Photovoltaik Test

Immer mehr Menschen liebäugeln mit einer Solaranlage, um selbst umweltschonend Strom zu erzeugen. Bekommen sie für das viele Geld eine hochwertige Anlage?

Auf jeden Quadratmeter in Deutschland strahlt die Sonne jährlich eine Energiemenge von etwa 1 000 Ki­lo­wattstun­den. Das entspricht rund 100 Liter Heizöl oder 100 Kubikmeter Erdgas. Die Idee, dieses Poten­zial zu nutzen und Energie ohne Abgase und Lärm aus Sonnenlicht zu gewinnen, fasziniert immer mehr Hausbe­sitzer. Hierzulande gibt es Dachflächen in der Größenordnung von Milliarden Quadratmetern. Die lassen sich für die Energiegewinnung zweifach nutzen: thermisch und elektrisch.

  • Solarkollektoren unterstützen die Warmwasserbereitung und immer öfter auch die Heizung. Die Kollektoren enthalten eine Flüssigkeit, die sich bei Sonne stark erhitzt. Diese gewonnene Wärme lässt sich dann mit einer Pumpe zum Wasserspeicher übertragen.
  • Solarmodule verwandeln Lichtenergie in Strom (siehe Stichwort Photovoltaik in „So funktionierts“).

Die Investitionskosten für beide Varianten sind allerdings höchst unterschiedlich. Warmes Wasser von der Sonne gibts schon für wenige Tausend Euro. Eine Solarstromanlage fürs Einfamilienhaus kostet hingegen je nach Größe meist zwischen 15 000 und 25 000 Euro.

15 Solarmodule im Test

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Der Sonnensimulator ermöglicht exakte Leistungsmessungen am Modul.

Bei einer so teuren Anschaffung will der Kunde natürlich vor allem eins wissen: Bekommt er für das viele Geld tatsächlich eine qualitativ hochwertige Anlage? Denn nur so besteht die Chance, dass sich die Investition in der Zukunft amortisiert (siehe „Spartipps“). Die wichtigsten – und teuersten – Komponenten einer Solarstromanlage haben wir in unseren Test einbezogen: Solarmodule und Wechselrichter. Bei den 15 ausgewählten Modulen sind heimische Solaranbieter ebenso vertreten wie die ausländische Konkurrenz.

Ein wichtiges Kriterium bei der Stromerzeugung ist der Modulwirkungsgrad. Er gibt an, wie viel des auf die Oberfläche treffenden Sonnenlichts sich tatsächlich in Strom umwandeln lässt. Am besten können es die Module von BP, Sharp und Kyocera. Sie erzielen Werte von etwa 16 Prozent. Das ist für diese Technologie „sehr gut“. BP und Sharp arbeiten mit monokristallinen Zellen. Ihre hauchdünnen Siliziumscheiben wurden aus einem einzigen reinen Kristall gewonnen. Kyocera und die meisten anderen Module im Test funktionieren mit polykristallinem Silizium, das sich etwas kostengünstiger produzieren lässt. Dieses Material ist sichtbar unregelmäßig strukturiert, weil hier viele Kristallstrukturen verschmolzen sind. Das Beispiel Kyocera zeigt, dass auch polykristalline Solarzellen sehr gute Wirkungsgrade erreichen können.

Tipp. Hohe Wirkungsgrade sind vor allem bei kleinen Dachflächen ein wichtiges Kaufkriterium. Wenn mehr Platz vorhanden ist, kann ein etwas geringerer Wirkungsgrad zu einem günstigeren Preis aber eine Alternative sein.

Wie die Dünnschicht-Technologie arbeitet, haben wir am Beispiel von zwei Modulen geprüft. Schott Solar ASI Opak nutzt nichtkristallines (amorphes) Silizium, das auf eine Glasplatte aufgebracht ist. Würth verwendet sogar völlig andere Halbleitermaterialien (CIS: Kupfer-Indium-Diselenid-Zellen). Vorteil: Für die Produktion wird kein teures und knappes kristallines Solarsilizium benötigt. Der Wirkungsgrad der Würth-Dünnschichtmodule ist „befriedigend“. Nachteil des Schott-Moduls: ein relativ bescheidener, „ausreichender“ Wirkungsgrad.

Was die Nennleistung verspricht

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Dieser Prüfstand simuliert Belastungen durch Sturmböen und Schnee: Die Saugnäpfe übertragen Druck- und Zuglast aufs Modul.

Wer eine Solarstromanlage plant, muss auf die Nennleistung achten. Diese Watt-Zahl ist quasi das Versprechen der Anbieter, wie viel das Solarmodul unter Standardbedingungen produzieren kann. Unter einem Sonnensimulator haben wir exakt gemessen, ob die Zellen tatsächlich das bringen, was laut Pros­pekt verkauft wird. Das Ergebnis ist erfreulich: Die meisten Module erreichen die versprochene Leistung ziemlich genau. Aber in drei Fällen – bei BP, Solarfabrik und Isofoton – liegt der Mittelwert von fünf geprüften Modulen deutlich unter dem Nennwert. Diese Anbieter sollten die Qualitätskontrolle optimieren oder die Prospekte und Datenblätter ändern.

