Solaranlagen

Wie viel produziert eine PV-Anlage?

Ertrag von Photovoltaikanlagen

Der Ertrag von Solaranlagen setzt sich aus vielen Faktoren zusammen, darunter Anlagen-Leistung, Sonneneinstrahlung und Ausrichtung der Solarmodule. Käuferportal informiert Sie detailliert über die einzelnen Faktoren und zeigt Ihnen, wie Sie die Wirtschaftlichkeit Ihrer Photovoltaikanlage berechnen können. Finden Sie außerdem bei uns passende Angebote für Ihre neue Anlage.

Leistung der Solaranlage

Einflußfaktoren des Ertrags von Photovoltaikanlagen
Faktoren die Einfluss auf den Anlagen-Ertrag haben © Käuferportal

Der Ertrag einer Photovoltaikanlage hängt von der Leistung der Anlage und der Menge der Sonneneinstrahlung ab, die die Anlage in elektrischen Strom umwandelt. Die Leistung einer Anlage wird von mehreren Faktoren bestimmt.

Eine durchschnittliche Solaranlage produziert in unseren Breitengraden ca. 800 bis 1.050 Kilowattstunden Strom pro Kilowattpeak (kWp). Der Wert Kilowattpeak wird unter optimalen Bedingungen ermittelt: 1.000 Watt pro Quadratmeter Sonneneinstrahlung, 25 °C Modultemperatur und 1,5 Luftmasse (Air Mass). Die eigentliche Leistung der Solaranlage weicht meist etwas von den angegebenen Werten ab.

Häufig geben die Hersteller aber nach unten korrigierte Werte an, sodass die Module mindestens die angegebene Leistung erbringen.

Sonneneinstrahlung und Ausrichtung

Ein wichtiger Faktor für den Ertrag von Solaranlagen ist die Sonneneinstrahlung. Diese hängt in erster Linie von den natürlichen Gegebenheiten des Solaranlagenstandortes ab: dem Wetter, der Jahreszeit und der Tageszeit. Im Sommer ist die Leistung am höchsten. Doch auch an sonnigen Wintertagen können hohe Stromerträge gewonnen werden.

Sonneneinstrahlung im Bundesland Bayern pro Kilowattstunde und qm nach Monaten
Sonneneinstrahlung in Bayern pro Kilowattstunde und qm nach Monaten
 © Käuferportal | nord-sued-energie.de

Die aufgenommene Sonneneinstrahlung kann durch die richtige Ausrichtung der Solaranlage vergrößert werden. Ideal ist eine südliche Ausrichtung der Anlage in einem Winkel von ca. 30°.

Einfluss der Ausrichtung der Solarzellen auf den Stromertrag
Einfluss der Solarzellen-Ausrichtung auf den Ertrag
© Käuferportal | photovoltaik-profit.de

Falls die Photovoltaikanlage auf einem Dach mit feststehender Ausrichtung und fixem Neigungswinkel installiert wird, können auch kleine Abweichungen in Kauf genommen werden. In schneereichen Regionen können steiler aufgestellte Module von Vorteil sein: Da der Schnee rasch am Modul abrutscht, kann die Solaranlage die Stromproduktion schnell wieder aufnehmen. Der im Labor ermittelte Leistungswert wird deshalb auch Nennwert genannt.

Es muss beachtet werden, dass die Leistung einer Solarzelle bei steigenden Temperaturen abnimmt. Der sogenannte Temperaturkoeffizient (der die Leistungsminderung pro gestiegenem Grad Celsius angibt) unterscheidet sich je nach verwendetem Material, Fabrikat und Hersteller.

Erfahren Sie alles zum Thema Inselanlagen.

