Die Solar-Revolution: Immer mehr Autarkie dank immer besserer PV-Module.

Der 30. Mai 2022 war ein bedeutender Tag. Für die Wissenschaft und für die Energiewende. Es war der Tag, an dem das Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) die effizienteste Solarzelle der Welt präsentiert hat. Zwei Jahre lange probierten und tüftelten Forscher:innen des Fraunhofer ISE an diesem ehrgeizigen Projekt. Dann war es soweit, den Wissenschaftler:innen gelang ein beachtlicher Durchbruch: Sie entwickelten eine Solarzelle mit einem Wirkungsgrad von 47,6 % unter konzentriertem Sonnenlicht – und damit die bisher effizienteste Zelle der Welt. Zum Vergleich: übliche Solarzellen haben derzeit einen Wirkungsgrad zwischen 10 und 25 %.

Das Beispiel des Fraunhofer ISE verdeutlicht, was alles möglich ist und wie schnell der Fortschritt in der Photovoltaik-Forschung ist – mit positiven Auswirkungen für dich und dein Zuhause.

Geringe Einspeisevergütung: Fokus auf Eigenverbrauch und Autarkie.

Photovoltaikanlagen lohnten sich früher vor allem aufgrund der EEG-Förderung für eingespeisten Strom. Heute sieht das anders aus: Je mehr Solarstromanlagen gebaut werden, umso geringer wird die EEG-Förderung. Lag sie im Jahr 2004 für Anlagen bis 10 kWp noch bei 57,40 Cent je Kilowattstunde, bekommt man 2025 je nach Anlagenleistung nur noch 7,94 bzw. 6,88 Cent/kWh (bis 31.7.2025). Überschüssigen PV-Strom ins Netz einzuspeisen, lohnt sich weitaus weniger, als den Solarstrom zuhause selbst zu nutzen. Diese Entwicklung hat durch das neue Solarspitzengesetz nochmal an Bedeutung gewonnen.

Mit einer eigenen Stromversorgung machst du dich autarker vom Stromnetz und somit von schwankenden Preisen für Strom aus dem Netz. Deutschland belegt bei den Strompreisen einen weltweiten Spitzenplatz. Mit einer Photovoltaikanlage kannst du sozusagen die „Strompreisbremse“ aktivieren und sauberen Strom günstig vom eigenen Dach beziehen. Weil es 100 % Autarkie aber nicht geben wird, gibt es für den restlichen Strombedarf Wirklich Eigenstrom von Polarstern.

Autarkie ist auch ein emotionales Thema: Die eigene Stromversorgung bedeutet nicht zuletzt Freiheit. Finanzielle und versorgungstechnische Freiheit. Gerade in Krisen wünschen wir uns oft, die Dinge selbst in der Hand zu haben. Energie ist ein derart wichtiger Faktor in unserem Leben, dass die Sehnsucht nach Unabhängigkeit hier besonders stark ist. Moderne Solarmodule erhöhen deine Autarkie ganzjährig – beispielsweise auch bei Wolken und Schatten.

Mit und ohne Speicher: Wie hoch kann der Autarkiegrad sein?

In einem typischen Einfamilienhaus kannst du mit einer PV-Anlage eine Autarkie von rund 30 % erreichen – zusammen mit einem Stromspeicher sind sogar bis zu 80 % Autarkiegrad drin. Denn der Speicher sorgt dafür, dass du den Strom aus deiner Photovoltaikanlage selbst nutzen kannst, auch wenn gerade gar kein Solarstrom produziert wird. Die genannten Durchschnittswerte können an einzelnen, sonnigen Tagen sogar übertroffen werden. Vor allem im späten Frühjahr und Frühsommer, sind die Wirkungsgrade zur Solarstromerzeugung ideal.

Wie ein Tag mit Photovoltaikanlage und Stromspeicher aussehen kann.

Höherer Autarkiegrad durch technische Entwicklung bei PV-Modulen.