Überraschend ist das schlechte Abschneiden von BP in diesem Prüfpunkt. Denn die Firma, sonst nicht für unzuverlässige Angaben bei der Nennleistung bekannt, macht eigentlich ein vorbildlich verbraucherfreundliches Angebot: Als mögliche Unterschreitung des Nennwerts gilt bei ihr „null Prozent Toleranz“. Gemessen haben wir im Mittel aber ein Minus von mehr als vier Prozent. BP Solar hat uns mitgeteilt, dass das Fertigungsproblem mittlerweile gelöst sei.

Tipp. Achten Sie beim Kauf einer Solaranlage nicht nur auf die angepriesene Nennleistung, sondern auch auf die Toleranzbereiche: Je geringere Abweichungen nach unten erlaubt sind, desto besser.

Power auf Dauer?

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Nach dem harten Klimatest zur Prüfung der Alterungsbeständigkeit zeigen sich Farbveränderungen auf dem Sun-Technics-Modul.

Ob sich der Kauf einer Solarstromanlage finanziell lohnt, wird man erst in 20 oder noch mehr Jahren beantworten können – wenn sie auch dann noch störungsfrei arbeitet. Wahrsagerische Fähigkeiten haben unsere Prüfer zwar nicht, aber ein Urteil über die Alterungsbeständigkeit war dennoch möglich: Wir prüften in der Klimakammer nach dem Zeitrafferprinzip. Zum einen bei extremen Temperaturschwankungen; zum anderen setzten wir die Module 1 000 Stunden lang feuchter Hitze aus. Diesem harten Klimatest waren zwei Fabrikate nicht gewachsen: Ein Sun-Technics-Modul verfärbte sich, weil Feuchtigkeit durch die rückseitige Folie eindrang. Und auch beim Würth-Dünnschichtmodul beobachteten wir eine Verfärbung im Randbereich.

Belastungen durch Stürme und Schnee untersuchten wir ebenfalls auf einem Prüfstand. Den normalen Belastungen hielten alle Module stand. Aber bei der Simulation extremer Schneelast brach bei Sharp und bei Solar-Fabrik eine Glasscheibe, das Solarworld-Modul verformte sich dauerhaft.

Mit Wechselrichter ins Stromnetz

Jede Solarstromanlage, die ins öffentliche Netz einspeist, braucht einen Wechselrichter. Sechs Geräte haben wir untersucht – mit Ergebnissen von „gut“ bis „mangelhaft“. Die meisten Fabrikate können den Gleichstrom gut in Wechselstrom umwandeln – auch bei schwankenden Lichtverhältnissen. Der Jahreswirkungsgrad liegt bei 95 Prozent. In anderen Prüfpunkten stießen wir aber auf Mängel:

  • Geräusch: Die Wechselrichter von Kyocera und Aixcon erwiesen sich als unangenehm laut. Werden sie in Wohnräumen aufgehängt, kann das stören.
  • Elektromagnetische Verträglichkeit: Mehrere Geräte senden Störungen ins Stromnetz oder die Atmosphäre und liegen im Grenzbereich des Zulässigen. Das ist unerwünscht, um den Betrieb anderer Geräte nicht zu beeinträchtigen. Außerdem zeigen die Wechselrichter Kaco und Aixcon Schwächen bei der Störfestigkeit im Falle eines heftigen Spannungsstoßes im Stromnetz, etwa infolge eines Blitzschlags.
  • Sicherheit: Aixcon scheiterte gleich an mehreren Anforderungen.

Insgesamt stießen wir bei den Wechselrichtern auf etwas mehr Schwachpunkte als bei den Solarmodulen. Hier besteht noch Verbesserungsbedarf.

Tipp. Nutzen Sie die Kontrolleinrichtungen der Wechselrichter. Einige wie SMA bieten über Zusatzgeräte die Möglichkeit zur Fernabfrage über einen Computer. Es ist ärgerlich, wenn die Photovoltaikanlage bei Störung keinen Strom mehr ins Netz einspeist – und keiner merkt es.

Die verzwickte Preisfrage

Wie teuer sind Solarmodule? Eine Antwort auf diese eigentlich simple Frage erweist sich als nicht so einfach. Wir haben die Anbieter nach den Preisen ihrer Module befragt. Einige reagierten sehr zögerlich: Aktuelle Listenpreise seien nicht vorhanden und die Kalkulation je nach Installateur, Anlagengröße und Bauart sehr unterschiedlich. Letztlich nannten die meisten Schätzpreise für Module mit einer gesamten Nennleistung von jeweils etwa 3 000 Watt, die für Einfamilienhäuser recht typisch ist.

In der Tabelle haben wir auf dieser Basis umgerechnet: Ein Watt Solarenergie kostet im Durchschnitt knapp fünf Euro. Das ist zwar weniger als vor einigen Jahren, aber immer noch ein stolzer Preis.

Tipp. Holen Sie immer mehrere Angebote von unterschiedlichen Installateuren ein, eventuell auch aus anderen Regionen. Der Solarmarkt boomt in Deutschland. Unser Test zeigt zwar einerseits, dass hochwertige Technik angeboten wird. Andererseits sollten sich die Kunden angesichts von Produktionsengpässen nicht unter Druck setzen lassen und zu überhöhten Preisen kaufen.

Übrigens: Wer vor drei Jahren 20 000 Euro nicht in eine Solaranlage, sondern in die Aktien der Herstellerfirma Solarworld investierte, hat inzwischen so viel Geld gemacht, dass es sowohl für die Solaranlage als auch für das dazu passende Einfamilienhaus reicht.

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