Eine eigene Solarstromanlage auf dem Hausdach ist heute technisch und finanziell attraktiv. Viele Hersteller bieten Solaranlagen-Komplettsets an – also Pakete mit allen wichtigen Komponenten, die man für die Installation von Photovoltaik-Modulen auf dem Dach benötigt. Doch was gehört alles zu so einem Set, und welche Varianten gibt es (mit und ohne Batteriespeicher)? Dieser Artikel gibt einen umfassenden Überblick über alle Bestandteile einer PV-Anlage im Haushalt, erklärt ihre Funktion und das Zusammenspiel anhand eines Schemas. Außerdem nennen wir Beispiele gängiger Geräte mit Hersteller, Modell und Preis. So wissen Sie genau, aus welchen Geräten ein Komplettset für Solarenergie besteht und worauf Sie achten sollten.
Hauptbestandteile einer Solaranlage – Überblick
Ein typisches PV-Komplettset für ein Einfamilienhaus enthält folgende Hauptkomponenten:
- Solarmodule (Solarpanels) – sie wandeln Sonnenlicht in elektrische Energie (Gleichstrom) um.
- Montagesystem – Halterungen, Schienen und Befestigungen zur Montage der Solarpanels auf dem Dach (je nach Dachtyp unterschiedlich).
- Wechselrichter – ein Gerät, das den von den Modulen erzeugten Gleichstrom in haushaltsüblichen Wechselstrom (230 V, 50 Hz) umwandelt.
- Verkabelung und Anschlüsse – Solarkabel, Steckverbindungen (z. B. MC4-Stecker) und ggf. Sicherungen sowie ein Anschluss an den Hausstromkreis.
- Batteriespeicher (optional) – ein Akku-System, das überschüssigen Solarstrom speichert, damit er abends oder bei Bewölkung genutzt werden kann.
- Laderegler (optional) – ein Solar-Laderegler, der bei Inselanlagen ohne Netzanschluss den Ladevorgang der Batterie steuert (in netzgebundenen Anlagen mit Hybrid-Wechselrichtern ist diese Funktion oft integriert).
So funktioniert das Zusammenspiel der Komponenten
Die oben genannten Komponenten arbeiten Hand in Hand, um aus Sonnenlicht nutzbaren Strom für Ihr Zuhause zu erzeugen. Solarmodule werden meist in Reihe zu sogenannten Strings verschaltet. Sie erzeugen bei Sonneneinstrahlung Gleichstrom, der über geeignete Solarkabel zum Wechselrichter fließt. Der Wechselrichter wandelt den Gleichstrom in Wechselstrom um und speist ihn in das Hausstromnetz ein. Dort werden zunächst die laufenden Verbraucher im Haushalt versorgt. Produziert die PV-Anlage mehr Strom als aktuell verbraucht, wird der Überschuss ins öffentliche Netz eingespeist (wenn keine Batterie vorhanden ist) oder in einem Batteriespeicher zwischengespeichert (wenn vorhanden). Bei Bedarf – z. B. abends, wenn die Sonne nicht scheint – kann der Batteriespeicher den gespeicherten Strom wieder ins Hausnetz abgeben. Ein modernes Energiemanagement sorgt dafür, dass immer zuerst der Solarstrom im Haus genutzt wird, bevor Strom aus dem Netz bezogen wird.
Das obige Schema veranschaulicht eine typische netzgekoppelte Solarstromanlage: Die Solarmodule auf dem Dach sind über Strings und einen Gleichstrom-Trennschalter mit dem Wechselrichter verbunden, dieser wiederum über einen Zähler mit dem Hausnetz und dem öffentlichen Netz. Bei Anlagen mit Speicher ist zusätzlich eine Batterie samt Steuerung eingebunden. Die Anschluss- und Schaltpläne können je nach System leicht variieren – in einem separaten Artikel zeigen wir detaillierte Beispiele für unterschiedliche Szenarien.
Solaranlage ohne oder mit Speicher?
Ohne Batteriespeicher (Netzgekoppelt)
Die klassische Photovoltaikanlage ist an das öffentliche Stromnetz angeschlossen und kommt ohne Akkus aus. Tagsüber wird der erzeugte Solarstrom direkt im Haushalt verbraucht, Überschüsse werden gegen Vergütung ins Netz eingespeist. Ein großer Vorteil dieser Variante sind die geringeren Anschaffungskosten und die einfachere Technik – es wird lediglich der Solargenerator (Module) und ein Wechselrichter benötigt. Allerdings nutzt man ohne Speicher im Durchschnitt nur rund 20–30 % des erzeugten Solarstroms selbst (Eigenverbrauchsquote), der Rest geht ans Netz.