Die Autarkie mit PV-Anlagen hat sich durch Forschung und Entwicklung im Bereich der Solarmodule stark verbessert. Ihr Wirkungsgrad ist in den letzten fünf Jahren um rund 30 % gestiegen. Das bedeutet, du produzierst (auch bei weniger sonniger Witterung) immer mehr Solarstrom – und das zu immer geringeren Kosten.

Moderne Solarzellen mit hohen Wirkungsgraden – auch bei Wolken.

PV-Module bestehen aus mehreren Solarzellen. Durch ihre Kopplung zu einem Modul addiert sich die Leistung der einzelnen Solarzellen. Um die Leistung eines PV-Moduls zu steigern, kann der Hersteller also sowohl an der einzelnen Zelle, als auch am Zusammenspiel mit den anderen Zellen ansetzen. Der Wirkungsgrad eines Solarmoduls gibt an, wie viel der verfügbaren Energie, der Sonneneinstrahlung, in Solarstrom umgewandelt wird. Unter Laborbedingungen werden inzwischen Wirkungsgrade von 40 % und mehr erzielt. In der Praxis werden je nach Solarzelle Wirkungsgrade von eher 20 % erreicht, wie die Tabelle zeigt.

Quelle: Solarwatt, Stand: Mai 2025.

Selbst bei Wolken und Schatten, also Schwachlichtverhalten, generieren Solarzellen immer mehr Solarstrom. Normalerweise wirken sich hohe Bäume, Masten und Gebäude durch den erzeugten Schatten schnell negativ auf deinen Ertrag aus. Moderne PV-Module können immer besser auch unter solchen erschwerten Bedingungen arbeiten und deine Autarkie steigern.

Stromerzeugung bei Bewölkung – mit Dünnschichtmodulen geht was beim Ertrag!

Auch bei Bewölkung produzieren PV-Anlagen Strom. Zudem gibt's Solarzellen, die besonders bei Schwachlicht oder diffusen Lichtverhältnissen effizient sind. Am besten geeignet für Schwachlicht sind sogenannte Dünnschichtmodule. Sie haben ein besseres Schwachlichtverhalten als polykristalline oder monokristalline PV-Module und sorgen bei Wolken für mehr Solarstrom. Allerdings sind die Erträge bei wolkigen Verhältnissen natürlich geringer.

Poly- und monokristalline Module.

Es gibt unterschiedliche Arten von Solarzellen. Am weitesten verbreitet sind poly- und monokristalline Module. Sie bestehen aus Silizium, unterscheiden sich jedoch in der Fertigung. Vereinfacht gesagt sind polykristalline Module einfacher herzustellen und damit günstiger als monokristalline Module, wobei letztere einen höheren Wirkungsgrad haben. Je weniger Platz auf dem Dach ist, umso wichtiger ist der Wirkungsgrad des Solarmoduls und damit die Wahl leistungsstarker monokristalliner Module.

Zukunftsmusik gibt es auch in diesem Bereich: Der chinesische Photovoltaik-Hersteller Jinko Solar verkündete, dass er einen Wirkungsgrad von knapp 23 % mit einem monokristallinen Solarmodel erreicht.

Leistungsoptimierer regeln PV-Module individuell.

Mit sogenannten Leistungsoptimierern werden die Einbußen bei Schatten und Wolken sowie bei Leistungsausfall einer Photovoltaikanlage verringert. Ansonsten bestimmt das schwächste PV-Modul die Leistung der gesamten Photovoltaikanlage. Indem ein Leistungsoptimierer die PV-Module individuell regelt, fällt ein Leistungsabfall oder -ausfall eines einzelnen Moduls nicht mehr so stark ins Gewicht. Ziemlich praktisch, finden wir.

Halbzellenmodule.

