Photovoltaik-Grundlagen

Agri-Photovoltaik (Agri-PV) kombiniert landwirtschaftliche Nutzung und Solarstromerzeugung auf derselben Fläche. Die Module werden erhöht oder vertikal aufgestellt, sodass darunter weiterhin Ackerbau oder Beweidung möglich ist.

Ein Balkonkraftwerk (Steckersolargerät) ist eine kleine Photovoltaikanlage, die direkt an die Steckdose angeschlossen wird. Seit 2024 sind in Deutschland bis zu 800 Watt Einspeiseleistung und 2.000 Watt Modulleistung erlaubt.

Solarstrom verursacht über den gesamten Lebenszyklus nur 20–50 g CO₂/kWh — etwa 15× weniger als Kohlestrom. Die energetische Amortisation (Energy Payback Time) liegt bei 1–2 Jahren, danach produziert die Anlage 23–28 Jahre klimaneutral.

Am Day-Ahead-Markt der EPEX Spot wird Strom für den Folgetag in einer täglichen Auktion gehandelt, am Intraday-Markt bis kurz vor Lieferung nachjustiert. Seit dem 1. Oktober 2025 gilt europaweit ein 15-Minuten-Raster. Die Day-Ahead-Preise sind die gesetzliche Grundlage für Marktwert Solar und Marktprämie.

Eine Dunkelflaute ist eine längere Phase, in der Photovoltaik und Wind gleichzeitig nur sehr wenig Strom liefern. In Deutschland treten 2–5 solcher Ereignisse mit mindestens 48 Stunden Dauer pro Jahr auf, die meisten dauern zwei bis drei Tage. Die längste Dunkelflaute 2025 lag im Februar bei rund 89 Stunden.

Freiflächenanlagen sind Photovoltaik-Großanlagen auf nicht bebauten Flächen. Ab 1 MWp müssen sie an EEG-Ausschreibungen der Bundesnetzagentur teilnehmen. Pro MWp werden etwa 1–1,5 Hektar Fläche benötigt.

Die Globalstrahlung ist die gesamte auf eine horizontale Fläche auftreffende Sonnenstrahlung — bestehend aus Direkt- und Diffusstrahlung. In Deutschland beträgt sie 900–1.200 kWh/m² pro Jahr und bestimmt maßgeblich den Ertrag einer PV-Anlage.

Die Grundlast ist die Leistung, die im Stromnetz rund um die Uhr nachgefragt wird. In Deutschland liegt sie bei etwa 40–60 GW, also rund der Hälfte bis drei Viertel der Spitzenlast. Im erneuerbaren System verliert das klassische Grundlastkonzept an Bedeutung — entscheidend ist die schwankende Residuallast nach Wind- und PV-Einspeisung.

Die Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung (HGÜ) transportiert große Strommengen verlustarm über lange Distanzen. In Deutschland werden mit SuedLink, SuedOstLink, A-Nord und Ultranet vier große HGÜ-Korridore gebaut, die Windstrom aus dem Norden in die Verbrauchszentren im Süden bringen sollen. Inbetriebnahmen sind zwischen Ende 2026 und 2030 geplant.

Der Kapazitätsfaktor gibt an, welchen Anteil seiner theoretisch möglichen Strommenge ein Kraftwerk tatsächlich produziert. PV-Anlagen in Deutschland erreichen 10–13 % — ein physikalisch bedingter Wert, der durch Nacht und Bewölkung bestimmt wird.

Nachbarschaftsstrom ist ein umgangssprachlicher Sammelbegriff für das Teilen von selbst erzeugtem Solarstrom mit Menschen im direkten Wohnumfeld. Er umfasst sowohl informelle, privat organisierte Lösungen als auch das seit 1. Juni 2026 gesetzlich geregelte Energy Sharing nach § 42c EnWG, das den Verkauf über das öffentliche Stromnetz erlaubt.

Photovoltaik (PV) ist die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in elektrischen Strom mithilfe von Solarzellen. Deutschland hatte Anfang 2026 über 100 GW installierte PV-Leistung und ist damit einer der weltweit führenden Solarmärkte.

Eine PV-Anlage ist auf eine technische Lebensdauer von 25 bis 30 Jahren ausgelegt, hochwertige Module liefern in der Praxis oft 30 bis 40 Jahre Strom. Herstellergarantien sichern meist 80 bis 87 Prozent der Nennleistung nach 25 bis 30 Jahren zu, während der reale Leistungsverlust laut Langzeitmessungen häufig deutlich darunter liegt.

Die vier PV-Segmente Balkonkraftwerk (0–2 kWp), Heimsegment (2–30 kWp), Gewerbe (>30 kWp) und Freifläche unterscheiden sich in Leistungsklasse, Regulierung und Wirtschaftlichkeit. Die Grenzen folgen steuerlichen, fördertechnischen und regulatorischen Schwellenwerten.

Quartierstrom bezeichnet die gebäudeübergreifende Erzeugung und Nutzung von Solarstrom innerhalb eines zusammenhängenden Wohnquartiers oder Stadtteils. Anders als Nachbarschaftsstrom zwischen einzelnen Haushalten betrifft Quartierstrom mehrere Gebäude als koordinierte Einheit, meist ohne Nutzung des öffentlichen Netzes, und steht seit einem BGH-Urteil von Mai 2025 rechtlich teils auf unsicherem Grund.

Solarmodule müssen in der EU als Elektroschrott fachgerecht entsorgt werden. Die Recyclingquote liegt bei über 90 % — Glas, Aluminium, Silizium und Kupfer werden zurückgewonnen. Die Rückgabe ist für Privatpersonen kostenlos.

Sektorkopplung verbindet die Sektoren Strom, Wärme und Mobilität durch gemeinsame Nutzung erneuerbarer Energien. In der Praxis: PV-Strom treibt Wärmepumpe und E-Auto an — statt fossile Brennstoffe für Heizung und Verkehr zu nutzen.

Der Solar Score ist eine zusammengesetzte Kennzahl auf solarzubau.de, die den PV-Ausbaustand einer Region bewertet. Er berücksichtigt Zubau pro Kopf, Bestand pro Kopf, Anlagendichte und Speicherquote — normiert auf eine Skala von 0 bis 100.

Solarthermie wandelt Sonnenenergie in Wärme um und wird typischerweise für Trinkwassererwärmung und Heizungsunterstützung eingesetzt. Während Photovoltaik seit 2010 massiv gewachsen ist, stagniert der Solarthermie-Markt in Deutschland — die Kombination aus PV-Anlage und Wärmepumpe übernimmt zunehmend die Rolle der solaren Wärmeerzeugung.

Eine Solarzelle wandelt Sonnenlicht direkt in elektrischen Strom um. Das Funktionsprinzip beruht auf dem photovoltaischen Effekt in einem Halbleiter-pn-Übergang: Einfallendes Licht erzeugt freie Ladungsträger, die durch das innere elektrische Feld getrennt und als Gleichstrom abgeführt werden. Moderne kristalline Silizium-Zellen erreichen Wirkungsgrade von 22 bis 26 Prozent.