Wie wird aus Sonnenlicht Strom? Wir erklären den photoelektrischen Effekt, die wichtigsten Komponenten einer Solaranlage und alle Begriffe, die du beim Kauf eines Balkonkraftwerks verstehen solltest.
Photovoltaik ist die direkte Umwandlung von Sonnenlicht in elektrischen Strom — ohne bewegliche Teile, ohne Verbrennung, ohne Lärm. Möglich macht das ein physikalischer Trick namens "photoelektrischer Effekt".
Der photoelektrische Effekt — die physikalische Basis aller Solaranlagen.
Sonnenlicht besteht aus winzigen Energiepaketen — Photonen. Wenn diese auf eine Solarzelle aus Silizium treffen, übertragen sie ihre Energie auf Elektronen im Material.
Diese angeregten Elektronen können sich frei bewegen — und werden durch ein elektrisches Feld zwischen zwei unterschiedlich behandelten Siliziumschichten (n- und p-Schicht) in eine bestimmte Richtung gelenkt.
Genau diese gerichtete Bewegung der Elektronen ist elektrischer Strom. Verbinden wir die Zelle mit einem Verbraucher (Lampe, Toaster, Wechselrichter), fließt der Strom durch ihn hindurch.
In 5 Schritten von der Sonne zur Steckdose deines Hauses.
Die ersten Sonnenstrahlen treffen auf die Glasoberfläche deines Solarmoduls. Eine spezielle Antireflexbeschichtung sorgt dafür, dass möglichst viel Licht ins Modul eindringt und nicht reflektiert wird — sonst wäre die Effizienz deutlich geringer.
In den Siliziumzellen hinter dem Glas tritt der photoelektrische Effekt ein. Photonen schlagen Elektronen aus ihren Bindungen, das interne elektrische Feld der Zelle lenkt sie gerichtet — Gleichstrom (DC) entsteht.
Der erzeugte Gleichstrom fließt durch MC4-Stecker und solar-spezifische Kabel zum Wechselrichter. Die Kabel sind UV-beständig, witterungsfest und für hohe Gleichspannungen ausgelegt — Standard-Stromkabel wären hier ungeeignet.
Dein Hausnetz arbeitet mit 230 V Wechselstrom (AC) bei 50 Hz — die Module liefern aber Gleichstrom (DC). Der Wechselrichter transformiert das in Echtzeit: er erzeugt eine saubere Sinuswelle, die exakt zur Netzfrequenz und -spannung passt.
Der Schuko-Stecker speist den fertigen Wechselstrom über die Steckdose direkt in dein Hausnetz ein. Deine Geräte verbrauchen ihn sofort — Kühlschrank, Router, Computer. Was du selbst nicht brauchst, fließt ins öffentliche Netz.
Jede Photovoltaik-Anlage hat dieselben Grundbausteine — egal ob Balkon oder Dach.
Das sichtbare Element — eine Glasplatte mit eingebetteten Siliziumzellen. Jedes Modul enthält typisch 60–144 Zellen in Reihe geschaltet, eingebettet zwischen Glas und einer Rückfolie (oder zweitem Glas bei Glas-Glas-Modulen).
Das technische Herzstück. Wandelt Gleichstrom aus den Modulen in netzkonformen Wechselstrom um. Bei Balkonkraftwerken sind das Mikro-Wechselrichter direkt am Modul oder kleine zentrale Geräte für 1–2 Module.
MC4-Stecker (für Gleichstrom zwischen Modul und Wechselrichter), Schuko-Stecker (für die Einspeisung ins Hausnetz), passende Halterungen für Balkon, Wand oder Boden. Sicherheit und Stabilität sind hier entscheidend.
Photovoltaik gibt's in vielen Größen — vom Mini-Set für den Balkon bis zum Solarpark.
Plug-and-play für Mieter und Eigentümer. Selbst montierbar, MaStR-Anmeldung in 5 Minuten. Maximal 800 W Wechselrichter-Leistung.
Klassische Solaranlage für Eigenheime. Wird vom Fachbetrieb installiert, mit Netzbetreiber abgestimmt, oft mit Speicher kombiniert.
Auf Industriedächern, Freiflächen oder als Solarpark. Speist den Strom hauptsächlich ins öffentliche Netz ein, gewerblicher Betrieb.
kWp = Kilowatt-peak = die maximale Leistung der Module unter Idealbedingungen (volle Sonne, 25 °C, senkrecht). Im Alltag erreicht man diese Spitze selten — der Jahresertrag ist deshalb etwa 1.000 mal die kWp-Zahl. Eine 1 kWp-Anlage produziert also ca. 1.000 kWh/Jahr.
Auf Datenblättern und in Beschreibungen wirst du diese Wörter immer wieder lesen.
Der Prozess, bei dem Licht Elektronen in einem Material aus ihrer Bindung löst und so elektrischen Strom erzeugt. Grundlage aller PV-Anlagen.
Watt-peak. Maximale Leistung eines Moduls unter Idealbedingungen. Ein 800-Wp-Modul liefert in der Spitze 800 W — im Schnitt deutlich weniger.
Kilowattstunde = die Energiemenge, mit der ein Verbrauch von 1.000 W eine Stunde lang versorgt werden kann. Die Stromrechnung wird in kWh abgerechnet.
Anteil der Sonnenenergie, der in Strom umgewandelt wird. Moderne Module: 20–23 %. Klingt wenig, ist aber physikalisch nahe am Maximum.
DC = Direct Current = Gleichstrom (aus den Modulen). AC = Alternating Current = Wechselstrom (im Hausnetz). Der Wechselrichter wandelt.
Maximum Power Point Tracking. Der Wechselrichter findet ständig den optimalen Arbeitspunkt der Module — maximiert den Ertrag bei wechselnden Lichtverhältnissen.
Anteil des erzeugten Stroms, den du selbst nutzt. Ohne Speicher 55–75 %, mit Speicher 85–95 %. Höher = mehr sparen.
Strom, den du selbst nicht verbrauchst und der ins öffentliche Netz fließt. Bei Balkonkraftwerken ohne Vergütung — daher Eigenverbrauch maximieren.
Marktstammdatenregister. Online-Anmeldung deiner Anlage bei der Bundesnetzagentur. Pflicht, kostenlos, dauert 5 Minuten.
Existierte früher für kleine Anlagen — gibt's 2026 nicht mehr. Jede Anlage, egal wie klein, muss seit dem Solarpaket 2024 registriert werden.