Überlegen Sie, sich eine Photovoltaikanlage anzuschaffen? Wenn ja, dann sollten Sie sich folgendes fragen:
- Rentiert sich eine PV-Anlage für mich?
- Wie viel Strom würde diese erzeugen?
- Habe ich Strom für die Einspeisevergütung über und lohnt sich das überhaupt für mich?
All die Antworten darauf finden Sie, wenn Sie mit der Berechnung der erzeugten Strommenge beginnen. Denn es ist entscheidend zu wissen, wie viel Strom die PV-Anlage am Tag und pro Jahr produziert und wie sich die Stromerzeugung über den jeweiligen Zeitraum verteilt.
Ertrag einer PV-Anlage
Die in einem bestimmten Zeitraum durch Sonneneinstrahlung erzeugte Energiemenge wird als Ertrag einer PV-Anlage bezeichnet. Dieser schwankt aufgrund der Sonneneinstrahlung im Verlauf des Tages und natürlich auch im Verlauf des Jahres. Dennoch ist der Ertrag die wichtigste Kenngröße für das Ermitteln der erzeugten Strommenge der Anlage. Gemessen wird der Ertrag in Kilowattstunden (kWh).
Ebenfalls wichtig ist die Nennleistung der PV-Anlage. Je höher diese ist, desto höher ist der erzeugte Ertrag. Die Nennleistung wird meistens in Kilowattpeak (kWp) angegeben und misst die Leistung bei Testbedingungen, die ungefähr der maximalen Sonneneinstrahlung in Deutschland entsprechen.
Verschiedene Anlagen haben dementsprechend unterschiedliche Erträge. Das hängt mit den unterschiedlichen Sonnenpanelen, ihren Ausrichtungen, etc. zu tun. Um sie trotzdem vergleichen zu können, benutzt man den sogenannten “spezifischen Ertrag”, bei welchem der erzeugte Strom innerhalb eines Monats oder auch Jahres ins Verhältnis zur Nennleistung der jeweiligen Anlage gesetzt wird.
Wovon hängt die Solarstromproduktion ab?
Der Ertrag ist von verschiedenen Faktoren abhängig:
- Die Lage: Je nach Standort der PV-Anlage ändert sich die Globalstrahlung (also die auftreffende Sonnenstrahlung - indirekt und direkt).
- Die Gesamtfläche: Je mehr Module eine PV-Anlage hat, heißt also je mehr Fläche sie hat, desto höher ist natürlich auch ihr Ertrag.
- Die Ausrichtung: Während bei einer Ausrichtung gen Süden der Ertrag bei 100% liegt, erreicht eine Ausrichtung nach Westen oder Osten nur noch 80% und eine Ausrichtung nach Norden nur 55-60%. Auch der Neigungswinkel spielt eine Rolle für den Ertrag.
- Wechselrichter und Kabel: Diese bestimmen den Anlagenwirkungsgrad, da sie den erzeugten Strom erst umwandeln müssen, so dass er für den Gebrauch nutzbar ist. Wechselrichter haben einen Wirkungsgrad von 95-98%.
- Schatten: Baustellen, wuchernde Bäume oder auch ein einfacher Schornstein können den Ertrag vermindern, wenn sie Schatten auf die Module der PV-Anlage werfen.
- Schnee: Bedeckt der Schnee die Module, reduziert dies den Ertrag.
- Wetter: Die Menge an verfügbarer Sonnenenergie spielt eine große Rolle. Der Ertrag der PV-Anlage wird also das Jahr über variieren.
Man kann den Ertrag der PV-Anlage also durch diese Faktoren größtenteils bewusst beeinflussen, indem man beispielsweise den Schnee von den Modulen entfernt. Allerdings gibt es natürlich auch Faktoren, die man nicht beeinflussen kann, wie zum Beispiel das Wetter.
Wie viel Strom wird produziert?
In Deutschland strahlen pro Jahr zwischen 950 und 1.260 kWh auf einen Quadratmeter. Mit dieser Energiemenge kann fast ein 1-Personen-Haushalt ein Jahr lang mit Strom versorgt werden (Durschnittsverbrauch für einen 1-Personen Haushalt im Jahr liegt bei 1.500 kWh). Dafür muss diese Energie allerdings in Strom umgewandelt werden. Für diese Menge benötigt man eine PV-Anlage mit 1 kWp Nennleistung (entspricht 1.000 Watt). Eine PV-Anlage mit dieser Nennleistung entspricht 4 bis 6 Modulen, welche eine ungefähre Gesamtfläche von 8 bis 10 Quadratmetern haben. Moderne PV-Anlagen benötigen nur etwa 3 Solarmodule für 1 kWp Leistung und sind etwa 1,7 Quadratmeter groß. Ein einzelnes Modul erzeugt etwa 350 Watt und braucht 5,5 Quadratmeter Dachfläche.