Mit Batteriespeicher (Hybridanlage)
Bei einer PV-Anlage mit Speicher wird zusätzlich ein großer Akku installiert, der überschüssigen Strom aufnimmt. Damit lässt sich die Eigenverbrauchsquote typischerweise auf 60 % oder mehr steigern, da abends und nachts Solarstrom aus dem Akku genutzt werden kann. Für ein solches System benötigt man entweder einen Hybrid-Wechselrichter (kombinierter PV- und Batteriewechselrichter) oder einen separaten Batteriewechselrichter plus Laderegler. Die Anlagenkosten sind höher – Batteriespeicher sind teuer – aber man erreicht eine höhere Unabhängigkeit vom Netz. Ob sich ein Speicher wirtschaftlich lohnt, hängt von Faktoren wie Strompreis, Einspeisevergütung und Speicherpreis ab (Thema für einen eigenen Artikel).
Inselanlage (autark)
Eine Sonderform ist die vollständig autarke Solaranlage ohne Netzanschluss (z. B. für Berghütten). Hier ist ein Batteriespeicher zwingend erforderlich, und ein Laderegler übernimmt das Management zwischen Solarmodulen und Akku. Außerdem wird oft ein spezieller Insel-Wechselrichter eingesetzt, der ein Inselsystem mit stabilem 230 V-Hausnetz aufbaut. Diese Lösungen sind technisch aufwändiger und teurer pro kWh, werden im normalen Einfamilienhaus aber selten gewählt, da ein Netzanschluss in der Regel verfügbar ist.
Solarmodule – Herzstück der Anlage
Solarmodule (auch Solarpanels genannt) bestehen aus vielen Solarzellen, die Sonnenlicht direkt in elektrischen Gleichstrom umwandeln. In einem typischen Haus-Komplettset sind je nach gewünschter Anlagenleistung etwa 8–20 Solarmodule enthalten. Jedes Standardmodul liefert heutzutage etwa 300 bis 500 Wp (Watt-Peak) Nennleistung. Übliche Module für Dachanlagen sind z. B. monokristalline 400-Watt-Module mit Abmessungen um 1,7 × 1 Meter. Um beispielsweise 5 kWp Gesamtleistung zu installieren, benötigt man etwa 12 Module à ~415 W.
Qualitativ gibt es Unterschiede bei Wirkungsgrad und Langlebigkeit, aber die meisten am Markt verfügbaren Module haben 25–30 Jahre Leistungsgarantie. Bekannte Hersteller sind u. a. Trina Solar, JA Solar, Q CELLS, Jinko Solar oder REC. Preislich liegen Solarmodule derzeit bei ca. 150–250 € pro Modul (für die 400 W-Klasse), je nach Marke und Effizienz. Ein Beispiel: das JA Solar 420 Wp Modul kostet etwa 180 €.
Im Komplettset für ein Einfamilienhaus machen die Solarpanels den größten Kostenanteil aus – rund 40–50 % der Anlagengesamtkosten entfallen auf die Module.
(Beispiel: Solarmodule auf einem Hausdach)
Montagesystem und Befestigung
Damit die Solarmodule sicher auf dem Dach installiert werden können, enthält ein PV-Kit immer ein Montagesystem. Dieses besteht bei Schrägdächern aus Dachhaken bzw. Stockschrauben, Montageschienen aus Aluminium und Modulklemmen, die die Panels auf den Schienen festklemmen. Bei Ziegeldächern werden z. B. Edelstahl-Dachhaken unter die Dachziegel gesetzt und mit den Dachsparren verschraubt. Darauf werden Aluminiumschienen montiert, auf denen die Module befestigt werden.
Für Flachdächer kommen spezielle Aufständerungsdreiecke oder Wannen zum Einsatz, die den optimalen Neigungswinkel herstellen und oft ballastiert (mit Gewichten beschwert) werden müssen, anstatt durch das Dach zu bohren.
Ein gutes Montagesystem ist korrosionsbeständig und auf die Schnee- und Windlasten in Ihrer Region ausgelegt. In Komplettsets sind die Befestigungskomponenten meist auf die Module und die Dachgröße abgestimmt. Die Kosten für Montagematerial liegen ungefähr bei 10–15 % der Gesamtanlage. Bei einer 10 kWp Anlage kann man etwa 1.000–2.000 € nur für Unterkonstruktion und Befestigungsteile einplanen. Es lohnt sich, auf Qualität zu achten (z. B. Systeme von Schletter oder K2 Systems), damit die PV-Module jahrzehntelang sicher halten.
