden?: Ja, aber es ist günstiger, wenn man es vorgesehen hat. Eine Erweiterung betrifft freie Wechselrichterkapazität, Kabeldimensionierung, Platz in der Unterverteilung und die Bedingungen im Anschlusspunkt des Netzbetreibers. Ist eine Erweiterung ein realistischer künftiger Schritt, genügt es, bei der ersten Installation Reserven zu lassen und einzuzeichnen, wo die zweite Stufe auf dem Dach liegen würde.
Photovoltaikmodule oder Solarthermiekollektoren für Warmwasser?: Kollektoren bereiten Warmwasser mit höherem Wirkungsgrad pro Quadratmeter, erledigen aber nur diese eine Aufgabe. Photovoltaik ist vielseitiger: Derselbe Strom deckt über einen Heizstab die Warmwasserbereitung, die Wärmepumpe und gewöhnliche Geräte ab. Bei einem Einfamilienhaus mit Wärmepumpe gewinnt heute daher meist der Solarstrom; Kollektoren sind sinnvoller, wo der Warmwasserbedarf groß und gleichmäßig ist.