Inzwischen setzen viele Hersteller auf Halbzellenmodule zur Leistungssteigerung. Dabei sind die Solarzellen quasi in zwei Teile getrennt. Das vergrößert die Zellzwischenräume und verdoppelt die Zahl der Zellverbinder gegenüber Vollzellenmodulen. Und das steigert die Leistung um 2 bis 3 %. Schließlich verbessert sich die Leistung auch bei Verschattung. Denn durch die Halbierung der Zellen kann sich die Verschattung nur auf eine Hälfte auswirken. Sprich: Die Leistung kann bei Verschattung um 50 % höher sein. Das macht dich bei schlechteren Wetterverhältnissen deutlich autarker.

Schwarze PV-Module.

Bei schwarzen Solarmodulen sind – wie du vielleicht erraten hast – alle Komponenten schwarz. Schwarz ist schick, deshalb werden diese Solarmodule häufig gekauft.

Back-Contact-Technologie.

Bei der Back-Contact-Technologie wird der Strom über Kontakte auf der Zellenrückwand abtransportiert. Dadurch geht weniger durch Reflexion verloren und das Modul wird effizienter. Es erzielt so bis zu 400 Watt Leistung auf 1,7 Quadratmeter.

"Metal Wrap Through"-Solarzellen.

Eine neue Technologie für mehr Autarkie sind Metal-Wrap-Through (MWT) Solarzellen. Sie werden aktuell vom Fraunhofer Institut erforscht und sollen einen höheren Wirkungsgrad haben. MWT-Solarzellen haben die Kontakte für die elektrische Verschaltung auf der Rückseite. So verschattet weniger Metall die Vorderseite und der Wirkungsgrad wird verbessert. Bisher gibt es nur vereinzelte Hersteller, die diese Technologie anbieten.

Geschindelte Zellen.

Die Schindel-Technologie sorgt dafür, dass zum einen Zell-Zwischenräume vermieden und so die aktive Fläche größer wird und zum anderen keine Verschattungsverluste durch aufliegende Zellverbinder den Wirkungsgrad beeinträchtigen. Denn geschindelte Zellen werden ohne Kupferverbinder miteinander verklebt. Im Jahr 2019 hat das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) ein Klebeverfahren entwickelt, dass der Technologie zum Durchbruch verhelfen soll.

Bifaziale bzw. beidseitige Solarmodule.

Bifaziale PV-Module können auch indirektes Licht auf der Rückseite nutzen, um Strom zu erzeugen. Normalerweise ist das nicht möglich, weil die Rückseitenfolie kein Licht durchdringen lässt. Bei bifazialen Modulen kommt stattdessen eine transparente Folie oder Glas zum Einsatz. So wird auf der gleichen Fläche ein höherer Ertrag erzielt – bis zu 25 % mehr Solarertrag soll so möglich sein. Wie hoch dieser im Einzelfall tatsächlich ist, bestimmen das Rückstrahlvermögen des Untergrunds und der Abstand des Moduls vom Untergrund. Bifaziale Module ermöglichen bei gleicher Fläche also einen höheren Solarertrag. Experten zufolge sind bifaziale Module vor allem gut einzusetzen bei Freiflächenanlagen und Agri-PV, also eher weniger bei privaten PV-Anlagen.

2020 wurden bei bifazialen Module zwei neue Wirkungsgradrekorde erzielt - die bifazialen p-type und n-type Heterojunktion-Module betreffend. Sie erreichten eine maximale Effizienz von 21,8 bzw. 22,5 %.

PERC-Technologie.

Bei der PERC Technologie („Passivated Emitter and Rear Cell“) ist vor allem die Rückseite der Solarzellen anders aufgebaut als bei Standard-PV-Modulen. Ziel ist es, die Lichtausbeute im hinteren Bereich der Zelle und so auch die Elektronenausbeute zu steigern. Dadurch produzieren PERC-Zellen mehr Strom und der Wirkungsgrad steigt.

Steigende Modulgröße bei Wafern.

Das Streben nach immer leistungsstärkeren PV-Modulen hat Auswirkungen auf die Größe der Module. Denn die Wafer, das Ausgangsmaterial zur Herstellung kristalliner Solarzellen, wird dicker. Lange waren Wafer-Größe von M2 der Standard, dann waren es M3 Wafer. Inzwischen produzieren immer mehr Hersteller M6 Wafer. Inzwischen gibt es auch Wafer vom Typ M10 und M12.

