Ertrag von Photovoltaik - Wie viel Strom liefert eine Solaranlage?
Wie hoch sind die Erträge einer Solaranlage?
In Deutschland kann in Abhängigkeit von der Lage, Ausrichtung und Neigung der Photovoltaikanlage pro Kilowattpeak (kWp) installierter Leistung ein durchschnittlicher Ertrag von 800 kWh bis zu 1.200 kWh pro Jahr erzeugt werden. So erzeugt eine 10-kWp-Photovoltaikanlage durchschnittlich etwa 10.000 kWh Strom pro Jahr.
Beachten Sie, dass bei PV-Anlagen immer ein gewisser Energieverlust entsteht – also eine Differenz zwischen produziertem und tatsächlich nutzbarem Strom beispielsweise durch sogenannte Kabelverluste. Dabei handelt es sich um den Energieverlust, der entsteht, wenn elektrischer Strom durch ein Kabel fließt, hervorgerufen durch den Widerstand des Kabelmaterials.
Wie wird der Ertrag einer Solaranlage gemessen?
Um verschiedene Photovoltaik-Anlagen unabhängig von ihrer Größe vergleichen zu können, wird die pro Jahr erzeugte Energie in Kilowattstunden (kWh) pro installierter Leistung in Kilowattpeak (kWp) gemessen.
In der Planungsphase kann nur abgeschätzt werden, wie viel Strom eine Photovoltaikanlage produzieren wird. Der genaue Ertrag kann erst nach Inbetriebnahme abgelesen werden und von Jahr zu Jahr unterschiedlich ausfallen.
Folgende Faktoren beeinflussen den Ertrag einer Solaranlage:
- Nennleistung der Solarmodule
- Standort der Photovoltaikanlage
- Ausrichtung und Neigungswinkel der Anlage/Module
- Art der Wechselrichter und Kabel
- Witterung, Wetterverhältnisse und Verschattungen
Wie viel Strom erzeugt ein Quadratmeter Photovoltaik pro Jahr?
Möchten Sie den Ertrag pro Quadratmeter Modulfläche ausrechnen, gibt es eine einfache Faustformel, an der Sie sich orientieren können. Basierend auf unser Rechenbeispiel kann ein durchschnittlicher Ertrag von etwa 200 kWh pro Quadratmeter erzeugt werden. Wichtig ist jedoch immer zu berücksichtigen, dass der finale Stromertrag von den äußeren Umständen sowie der Größe und Leistung des Moduls abhängt.
Wichtig für die Leistung ist der Wirkungsgrad von PV-Modulen. Dieser gibt an, wie hoch der Anteil der Sonnenenergie ist,der in elektrischen Strom umgewandelt wird. Marktübliche Solarmodule haben einen durchschnittlichen Wirkungsgrad von 18 bis 24 Prozent. Sie wandeln somit ca. ein Viertel der einfallenden Sonnenstrahlung in Strom um.
Ertrag PV-Anlage berechnen:
Durchschnittliche Nennleistung PV-Modul | ca. 400 Wp = 0,40 kWp |
Jährlicher Ertrag pro Modul | 0,40 kWp x 1.000 kWh/kWp = 400 kWh |
Durchschnittliche Fläche eines 400 Watt Moduls | ca. 2 m² |
Jährlicher Ertrag pro Quadratmeter | 400 kWh ÷ 2 m² = 200 kWh/m² |
Wie viel Strom erzeugt ein Quadratmeter Photovoltaik am Tag?
Ausgehend von unserer Rechnung ergibt sich für einen Quadratmeter ein Ertrag von rund 0,55 kWh pro Tag.
Solar-Ertrag im Jahresverlauf
Wie viel Strom eine Solaranlage monatlich im Laufe des Jahres erzeugt variiert erheblich. Rund 75 Prozent des Ertrags fallen dabei auf den sonnenreichen Frühling und Sommer, während 25 Prozent im Herbst und Winter produziert werden.
Wie viel Strom erzeugt eine PV-Anlage im Winter?
Aufgrund der wenigen Sonnenstunden ist der Solarertrag im Herbst und Winter mit ca. 265 kWh/kWp am niedrigsten. Am wenigsten Solarstrom wird in den dunklen Monaten von November bis Januar produziert. Dennoch lohnt sich eine Solaranlage auch im Winter.
