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Aktueller Stand der Solarenergie in Deutschland
Im Jahr 2024 stammten rund 14 % des in Deutschland erzeugten Stroms aus Photovoltaikanlagen1. Dieser Anteil hat sich seit 2003 kontinuierlich erhöht2, was die wachsende Bedeutung der Solarenergie im deutschen Energiemix unterstreicht. 2024 wurden 16,2 Gigawatt (GW) Solarleistung installiert, eine leichte Steigerung im Vergleich zum Vorjahreszubau. Mit zwei Dritteln entfiel der Großteil des Zubaus auf Gebäude und Fassaden, den Rest stellten Solaranlagen auf größeren Flächen. Balkonanlagen machten 2,6 % der installierten Solaranlagen aus3. Mittlerweile sind Photovoltaikanlagen nicht nur effizienter, sondern auch deutlich günstiger als noch vor 15 Jahren. Während der Preis 2010 noch bei durchschnittlich 2.950 € netto pro installiertem Kilowattpeak (kWp) lag4, beträgt er aktuell zwischen 1.000 und 1.800 € pro KwP5. Das gesetzliche Ausbauziel sieht bis 2030 einen Zubau von 215 GW Solarleistung vor. Ab 2025 sollen 18 GW zugebaut werden und ab 2026 dann jährlich 22 GW6. Um diese Ziele zu erreichen und das Momentum des Solarausbaus beizubehalten, sind Investitionen in Solar, neue Technologien und vielfältige Einsatzmöglichkeiten von Solarmodulen essenziell.
10 innovative Solartechnologien im Überblick
Technologische Fortschritte ermöglichen immer neue Wege, Solarenergie effizienter und vielseitiger zu nutzen. Während herkömmliche Photovoltaik hauptsächlich auf Dächern oder großen Freiflächen installiert wird, bieten innovative Konzepte kreative Lösungen für urbane und ländliche Gebiete. Die folgenden zehn Beispiele, Solartechnik innovativ zu nutzen, zeigen, wie vielseitig sich Solarenergie heute einsetzen lässt – von Gebäuden über Wasserflächen bis hin zu landwirtschaftlichen Flächen.
1. Solarziegel
Solarziegel integrieren Photovoltaikzellen direkt in Dachziegel. Sie funktionieren genauso wie herkömmliche Photovoltaik und lassen sich in die Architektur von Gebäuden einfügen. Ein Nachteil dieser Technik ist jedoch, dass Solarziegel das einfallende Sonnenlicht weniger effizient in Strom umwandeln als klassische PV-Module. Während Solardachziegel etwa 180 Watt Peak pro Quadratmeter erreichen, erzielen herkömmliche Solarmodule bis zu 220 Wp/m². Außerdem ist die Installation etwas aufwändiger und sie haben vergleichsweise hohe Kosten, diese liegen aktuell bei rund 30 € pro Stück und würden bei 50 Quadratmeter Dachfläche zu Gesamtkosten von rund 21.000 € führen. Dem steht gegenüber, dass sich Solarziegel besonders gut für denkmalgeschützte Gebäude eignen und optische sowie Installationsvorteile bei komplizierten Dachflächen bieten.7
2. Solarbäume
Solarbäume sind innovative Strukturen, die Solarzellen in baumähnlichen Konstruktionen anordnen. Sie nehmen wenig Platz ein und können in städtischen Gebieten installiert werden, um saubere Energie zu erzeugen. Solarbäume werden oftmals an gut sichtbaren Orten aufgestellt, um die Vorteile der Solarenergie zu demonstrieren und das Interesse an dieser Technologie zu fördern. Weltweit gibt es inzwischen zahlreiche Exemplare, die die Alltagstauglichkeit erneuerbarer Energien veranschaulichen. In Frankreich beispielsweise gibt es in Nevers einen Solarbaum, an dem man E-Bikes laden kann. Der aktuell größte Solarbaum wurde in Indien entwickelt und hat eine Leistung von 11,5 kWp. Er ist besonders für die landwirtschaftliche Nutzung gedacht und kann E-Traktoren sowie Hochleistungspumpen mit Energie versorgen.8
3. Solardächer
Solardächer bestehen aus integrierten Photovoltaikmodulen, die direkt in die Dachstruktur eingebaut sind. Sie bieten eine ästhetische Lösung zur Energiegewinnung und tragen zur nachhaltigen Energieversorgung bei. Solardächer eignen sich zum Beispiel für Flächen, für die eine herkömmliche Aufdachanlage nicht in Frage kommt, wie z. B. Carports oder Wintergärten. Meistens kommen bei der Installation von Solardächern sogenannte In-Dach-Solarmodule zum Einsatz, die die klassische Dacheindeckung ersetzen. Solardächer sind weniger windanfällig als Aufdachanlagen und können Kosten für Unterkonstruktionen oder weitere Dacheindeckungen sparen. Allerdings ist die Installation aufwendiger als bei Aufdachanlagen und es muss eine gute Wärmeableitung vorhanden sein, um Überhitzung und eine Effizienzminderung zu vermeiden.9
