Wie funktioniert eine Solaranlage?

Eine Solaranlage macht aus Licht Strom, und zwar ohne ein einziges bewegliches Teil. Die Module auf dem Dach erzeugen Gleichstrom, ein Wechselrichter formt daraus den Wechselstrom, den deine Geräte brauchen, und ein Zweirichtungszähler rechnet ab, was du selbst verbrauchst und was ins Netz fließt. So weit das Grundprinzip. Interessant wird es bei den Details: warum die Anlage in Kilowatt-Peak gemessen wird, dein Stromverbrauch aber in Kilowattstunden, warum selbst genutzter Solarstrom fast fünfmal so viel wert ist wie eingespeister, und warum eine normale PV-Anlage bei Stromausfall abschaltet, obwohl die Sonne scheint. Genau das klärt dieser Artikel.

Vom Sonnenlicht zur Steckdose: der Weg des Stroms

Der Kern jeder Photovoltaikanlage ist die Solarzelle, eine dünne Scheibe aus Silizium. Trifft Licht darauf, löst es Elektronen aus dem Halbleitermaterial, und eine eingebaute elektrische Sperrschicht sorgt dafür, dass die Elektronen nur in eine Richtung fließen können. Das ist der photovoltaische Effekt. Physikentdeckung von 1839, Massenprodukt seit etwa 20 Jahren.

Ein einzelnes Modul besteht aus rund 108 bis 144 solcher Zellen und leistet heute typischerweise 430 bis 460 Watt. Auf einem Einfamilienhausdach hängen davon 20 bis 25 Stück in Reihe, ein sogenannter String. Die Kette dahinter sieht so aus:

Der Wechselrichter ist dabei mehr als ein Übersetzer. Er sucht permanent den optimalen Arbeitspunkt der Module (MPP-Tracking), überwacht das Netz und liefert die Daten für die Ertrags-App. Moderne Geräte arbeiten mit Wirkungsgraden um 98 Prozent.

Wichtig für die Begriffshygiene: Umgangssprachlich sagt fast jeder Solaranlage, gemeint ist hier Photovoltaik (Strom). Solarthermie ist die andere Technik, sie erzeugt Warmwasser über dunkle Kollektoren und hat mit Stromproduktion nichts zu tun.

kWp und kWh: die zwei Einheiten, die fast jeder verwechselt

Kilowatt-Peak (kWp) beschreibt die Spitzenleistung der Anlage unter Laborbedingungen: 1.000 Watt Einstrahlung pro Quadratmeter bei 25 Grad Zellentemperatur. Das ist ein Vergleichswert, kein Dauerzustand. Kilowattstunden (kWh) sind dagegen die tatsächlich erzeugte Strommenge übers Jahr.

Die Brücke zwischen beiden ist der spezifische Ertrag. Laut den Aktuellen Fakten zur Photovoltaik des Fraunhofer ISE liefert eine typische Anlage in Deutschland rund 1.000 kWh pro kWp und Jahr, je nach Region zwischen etwa 950 im Norden und 1.150 im Süden. Eine 10-kWp-Anlage produziert also grob 10.000 kWh jährlich, mehr als das Doppelte dessen, was ein Vierpersonenhaushalt mit rund 4.000 kWh verbraucht.

Dass die Sonne verlässlich liefert, zeigen die Flottendaten: 2025 erzeugten die deutschen PV-Anlagen zusammen rund 87 Terawattstunden Solarstrom, laut Fraunhofer ISE etwa 21 Prozent mehr als im Jahr davor. Übrigens nicht, weil es im Hochsommer am besten läuft: Bei Hitze sinkt der Wirkungsgrad der Module messbar, die ertragreichsten Tage liegen oft im Mai und Juni. Warum das so ist, erklärt der Artikel warum eine Solaranlage im Hochsommer weniger Strom liefert im Detail.

Eigenverbrauch oder Einspeisung: wohin dein Strom fließt

Physikalisch nimmt der Strom immer den kürzesten Weg: erst zu deinen laufenden Geräten, dann ins Netz. Finanziell ist dieser Unterschied enorm. Selbst verbrauchter Solarstrom ersetzt Netzstrom, der laut BDEW-Strompreisanalyse 2026 im Schnitt 37,0 Cent pro kWh kostet. Für eingespeisten Strom bekommst du dagegen nur die EEG-Vergütung, für neue Anlagen bis 10 kWp ab dem 1. August 2026 noch 7,70 Cent pro kWh bei Teileinspeisung. Jede selbst genutzte Kilowattstunde ist damit fast fünfmal so viel wert wie eine eingespeiste. Die aktuellen Sätze und die weitere Entwicklung findest du im Artikel wie hoch die Einspeisevergütung 2026 ist.