Photovoltaikerträge ausgehend von einem Jahresertrag von 1.000 kWh / kWp
Jahreszeit | Spezifischer Ertrag | Anteil Jahresertrag |
|---|---|---|
Winter (Jan, Feb, Mär) | ca. 155 kWh/kWp | ca. 15 Prozent |
Frühling (Apr, Mai, Jun) | ca. 406 kWh/kWp | ca. 40 Prozent |
Sommer (Jul, Aug, Sep) | ca. 343 kWh/kWp | ca. 34 Prozent |
Herbst (Okt, Nov, Dez) | ca. 110 kWh/kWp | ca. 11 Prozent |
Ertrag einer PV-Anlage nach Monaten
Monat | Spezifischer Ertrag |
|---|---|
Januar | ca. 25 kWh/kWp |
Februar | ca. 58 kWh/kWp |
März | ca. 72 kWh/kWp |
April | ca. 127 kWh/kWp |
Mai | ca. 124 kWh/kWp |
Juni | ca. 155 kWh/kWp |
Juli | ca. 131 kWh/kWp |
August | ca. 123 kWh/kWp |
September | ca. 89 kWh/kWp |
Oktober | ca. 62 kWh/kWp |
November | ca. 27 kWh/kWp |
Dezember | ca. 21 kWh/kWp |
Solar-Ertrag im Tagesverlauf
Im Laufe eines Tages variiert der Ertrag einer Solaranlage in Abhängigkeit von der Tageszeit bzw. dem Stand der Sonne und der Ausrichtung der Solaranlage.
Bei einer nach Süden ausgerichteten Schrägdach-Anlage wird der höchste PV-Ertrag zur Mittagszeit erzielt, wenn die Sonne am höchsten steht und senkrecht auf die Solarmodule trifft. Im Vergleich dazu wird bei einer Ost-West-Anlage auf einem Flachdach eher am Vormittag bzw. Nachmittag viel Strom erzeugt. In der Nacht wird kein Strom produziert.
In vielen Haushalten steigt der Stromverbrauch in den frühen Morgenstunden und dann wieder am Abend, wenn alle zu Hause sind und Beleuchtung, Fernseher und Küchengeräte genutzt werden. Ist mittags bei Ihnen niemand zuhause, wird somit wenig Strom verbraucht - während die Sonne allerdings am meisten scheint und am meisten Strom erzeugt wird. Um diesen Strom zu anderen Zeiten nutzen zu können, ist ein Stromspeicher für Solaranlagen sinnvoll. Dieser speichert überschüssigen PV-Strom. Die Energie steht Ihnen dann zur Verfügung, wenn sie benötigt wird und Sie können Ihren Eigenverbrauch an selbsterzeugten PV-Strom effektiv erhöhen.
Solar-Ertrag je nach Ausrichtung und Neigungswinkel
Die optimale Ausrichtung einer Solaranlage liegt in Deutschland nach Süden mit einem Neigungswinkel der Solarmodule zwischen 30 und 40 Grad. In dieser Position erzeugt die Anlage den höchstmöglichen Ertrag.
Eine nach Südwest oder nach Südost ausgerichtete Anlage erzielt allerding immer noch etwa 95 Prozent des maximal möglichen Ertrags. Der Ertrag einer PV-Anlage bei Ost-West-Ausrichtung, das heißt also mit zwei Teilanlagen mit einem Azimutwinkel von 90 bzw. -90 Grad, ist noch immer 80 Prozent des Höchstertrags.
Eine 10-kWp-Photovoltaikanlage erzeugt durchschnittlich 10.000 kWh Strom pro Jahr. Das entspricht etwa 27,4 kWh Strom pro Tag im Jahresdurchschnitt. Die tatsächliche Tagesproduktion variiert jedoch je nach Jahreszeit und Wetterbedingungen.
Die Faustformel zur Berechnung des PV-Ertrags lautet: Anlagenleistung (kWp) x Ausrichtungsfaktor x Ø Stromerzeugung (kWh/kWp). Der Ausrichtunsgfaktor ist abhängig von der Ausrichtung der Anlage und variiert je nachdem zwischen 1 (Süden) und 0,55 (Norden).
Private Photovoltaikanlagen auf Einfamilienhäusern haben typischerweise eine Leistung zwischen 5 und 15 kWp und einen durchschnittlichen jährlichen Ertrag zwischen 5.000 und 15.000 kWh.
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