Eine Photovoltaikanlage hat keine beweglichen Teile, macht keinen Lärm und braucht keinen Brennstoff. Trotzdem liefert sie 25 Jahre lang Strom. Das klingt fast zu einfach, und im Kern ist es das auch. In diesem Beitrag gehen wir den Weg des Sonnenlichts bis zu Ihrer Steckdose Schritt für Schritt durch, ohne Physikvorlesung, aber mit genug Substanz, dass Sie beim Beratungsgespräch mitreden können.
Die kurze Antwort
PV-Module wandeln Sonnenlicht direkt in Gleichstrom um. Der Wechselrichter macht daraus haushaltsüblichen Wechselstrom mit 230 Volt, der ins Hausnetz fließt. Verbrauchen Sie den Strom gerade nicht, geht er in den Speicher, falls vorhanden, sonst ins öffentliche Netz, wofür Sie eine Einspeisevergütung erhalten. Reicht die Sonne nicht, ziehen Sie automatisch Netzstrom nach. Der Wechsel läuft im Hintergrund ab, Sie merken davon im Alltag nichts.
Schritt 1: Das Modul macht aus Licht Strom
Ein PV-Modul besteht aus vielen Photovoltaikzellen aus Silizium. Trifft Sonnenlicht auf eine Zelle, löst es dort Elektronen aus ihrer Position. Weil die Zelle aus zwei unterschiedlich behandelten Siliziumschichten aufgebaut ist, entsteht ein elektrisches Feld, das diese Elektronen alle in dieselbe Richtung schiebt. Das Ergebnis ist ein Stromfluss, der sogenannte photovoltaische Effekt.
Wichtig für die Praxis: Nicht Wärme erzeugt Strom, sondern Licht. Module funktionieren deshalb auch im Winter, an kalten Tagen sogar besonders effizient. Und sie funktionieren bei bedecktem Himmel, nur eben mit deutlich weniger Leistung, weil dann statt direkter Strahlung nur diffuses Licht ankommt. Wie sich das über das Jahr verteilt, sehen Sie im Beitrag Ertrag pro kWp.
Ein einzelnes Modul mit 440 bis 480 Wp misst etwa 2 Quadratmeter. Für 1 kWp brauchen Sie gut 2 Module, für eine typische 10-kWp-Anlage also rund 21 bis 23 Module auf etwa 50 Quadratmetern Dachfläche.
Schritt 2: Der Weg vom Dach in den Keller
Die Module werden über PV-Kabel in Reihe verbunden, sodass sich ihre Spannungen addieren. Solche Modulreihen heißen Strings. Vom Dach führen zwei Gleichstromleitungen durch eine abgedichtete Dachdurchführung nach unten, meist über den Dachboden in den Hauswirtschaftsraum oder Keller, wo die restliche Technik sitzt.
Auf dem Weg liegt ein Freischalter, mit dem sich die Anlage im Notfall abschalten lässt, und ein Überspannungsschutz. Beides gehört in ein vollständiges Angebot. Welche Komponenten sonst noch dazugehören, listet der Beitrag Aufbau einer Photovoltaikanlage.
Schritt 3: Der Wechselrichter übersetzt
Die Module liefern Gleichstrom, Ihre Haushaltsgeräte brauchen Wechselstrom mit 230 Volt und 50 Hertz. Diese Umwandlung ist die Aufgabe des Wechselrichters, dem Herzstück der Anlage.
Er kann aber noch mehr. Er sucht permanent den optimalen Arbeitspunkt der Module, damit bei jeder Lichtsituation die maximale Leistung herauskommt (MPP-Tracking). Er überwacht das Netz und schaltet bei einem Stromausfall automatisch ab, damit keine Spannung auf abgeschaltete Leitungen gelangt. Und er protokolliert alle Erträge, sodass Sie im Monitoring sehen, was Ihre Anlage leistet.
Der Wechselrichter ist das Bauteil mit der kürzesten Lebensdauer im System. Nach 10 bis 15 Jahren steht ein Austausch an, mit Kosten von etwa 1.500 bis 3.000 Euro. Diese Position gehört in jede ehrliche Wirtschaftlichkeitsrechnung, siehe Lohnt sich Photovoltaik?.
Schritt 4: Der Strom verteilt sich im Haus
Vom Wechselrichter fließt der Wechselstrom in den Zählerschrank und von dort ins normale Hausnetz. Ab hier ist PV-Strom ununterscheidbar von Netzstrom. Er versorgt einfach das, was gerade läuft: Kühlschrank, Router, Waschmaschine, Wärmepumpe.
Physikalisch gilt dabei die einfache Regel, dass Strom immer den kürzesten Weg nimmt. Ihre Geräte bedienen sich also zuerst am PV-Strom, bevor Netzstrom nachfließt. Sie müssen dafür nichts umschalten und nichts einstellen.
Ein Standardhaushalt verbraucht ohne weitere Maßnahmen etwa 25 bis 35 Prozent seines PV-Stroms direkt. Der Rest fällt an, wenn niemand zu Hause ist. Wer Waschmaschine, Spülmaschine und Warmwasserbereitung in die Mittagsstunden legt, kommt spürbar höher.
Schritt 5: Überschuss speichern oder einspeisen
Was Sie gerade nicht verbrauchen, hat zwei mögliche Wege:
In den Speicher. Ein Batteriespeicher nimmt den Überschuss auf und gibt ihn abends und nachts wieder ab. Damit steigt der Eigenverbrauch auf typischerweise 60 bis 70 Prozent. Übliche Größen für ein Einfamilienhaus liegen bei 5 bis 15 kWh nutzbarer Kapazität. Was das kostet und wann es sich lohnt, steht auf der Seite Photovoltaik mit Speicher.
Ins öffentliche Netz. Der Überschuss wird über einen Zweirichtungszähler eingespeist, der beide Richtungen getrennt misst. Dafür erhalten Sie die gesetzlich garantierte Einspeisevergütung, seit August 2026 bei 7,70 Cent je kWh für Teileinspeisung bis 10 kWp, festgeschrieben für 20 Jahre.
Weil eine selbst genutzte Kilowattstunde rund 25 bis 31 Cent Netzstrom ersetzt, die eingespeiste aber nur 7,70 Cent bringt, ist Eigenverbrauch etwa drei- bis viermal so viel wert wie Einspeisung. Genau darum drehen sich Speicher, Ost-West-Belegung und Energiemanagement.
Und nachts?
Nachts liefert die Anlage nichts, das lässt sich nicht umgehen. Ohne Speicher beziehen Sie dann ganz normal Netzstrom, mit Speicher versorgen Sie sich zunächst aus der Batterie. Vollständige Unabhängigkeit ist mit üblichen Speichergrößen nicht erreichbar, weil der Winterertrag zu gering ist. Realistisch sind Autarkiegrade von 60 bis 80 Prozent. Wer Ihnen 100 Prozent Autarkie verspricht, verkauft ein Märchen. Das gilt als klassisches Warnsignal im Vertrieb, ebenso wie versprochene Amortisationszeiten unter sieben Jahren.
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