4. Dreidimensionale PV-Module
Dreidimensionale Photovoltaikmodule sind so gestaltet, dass sie Sonnenlicht aus verschiedenen Richtungen einfangen können. Diese Module erhöhen die Energieausbeute pro Fläche und können besonders in urbanen Umgebungen von Vorteil sein. 3D-Photovoltaikmodule, die speziell für die Integration in gebogene Oberflächen wie Fahrzeugkarosserien oder architektonische Elemente entwickelt wurden, können die Energieerzeugung pro Fläche deutlich steigern. Laut einer Studie können solche 3D-Module die Energieausbeute pro Quadratmeter um den Faktor 2 bis 20 erhöhen, verglichen mit herkömmlichen flachen PV-Panels. Diese Verbesserung resultiert aus der optimierten Ausrichtung der Module zur Sonne und der effektiveren Nutzung des einfallenden Lichts.10
5. Solarfassaden
Solarfassaden integrieren Photovoltaikmodule in die Außenwände von Gebäuden. Sie nutzen vertikale Flächen zur Energiegewinnung und bieten zusätzlich architektonische Gestaltungsmöglichkeiten. Diese Technologie eignet sich besonders für Gebäude mit begrenzter Dachfläche. Der Ertrag fällt etwas geringer aus als bei Aufdachanlagen, da der Einfallswinkel der Sonne nicht ideal ist. Neben der Stromerzeugung können Solarfassaden auch zur Kühlung eines Gebäudes beitragen und positiv auf dessen Klimabilanz einwirken. Zudem müssen Solarfassaden weniger häufig gereinigt werden als Aufdachanlagen. Besonders bei Gebäuden mit viel Wandfläche, wie Bürogebäude oder andere öffentliche Gebäude, gibt es Potenzial. Beim Einsatz von Solarfassaden sind einige Sicherheitsstandards einzuhalten, wie z. B. Standsicherheit und Festigkeit, um Passanten nicht durch herabfallende Teile zu gefährden.11
6. Solarzäune
Solarzäune kombinieren die Funktionen eines Zauns mit der Energieerzeugung durch integrierte Solarmodule. Sie bieten eine platzsparende Lösung für die Solarstromproduktion und können beispielsweise landwirtschaftliche Flächen einfrieden. Für Solarzäune eignen sich besonders gut bifaziale Solarmodule, da sie Sonnenlicht von beiden Seiten einfangen und auch reflektiertes Licht absorbieren können. Dies steigert die Effizienz bei niedrigem Sonnenstand. Es gibt verschiedene Arten von Solarzäunen, z. B. fürs Balkongeländer, für den Garten oder speziell für die Landwirtschaft entwickelte Zäune. Neben der Stromerzeugung kann ein Solarzaun auch als Windbarriere und Lärmschutz dienen und ist besonders platzsparend. Allerdings macht die vertikale Ausrichtung den Solarzaun weniger effizient als schräg installierte Module. Zudem geht ein höherer Wartungsaufwand mit ihnen einher, da sie regelmäßig gereinigt werden müssen. Auch Verschattung spielt eine Rolle, da Vegetation oder Gebäude die Leistung der Module beeinträchtigen können. Die Kosten liegen im Schnitt bei 600 € pro Meter, bei einer jährlichen Stromerzeugung von ca. 300 kWh je Modul.12
7. Solarjalousien
Solarjalousien sind mit Photovoltaikzellen ausgestattete Fensterjalousien, die Sonnenlicht in Strom umwandeln. Sie bieten den doppelten Nutzen von Lichtregulierung und Energiegewinnung. Wichtig ist, wo die Jalousie angebracht ist. Liegt sie hinter der Fensterscheibe, kann dies den Gewinn um die Hälfte senken. Eine kleine Jalousie reicht bereits, um drei Laptops aufzuladen. In einer Dreizimmerwohnung mit südseitigen Fenstern können solche Jalousien bis zu vier Kilowattstunden Strom pro Tag erzeugen – genug, um z. B. zwei Stunden lang staubzusaugen oder 60 Oberteile zu bügeln. Zusätzlich zur Stromerzeugung kann eine Solarjalousie dafür sorgen, dass im Sommer kühle Luft nicht so schnell nach draußen entweicht und im Winter ein Raum länger warm bleibt.13
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