Wechselrichter – das Kraftwerk im Kleinen
Der Wechselrichter (Inverter) ist ein zentrales Gerät jeder Photovoltaikanlage. Er nimmt den von den Solarmodulen kommenden Gleichstrom (DC) und wandelt ihn in netzkonformen Wechselstrom (AC) um, der dann direkt im Haushalt verbraucht oder ins Netz eingespeist werden kann. Ein Wechselrichter wird nach der Nennleistung der PV-Anlage ausgewählt – typischerweise hat er eine gleiche oder etwas geringere Leistung als die Summe der Module (z. B. ~5 kW für eine 6 kWp Anlage, da nie alle Module gleichzeitig Maximalleistung bringen).
Moderne Wechselrichter bieten Wirkungsgrade von 97–99 % und enthalten oft MPP-Tracker (Maximum Power Point Tracker), um stets den optimalen Arbeitspunkt der Solarmodule auszureizen. Außerdem verfügen sie über Sicherheitseinrichtungen (z. B. automatische Abschaltung bei Netzausfall – NA-Schutz) und Kommunikationsmodule, um die Anlage zu überwachen (per App/Webportal).
Es gibt verschiedene Bauarten:
- String-Wechselrichter: Standard bei den meisten Dachanlagen. Preis: ca. 700–1.500 € für 5–10 kW. Beispiel: SMA Sunny Boy 5.0 (~1.200 €), Fronius Symo 6.0-3-M (~1.500 €).
- Mikro-Wechselrichter: Kleine Inverter pro Modul. Preis: 100–200 € pro Einheit. Beispiel: Enphase IQ7.
- Hybrid-Wechselrichter: Kombigeräte für PV und Batterie. Preis: 1.500–2.500 €. Beispiel: Sungrow SG5HY, SMA Tripower Storage.
Je nach System kann alternativ ein separater Batteriewechselrichter eingesetzt werden, der zwischen Batterie und Hausnetz vermittelt. Dies ist notwendig, wenn man einen Speicher zu einer bestehenden PV-Anlage nachrüstet, deren Wechselrichter nicht hybridfähig ist. Batteriewechselrichter kosten für übliche Heimspeicher etwa 700–1.500 €.
Batteriespeicher – Solarstrom rund um die Uhr nutzen
Ein Batteriespeicher ist das zentrale Zusatzgerät, wenn man auch abends oder bei Stromausfall Solarstrom nutzen möchte. Heutige Heimspeicher sind meistens Lithium-Ionen-Batteriesysteme mit einer nutzbaren Kapazität von typischerweise 5 bis 15 kWh. Sie werden meist im Keller oder Hauswirtschaftsraum an der Wand montiert oder als Schrank aufgestellt. Der Batteriewechselrichter bzw. Hybrid-Wechselrichter lädt die Batterie mit überschüssigem PV-Strom und entlädt sie bei Bedarf. Dadurch steigt der Eigenverbrauchsanteil deutlich, wie oben erwähnt.
Die Kosten von Batteriespeichern sind in den letzten Jahren gesunken, liegen aber immer noch bei etwa 400–800 € pro kWh Kapazität. Ein kleines 5 kWh Speichersystem beginnt bei ca. 2.500–3.500 €, größere 10 kWh Systeme liegen eher bei 5.000–7.000 €. Ein bekanntes Beispiel ist die Tesla Powerwall 2 mit 13,5 kWh Kapazität für rund 8.000–9.000 € (ohne Installation). Auch Hersteller wie BYD, LG Energy Solution oder Sonnen bieten Heimspeicher an. Die Auswahl des Speichers richtet sich nach der gewünschten Kapazität und der Kompatibilität mit dem Wechselrichter. Wichtig: In Komplettsets sind Speicher oft optional – man kann also erst die PV-Anlage installieren und den Speicher auch später noch nachrüsten.
Laderegler – bei Inselanlagen unverzichtbar
Ein Solar-Laderegler wird hauptsächlich bei Inselanlagen (ohne Netz) sowie bei kleinen 12/24 V Solarsystemen eingesetzt. Er sorgt dafür, dass die Solarmodule die Batterie optimal laden, ohne sie zu überladen oder zu tief zu entladen. In netzgebundenen Anlagen mit modernen Hybrid-Wechselrichtern ist kein separater Laderegler nötig, da die Ladeelektronik im Wechselrichter integriert ist.