Autarkie steigern mit Stromspeicher und flexiblem Verbrauch.

Solarstromspeicher: Klar, es gibt schon Solarzellen mit 41 % Wirkungsgrad. Meist sind das aber noch PV-Module, die nur unter Laborbedingungen so gut arbeiten. Eine andere sinnvolle Option für noch mehr Autarkie ist ein Stromspeicher, um überschüssigen PV-Strom statt ins Netz einzuspeisen selbst zu verbrauchen. Das ist deswegen schlau, weil sich der Eigenverbrauch deines Solarstroms spätestens seit dem Solarspitzengesetz noch mehr lohnt. Mit dem Solarspitzengesetz sollen Stromspitzen aufgrund von zu viel Solarstromproduktion ausgeglichen werden.

Wegen des seit 2025 gültigen Solarspitzengesetzes können die Einnahmen aus der Einspeisevergütung um bis zu 30 % sinken. Deswegen wird der Eigenverbrauch deines Solarstroms wichtiger und rentabler. Wesentlicher Bestandteil des Gesetzes ist, dass für neue Anlagen ab zwei Kilowatt Leistung künftig keine EEG-Vergütung mehr bei negativen Strompreisen bezahlt wird. Einspeisen macht dann also keinen Sinn mehr. Damit du also möglichst viel deines erzeugten PV-Stroms selbst verbrauchst, ist ein Stromspeicher sinnvoll. Damit erhöht sich deine Autarkie deutlich.

Flexibler Eigenverbrauch: Netzdienliches und flexibles Verbrauchsverhalten, also etwa das E-Auto erst nachts mit gespeichertem PV-Strom zu laden, wird inzwischen belohnt – und erhöht deine Autarkie. Die Bundesnetzagentur hat zudem spezielle Module zur finanziellen Vergütung für Haushalte mit steuerbaren Verbrauchseinrichtungen eingeführt. Der Paragraf 14a im Energiewirtschaftsgesetz (EnWG) ermöglicht Netzbetreibern die netzdienliche Steuerung von steuerbaren Verbrauchseinrichtungen, um die Netzstabilität zu verbessern, besonders bei einem steigenden Anteil erneuerbarer Energien wie Photovoltaik.

Im Gegenzug bekommen solche Haushalte einen finanziellen Bonus in Form eines günstigeren Strompreises. So hast du im Falle einer steuerbaren Wärmepumpe oder Wallbox am Ende zwei Vorteile: Erstens erhöht sich der Eigenverbrauch deines PV-Stroms, wenn du ihn dank Stromspeicher zu anderen Tageszeiten nutzt, zweitens profitierst du noch von einer finanziellen Vergütung.

Tipp: Polarstern bietet beide Vergütungs-Module des §14a EnWG für Kund:innen an. Kontaktiere uns am besten, wenn du mehr wissen willst.

Mehr Sonne erhöht PV-Ertrag und macht dich ganzjährig autarker.

Gute Nachricht für deine Solaranlage: Die Sonne scheint in Deutschland immer häufiger.

Mehr Sonnenschein: Klimatische Veränderungen steigern Autarkie.

Klar, die Klimakrise hat große Folgen für uns alle. In Deutschland scheint eine Folge der Klimaveränderung aber auch mehr Sonnenschein zu sein. Zumindest für PV-Anlagenbesitzer:innen ist das eine gute Nachricht. Der Deutsche Wetterdienst (DWD) konstatierte im August 2022 die Sonne mache "Überstunden ohne Ende":

"Es scheint also einen Trend hin zu mehr Sonnenschein in Deutschland zu geben. Dieser Trend ist in fast allen Monaten erkennbar. Besonders deutlich sticht allerdings der April heraus, der im Klimamittel deutlich sonniger geworden ist."