Solaranlagentechnik

Die Leistung einer Solaranlage hängt von der technischen Leistung der einzelnen Module sowie von vielen anderen technischen Kennwerten der Anlage ab. Hierzu zählen der Wirkungsgrad des Wechselrichters, die Stromverluste in den Kabeln und anderen Bauteilen der Anlage sowie die Qualität der Installation insgesamt. Auch die Ausfallhäufigkeit hat Einfluss auf die Leistung der Solaranlage. Folgende Grafik veranschaulicht die technischen Funktionsweise von Solarzellen und den verschiedenen Zellenarten:

Funktionsweise einer Solarzelle
In einer Solarzelle gibt es eine negativ und eine positiv aufgeladene Schicht. Durch die Sonneneinstrahlung entsteht ein Stromkreislauf, der vom Verbraucher genutzt wird. © Käuferportal

Eine Solarzelle der Größe 12,5 x 12,5 Zentimeter liefert elektrischen Strom von etwa 5 Ampere (A) und eine Spannung von 0,6 Volt (V). Die Leistung entspricht dann 0,6 V x 5 A = 3 Watt. Um eine sinnvoll verwertbare Stromleistung zu erzielen, verschaltet man mehrere Zellen in einer Reihe hintereinander zu einem Solarmodul. Ein Modul mit 40 Zellen produziert dann ca. 5 Ampere Gleichstrom und eine Netzspannung von 24 Volt. Das Modul schützt die Zellen auch gegen Witterungseinflüsse.

Vergleichen Sie bis zu
3 Solaranlagen-Angebote!

Kostenlos Angebote erhalten & sparen
Solaranlage CTA intext Bild 1
Solaranlage CTA intext Bild 2
Solaranlage CTA intext Bild 3
Solaranlage CTA intext Bild 4

Arten von Solarzellen

Es wird grundsätzlich zwischen Dünn- und Dickschichtsolarzellen unterschieden. Dickschichtzellen bestehen entweder aus monokristallinem oder polykristallinem Silizium. Die Wahl des Siliziums hat Einfluss auf den Wirkungsgrad.

Leistung von Dickschichtsolarzellen

  • Monokristallines Silizium: Wirkungsgrad ca. 14–18 %
  • Polykristallines Silizium: Wirkungsgrad ca. 13–16 %
  • Kristalline Siliziumzellen können auch den Infrarotanteil im Sonnenlicht verarbeiten und eignen sich somit für Regionen mit erhöhter direkter Sonneneinstrahlung.

Dünnschichtzellen sind etwa 100-mal dünner als Dickschichtzellen. Mit speziellen transparenten Dünnschichtmodulen oder halbtransparenten Glasmodulen lassen sich interessante architektonische Lösungen für Dächer und Fassaden erreichen. Der Marktanteil liegt zurzeit bei ca. 20 Prozent.

Leistung von Dünnschichtsolarzellen

  • Amorphes Silizium: Wirkungsgrad ca. 7–11 %
  • Kupfer-Indium-Diselenid (CIS): Wirkungsgrad ca. 10–13 %
  • Cadmium-Telluid: Wirkungsgrad ca. 9–12 %
  • Dünnschichtzellen sind empfänglicher für den blauen Teil des Lichtspektrums und können so bei diesigem Wetter effizienter Strom erzeugen. Darum sind sie besonders für Flussniederungen und regnerische Regionen geeignet.

Alle Solarzellen unterliegen einem Alterungsprozess, sodass die Leistung der Zellen stetig abnimmt. Sie haben eine Lebensdauer von bis zu 30 Jahren.

Wirtschaftlichkeit von Photovoltaikanlagen

Die Wirtschaftlichkeit einer Photovoltaikanlage lässt sich mithilfe folgender Faktoren errechnen:

  • Anschaffungskosten
  • Leistung der Anlage
  • Vergütung für den Solarstrom, der ins öffentliche Netz eingespeist wird
  • Einsparung an Energiekosten durch den Solarstrom
  • Laufzeit

Die Förderung für Solaranlagen sowie die Vergütung, die für den Solarstrom gezahlt wird, sind in den letzten Jahren gesunken. Diese Rückgänge werden teilweise durch die geringeren Anschaffungskosten für Solaranlagen aufgewogen. Der folgende Graph zeigt die Preisentwicklung bei Solaranalgen seit dem Jahr 2006.