Es gibt zwei Typen:
- PWM-Regler (günstiger, für kleine 12/24 V Systeme)
- MPPT-Regler (Maximum Power Point Tracking), die effizient auch höhere Modulspannungen verarbeiten können und den Ladevorgang optimieren.
Ein MPPT-Laderegler für eine mittlere Inselanlage (z. B. 48 V Batteriesystem, 60 A Ladestrom) kostet etwa 300–500 € – z. B. bietet Victron Energy hochwertige Modelle in dieser Kategorie an. Ein solcher Regler wird zwischen die Solarpanels und die Batterie geschaltet und ist unerlässlich, um die Lebensdauer des Akkus zu maximieren.
Verkabelung, Anschlüsse und Sicherheit
Neben den Hauptgeräten enthält ein Solaranlagen-Komplettset auch das notwendige elektrische Zubehör:
- Solarkabel: Spezielle, UV-beständige Kabel verbinden die Module untereinander (Stringverkabelung) und führen zum Wechselrichter. Üblich sind Querschnitte von 4–6 mm² für die DC-Leitungen.
- Steckverbinder: Standardisiert sind MC4-Stecker an den Modulanschlüssen, die eine sichere und wetterfeste Verbindung der Kabel ermöglichen.
- Verteiler und Sicherungen: Größere Anlagen nutzen ggf. Verteilerboxen (Combiner-Boxen) für parallele Strings. Außerdem sind DC-Sicherungen oder Trennschalter zwischen Modulen und Wechselrichter sinnvoll, um im Wartungsfall den Solargenerator abzuschalten.
- Stromzähler: Bei netzgekoppelten Anlagen wird ein Zweirichtungs-Stromzähler vom Energieversorger gestellt, um eingespeisten und bezogenen Strom zu messen. Dies ist zwar kein Teil des Kauf-Kits, aber ein elementarer Bestandteil des Gesamtsystems für die Abrechnung.
- Monitoring: Viele Wechselrichter bringen ein Monitoring-System mit (Webportal oder App). Zusätzlich können Energy-Meter oder Smart-Meter im Hausnetz installiert werden, um den Eigenverbrauch zu überwachen.
Bei der Installation der Verkabelung und Anschlüsse ist größte Sorgfalt geboten. Zwar kann ein erfahrener Heimwerker die mechanische Montage der Module oft selbst durchführen, aber den finalen elektrischen Anschluss sollte ein zertifizierter Elektriker übernehmen. Dies garantiert die Einhaltung aller Sicherheitsstandards und ist Voraussetzung für die Netzanschluss-Meldung.
(Hier könnte ein vereinfachtes Schaltbild aller Komponenten gezeigt werden, um den Anschlussplan zu illustrieren.)
Planung der Anlage und nächste Schritte
Ein Solaranlagen-Komplettset bietet einen einfachen Einstieg in die private Stromerzeugung, da alle aufeinander abgestimmten Teile bereits enthalten sind. Bevor Sie jedoch ein solches Paket kaufen, sollten Sie die benötigte Anlagengröße und Ausstattung sorgfältig planen. Wichtige Fragen sind z. B.: Wie hoch ist Ihr Stromverbrauch? Wie viel Dachfläche steht zur Verfügung? Soll ein Batteriespeicher integriert werden? Und welche Kosten und Erträge sind zu erwarten?
Um diese Fragen zu beantworten, empfehlen wir die Nutzung unseres Solarrechners. Dieses Online-Tool hilft dabei, die optimale Anzahl an Solarmodulen für Ihr Dach zu ermitteln, die passende Wechselrichtergröße zu finden und die Wirtschaftlichkeit (Amortisationszeit) zu berechnen. So bekommen Sie konkrete Zahlen zum erforderlichen Komplettset und Ihrem Sparpotenzial durch Solarstrom. Probieren Sie den Solarrechner aus und erhalten Sie ein detailliertes Ergebnis, maßgeschneidert für Ihr Haus und Ihren Standort.
Abschließend gilt: Eine PV-Anlage ist eine langfristige Investition. Informieren Sie sich gründlich – z. B. in unseren Ratgebern hier auf der Seite – über Themen wie Kosten und Förderung. Mit dem richtigen Wissen und den passenden Komponenten im Komplettset können auch Sie bald Ihren eigenen grünen Strom auf dem Dach produzieren.