Die Grafik zeigt, dass die letzten Jahre keine Einzelerscheinungen sind, sondern dass sich die Zahl der Sonnenstunden im Mittel erhöht hat. Dass es immer mehr Sonnenschein gibt, ist nicht nur ein Gefühl. Die Daten des Deutschen Wetterdienstes zeigen, dass der Trend seit einigen Jahren anhält. Besonders deutlich ist der Trend laut Deutschem Wetterdienst im Frühjahr: Zwischen 2011 und 2024 lag die Sonnenscheindauer in dieser Jahreszeit 19 % über dem Niveau der Referenzperiode 1961 bis 1990. Der März 2025 war zum Beispiel der zweitsonnigste März seit Beginn der Wetteraufzeichnungen. Wer da seine Wärmepumpe mit einer PV-Anlage kombiniert, profitiert stark von der Entwicklung, zumal es im März und April noch viele kältere Tage gibt, an denen man heizen muss.

Weiterer Faktor: die Globalstrahlung.

Natürlich spielt der Standort eine zentrale Rolle für den möglichen Ertrag einer Photovoltaikanlage. In Hamburg etwa gibt es statistisch gesehen weniger Sonnenstunden als im Süden Deutschlands. Die Sonnenstrahlung, die unseren Erdboden erreicht, wird als Globalstrahlung bezeichnet. In Deutschland ist die Globalstrahlung je zur Hälfte direkt und indirekt – und liegt im Jahresmittel bei etwa 125 Watt pro Quadratmeter.

Grundsätzlich gilt: Globalstrahlung und Erträge sind umso höher,

1. je näher am Äquator eine Photovoltaik-Anlage steht. Aufgrund des steileren Sonnenstandes ist der Weg für die Strahlung von der Sonne zur Erdoberfläche am Äquator kürzer.
2. je höher der Standort einer Photovoltaik-Anlage ist. Dünne Luft bildet eine weitaus geringere Barriere als dicke.
3. je höher die Sonne steht. Das gilt natürlich besonders um die Mittagsstunden und in Sommermonaten.

So oder so lohnt sich eine Solaranlage überall in Deutschland, ganz gleich ob du im Norden, Osten, Süden oder Westen wohnst. Daten zeigen, dass fast drei Viertel (72 %) der jährlichen Stromproduktion von PV-Modulen zwischen April und September stattfindet. Die ertragreichsten Monate in Deutschland sind - wenig überraschend - im Frühling und Sommer.

Quelle: regional-photovoltaik.de

Tipp: Hier kannst du deine eigene Solar-Ertragsprognose exakt für deinen Wohnort berechnen.

Für den Reststrom gibt’s Wirklich Eigenstrom von Polarstern.

Polarstern unterstützt dich mit dem Tarif Wirklich Eigenstrom dabei, mit einer Photovoltaikanlage autarker zu werden und deine Stromkosten zu senken. Denn du zahlst nur den Strom, den du tatsächlich verbrauchst. Gleichzeitig bekommst du von Polarstern einen Preisvorteil von 2,5 Cent pro Kilowattstunde für deinen Eigenverbrauch des PV-Stroms. Wirklich.

Gleichzeitig vergrößerst du deine positive Wirkung auf das Klima, denn zu deinem sauber erzeugten Solarstrom beziehst du bei Polarstern Wirklich Ökostrom aus 100 % Wasser- und Solarkraft. Die perfekte Ergänzung also für deine Photovoltaikanlage.

Wirklich Eigenstrom mit Preisvorteil im Überblick:

✔️ Wir belohnen Eigenverbrauch! Eigenstrom-Bonus von 2,5 Cent pro selbst verbrauchter Kilowattstunde PV-Strom.

✔️ Ihn bekommst du für einen pauschal festgesetzten Eigenstrom-Anteil von 30 %.

✔️ Wirklich Eigenstrom ist mit jeder bestehenden und neuen Photovoltaikanlage kombinierbar.

✔️ Keine Verpflichtung, Anlagen eines bestimmten Herstellers zu kaufen. Wirklich Eigenstrom ist herstellerunabhängig.