Unter Solarenergie beziehungsweise Sonnenenergie wird die Energie der Sonnenstrahlung bezeichnet, welche dann in chemische, elektrische oder thermische Energie umgewandelt werden kann.
In der Photovoltaik und der Solarthermie ist ein hohes Maß an Solarenergie elementarer Bestandteil und Ausgangsparameter für ein ertragreiches Ergebnis.
Sonnenenergie – nachhaltig und ergiebig
Sonnenenergie gilt als eine regenerative oder erneuerbare Energiequelle und steht damit für uns Menschen unbegrenzt und unerschöpflich zur Verfügung. Die Umwandlung in thermische und elektrische Energie bietet eine umweltfreundliche und CO₂-neutrale Alternative zu den üblichen fossilen Brennstoffen wie Erdöl oder Kohle.
Die Sonne strahlt mit einer durchschnittlichen Intensität von etwa 1367 Watt pro Quadratmeter. Ein großer Teil dieser Energie wird wieder reflektiert oder absorbiert, sodass die auf die Erdoberfläche aufkommende Strahlung circa 165 Watt pro Quadratmeter beträgt. Obwohl dies nur knapp über 10 % der ursprünglichen Intensität ist, ist die gesamte auf die Erdoberfläche eingestrahlte Energie fünftausend Mal größer als der Energiebedarf der Menschheit.
Durch ihre Definition als Teil der erneuerbaren Energien und ihre exzellente Klimabilanz wird die Nutzung dieser in Deutschland durch das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) gefördert. Das EEG regelt unter anderem die Vergütung für den eingespeisten Strom und den Netzanschluss; Zuschüsse zur Anschaffung enthält es nicht.
Nutzungsarten
Photovoltaik
Die Photovoltaik beschreibt die Transformation von Sonnenenergie in elektrische Energie durch Solarzellen. Diese Energie wird dezentral anhand von Solarmodulen erzeugt und dann entweder direkt im eignen Heim verbraucht oder in das öffentliche Versorgungsnetz eingespeist.
Diese netzgekoppelten Photovoltaikanlagen (anders als Off-Grid-Anlagen ohne Netzanschluss) tragen in Deutschland mittlerweile maßgeblich zur Stromversorgung bei und sind daher nicht mehr wegzudenken. Neben der Windenergie stellt die Photovoltaik einen wichtigen Bestandteil in der öffentlichen Stromversorgung, da diese Energieherstellungsverfahren das kostengünstigste Ausbaupotenzial im Bereich der erneuerbaren Energie kurz- und mittelfristig bieten.
Solarthermie & Sonnenkollektoren
In der Solarthermie wird die einkommende Sonnenstrahlung in thermische Energie umgewandelt und so nutzbar gemacht. Diese thermische Energie wird hauptsächlich in solarthermischen Kraftwerken oder Solarwärmeanlagen beziehungsweise Sonnenkollektoren genutzt.
Solarthermische Kraftwerke nutzen die gewonnene thermische Energie, um Flüssigkeiten zu erhitzen, welche dann Turbinen zur konventionellen Stromerzeugung antreiben. Diese Kraftwerke werden oftmals auch zur Kraft-Wärme-Kopplung eingesetzt, in welcher die Abwärme der Turbinen als Heizwärme, etwa Fernwärme, genutzt wird.
Solarwärmeanlagen und Sonnenkollektoren nutzen thermische Energie aus der einkommenden Sonnenstrahlung, um hauptsächlich im privaten Bereich Wasser für den täglichen Bedarf zu erhitzen oder damit heißes Wasser für die Heizungsanlage zu gewinnen.
Vision für die Photovoltaik im Jahr 2035
Das damalige Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (seit Mai 2025 Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, BMWE) hat in seiner Photovoltaik-Strategie vom Mai 2023 folgende Vision formuliert:
- PV-Strom: über 30% Anteil an Stromversorgung in Deutschland, 22 GW Zubau pro Jahr, europäischer Vorreiter
- PV-Freiflächenanlagen: günstigste Stromerzeugung, Flächenkonkurrenz vermieden durch Innovationen (Biodiversitäts-Solarparks, Agri-PV)
- Gebäudebereich: PV- und Solarthermieanlagen standardmäßig oder in Bauteile integriert, Nutzung ganzer Dachflächen
- Sektorenübergreifende Nutzung: solare Strom für Wärme & Mobilität, zeitversetzte Nutzung durch Zwischenspeicherung
- Teilhabe in Mehrfamilienhäusern: PV-Anlagen auf Dächern, Balkon-PV-Anlagen durch Bewohner installiert
- Netzanschluss: vereinfacht, standardisiert, digitalisiert, PV-Anlagen unterstützen Netz- und Systemstabilität
- Marktintegration: Betreiber partizipieren an Strom- und Flexibilitätsmärkten, direkte Vermarktung oder Grünstromprodukte
- Produktion & IP: PV-Module, Wechselrichter etc. in Deutschland/Europa produziert, wettbewerbsfähige Solarindustrie, kosteneffizienter PV-Ausbau
- Handwerks- und Fachkräftekapazitäten erweitert
- Stromüberschüsse: Zwischenspeicherung, Export oder Umwandlung in Wasserstoff
- Innovationsführer: Waferbearbeitung, Anlagen- & Maschinenbau, Fokus auf Hochleistungszellen (Silizium & Perowskit Tandemstruktur)
- Bürokratie: minimale, einfache Anforderungen für Errichtung & Betrieb von PV-Anlagen
- Steuerliche Investitionshemmnisse abgebaut: Mietstrom-Modelle, PV-Anlagen auf land-/forstwirtschaftlichen Flächen attraktiver
Zum Stand heute (Oktober 2026): Im EEG sind Ausbauziele von 215 Gigawatt installierter Photovoltaikleistung im Jahr 2030 und 400 Gigawatt im Jahr 2040 festgelegt. Ende 2025 waren in Deutschland rund 117 Gigawatt installiert, im Jahr 2025 kamen 16,4 Gigawatt hinzu, und Photovoltaik lieferte mit 92 Terawattstunden rund 17 Prozent der Stromerzeugung (Bundesnetzagentur, Fraunhofer ISE).