Ein Rechenbeispiel für eine 10-kWp-Anlage mit 10.000 kWh Jahresertrag und 4.000 kWh Haushaltsverbrauch:

Die Größenordnungen stammen aus der Beratungspraxis der Verbraucherzentrale: Ohne Speicher deckt eine PV-Anlage typischerweise 25 bis 30 Prozent des Haushaltsverbrauchs, mit passend dimensioniertem Batteriespeicher bis zu 70 Prozent. Der Grund ist banal: Die Anlage produziert mittags am meisten, du verbrauchst abends. Ein Speicher verschiebt den Mittagsstrom in den Abend, wie genau, zeigt der Artikel wie ein Stromspeicher funktioniert. Wer die Werte fürs eigene Haus durchspielen will: Der Unabhängigkeitsrechner der HTW Berlin macht das kostenlos mit ein paar Schiebereglern. Eigenverbrauch lässt sich auch ohne Speicher steigern, etwa indem Wärmepumpe, Waschmaschine oder E-Auto in die Mittagsstunden verlegt werden. Gerade die Kombination mit einer Wärmepumpe macht den eigenen Strom besonders wertvoll.

Bei Stromausfall schaltet deine Anlage ab, trotz Sonne

Jetzt der Punkt, den kaum ein Hersteller-Prospekt erwähnt: Fällt das öffentliche Netz aus, geht auch deine PV-Anlage vom Netz. Sonnenschein hin oder her, dein Haus ist dunkel. Verantwortlich ist der Netz- und Anlagenschutz nach der Anwendungsregel VDE-AR-N 4105, der in jedem netzgekoppelten Wechselrichter steckt. Er trennt die Anlage innerhalb von Millisekunden vom Netz, sobald Spannung oder Frequenz aus dem Toleranzband laufen. Das ist kein Konstruktionsfehler, sondern Arbeitsschutz: Monteure, die eine vermeintlich tote Leitung reparieren, dürfen nicht von tausenden einspeisenden Dachanlagen unter Strom gesetzt werden.

Auch ein Batteriespeicher ändert daran erstmal nichts. Ein Standard-Speichersystem hängt am selben Wechselrichter und schweigt beim Blackout mit. Strom trotz Netzausfall gibt es nur mit Geräten, die eine echte Ersatzstrom- oder Inselnetzfunktion mitbringen: Sie trennen das Haus physisch vom öffentlichen Netz und bauen ein eigenes kleines Stromnetz auf. Solche Systeme kosten mehrere hundert bis über tausend Euro Aufpreis. Wenn dir Notstromfähigkeit wichtig ist, musst du sie beim Kauf explizit mitbestellen, nachrüsten ist teuer.

Lebensdauer, Degradation und typische Anlagengrößen

Solarmodule altern, aber deutlich langsamer als lange angenommen. Langzeitmessungen des Fraunhofer ISE zeigen eine reale Degradation kristalliner Module von oft nur 0,1 bis 0,3 Prozent Leistungsverlust pro Jahr. Hersteller garantieren meist konservativere Werte, üblich sind 87 bis 90 Prozent Restleistung nach 25 oder 30 Jahren. In der Praxis laufen viele Anlagen aus den frühen 2000ern heute noch. Der Wechselrichter ist das schwächste Glied: Er hält typischerweise 10 bis 15 Jahre und wird einmal im Anlagenleben getauscht.

Bei den Größen hat sich der Markt verschoben. Vor zehn Jahren galten 5 kWp als Standard fürs Einfamilienhaus, heute werden meist 8 bis 12 kWp installiert, oft schlicht, weil das Dach es hergibt und größere Anlagen pro kWp günstiger sind. Als Faustformel brauchst du 5 bis 6 Quadratmeter Dachfläche pro kWp, eine 10-kWp-Anlage belegt also 50 bis 60 Quadratmeter. Ob dein Dach das hergibt und was Ausrichtung und Neigung ausmachen, klärt der Artikel welches Dach sich für eine Solaranlage eignet. Für Mieter oder kleine Budgets gibt es die Miniatur-Variante mit denselben Bauteilen im Kleinformat, das Balkonkraftwerk.

Worauf du jetzt achten solltest

Wenn du über eine eigene Anlage nachdenkst, prüfe drei Dinge in dieser Reihenfolge. Erstens dein Lastprofil: Je mehr Verbrauch du in die Sonnenstunden legen kannst (Wärmepumpe, E-Auto, programmierbare Geräte), desto mehr 37-Cent-Kilowattstunden ersetzt du durch eigene. Zweitens die Dimensionierung: Lieber das Dach vollmachen als knapp kalkulieren, denn der Aufpreis pro zusätzlichem kWp ist klein und die Degression drückt die Vergütung nur langsam (1 Prozent pro Halbjahr, Stichtage 1. Februar und 1. August, festgelegt im EEG und veröffentlicht von der Bundesnetzagentur). Drittens die Notstromfrage: Wer bei Blackout Strom will, braucht Speicher plus Ersatzstromfunktion, und zwar von Anfang an eingeplant. Ob sich die Investition für dich rechnet und nach wie vielen Jahren, rechnet der Artikel wann sich eine Solaranlage lohnt durch.