Eine PV-Anlage mit einer doppelten Größe, also 2 kWp, erzeugt dementsprechend auch doppelt so viel Strom (zwischen 1.900 und 2.520 kWh) wie eine PV-Anlage mit 1 kWp.
Als einfache Faustregel kann man sich also merken:
Pro kWp installierter Solarleistung kann also mit einer Stromerzeugung zwischen 950 und 1260 kWh Solarstrom im Jahr gerechnet werden.
Wichtig zu wissen, ist dass man bei dieser Rechnung davon ausgeht, dass die PV-Anlage die optimalsten Bedingungen aufweist. Je weiter die PV-Anlage nun also beispielsweise Richtung Westen gerichtet ist, desto mehr reduziert sich der spezifische Ertrag. Natürlich sind dies auch alles nur Peilangaben und können schwanken.
Wie viele Sonnenpanele benötige ich?
Empfohlen werden Anlagen mit einer Mindestgröße von 30 bis 40 Quadratmetern, da kleinere Anlagen dem Durchschnittshaushalt kaum Erträge bringen. Der jährliche Solarertrag sollte nämlich 25% größer als der eigentliche Stromverbrauch sein.
Nimmt man hier als Beispiel einen Drei-Personen-Haushalt, welcher einen durchschnittlichen Stromverbrauch von 3.500 kWh hat und rechnet die 25% Solarertrag dazu, kommt man auf ein Ergebnis von 4.375 kWh. Dies entspricht einer Nennleistung von 4,375 kWp. Um die gesamte Nennleistung abzudecken, würde man mit einer modernen PV-Anlage ungefähr 13 Solarmodule benötigen, was ungefähr 22,1 Quadratmetern entsprechen würde. Mit einer normalen PV-Anlage mit 5 Modulen für 1 kWp Nennleistung, wären das 37,2 Quadratmeter. Die Empfehlung hängt also davon ab, wie modern die Solarmodule sind und wie viel Leistung sie erbringen können. Außerdem ist es selten, dass die PV-Anlage die optimalsten Bedingungen hat und den höchstmöglichen Ertrag erbringen wird.
Wie viel Panele passen auf mein Dach?
Ein PV-Modul ist 1,7 Quadratmeter groß, braucht auf dem Dach aber oft einen Raum von 5,5 Quadratmetern. Dies ist allerdings abhängig vom jeweiligen Solarmodul, vom Layout des Daches und wie viel Sicherheitsabstand zwischen den Modulen bestehen soll. Dachfenster, Satellitenschüsseln und Schornsteine vermindern die maximale Anzahl der Solarmodule, die auf das Dach passen.
Ein typisches Hausdach ist 60 Quadratmeter groß, nimmt man die Größe der Module, passen also 28 bis 35 Solarmodule aufs Dach, die eine Nennleistung von 10 bis 13,3 kWp haben.
Überwachung des Ertrages
Sobald die PV-Anlage montiert ist, kann man den Ertrag nur noch bedingt beeinflussen. Man sollte ihn und die Stromerzeugung allerdings im Blick behalten, um sicherzustellen, dass man das geplante Niveau einhält. Nach der Inbetriebnahme kann man im Monitoring Portal des Wechselrichter-Herstellers ablesen, wieviel Strom die PV-Anlage erzeugt. Wenn man die PV-Anlage optimal positioniert hat und alle Faktoren dazu beitragen sollten, dass man den maximalen Ertrag erwirtschaftet, dies allerdings nicht der Fall ist, kann es sein, dass die PV-Anlage defekt ist. Man kann durch das Monitoring System schnell nach dem Fehler suchen und ihn beheben.
Fazit
Man kann den Ertrag einer PV-Anlage in Deutschland also gut abschätzen. Die Zahlen und Rechnungen zur Strommenge gehen allerdings häufig von perfekten Bedingungen aus. Diese sind allerdings fast unmöglich komplett zu erfüllen. Für eine genaue und individuelle Abschätzung des jährlichen Ertrages passend zu jeder Situation, können Sie sich bei uns ein Angebot einholen.