Seit 2006 ist der Preis für eine Solaranlage um 68 Prozent gesunken
Quelle: Käuferportal | BSW-Solar

Monetäre Amortisation

Es ist schwierig, Voraussagen über den Preis für herkömmlichen Netzstrom, zukünftige Förderungen und Vergütungen für Solarstrom zu treffen. Deshalb ist es auch schwer zu sagen, wann die Anschaffungskosten von den Erträgen der Anlage genau getilgt werden. Fest steht, dass die Preise für herkömmlichen Strom in den letzten Jahren stetig gestiegen sind. Allgemein gesprochen erwirtschaftet eine Anlage, die ohne Kredit angeschafft wurde, nach 9 bis 11 Jahren Gewinne für ihren Betreiber. Falls die Solaranlage mit einem Kredit angeschafft wurde, ist dies nach 13 bis 16 Jahren der Fall. So erwirtschaftet eine Anlage bei einer Nutzungsdauer von 25 Jahren mindestens 9 Jahre lang einen Gewinn für den Betreiber.

Rechnen sich neue Solarzellen auch für die Umwelt?

Für die Herstellung von Solarzellen ist eine gewisse Menge an Energie nötig. Kritiker behaupten, dass für die Her- und Bereitstellung von Solaranlagen insgesamt mehr Energie aufgewendet wird, als diese im Nachhinein produzieren. Diese Kritik ist jedoch auf dem heutigen Stand der Technik nicht haltbar. Im Folgenden finden Sie die Werte für die energetische Amortisation von Solaranlagen:

Baum Icon
  • Solarzellen aus polykristallinem Silizium: 2,5 Jahre
  • Solarzellen aus monokristallinem Silizium: 5 Jahre
  • Solarzellen aus amorphem Silizium: ca. 1 Jahr

Da die Lebensdauer aller Module bis zu 30 Jahre beträgt, amortisieren sich alle Solarzellentypen in energetischer Hinsicht sogar mehrfach.

Hersteller finden

Finden Sie jetzt für den Kauf Ihrer neuen Photovoltaikanlage das beste Preis-Leistungs-Verhältnis, indem Sie Angebote von Fachunternehmen einholen. Käuferportal unterstützt Sie dabei: Füllen Sie unseren Online-Fragebogen aus, beschreiben Sie die Anforderungen an Ihre neue Photovoltaikanlage und erhalten Sie kostenlos und unverbindlich maßgeschneiderte Angebote von bis zu drei anbietern aus Ihrer Region.


Die wichtigsten Begriffe im Überblick

Air Mass: Der Faktor Air Mass (AM) gibt an, wie lang der Weg der Sonnenstrahlung durch die Erdatmosphäre war. Bei senkrechter Einstrahlung (z. B. zur Mittagszeit im Sommer) nimmt das Licht den kürzesten Weg und ist deshalb am stärksten. Der Faktor beträgt dann 1 AM.

Energetische Amortisation: Zeitspanne, bis die Solaranlage so viel Strom erzeugt hat, dass sie die Energie ausgeglichen hat, die für ihre eigene Herstellung notwendig war.

Monetäre Amortisation: Zeitspanne, bis die Solaranlage Ihre Investitionskosten durch Vergütung von Solarstrom und Einsparung bei den Energiekosten getilgt hat.

Ertrag: Die Leistungskapazität einer Solaranlage multipliziert mit der Sonneneinstrahlung.

Leistung: Die Menge an elektrischem Strom, die ein Solarmodul produzieren kann.

Kilowattstunde pro Quadratmeter (kWh/qm): Die Menge an elektrischem Strom, die ein Solarmodul pro Stunde und pro Quadratmeter Solarfläche produzieren kann.

Kilowatt Peak (kWp): Die Menge an elektrischem Strom, die ein Solarmodul unter idealen Bedingungen bzw. Testbedingungen produzieren kann

Temperaturkoeffizient: Mit steigender Temperatur nimmt die Leistung von Solarmodulen ab. Einige Werte für Temperaturkoeffizienten sind:

  • monokristallines Silizium -0,40 %/K
  • polykristallines Silizium -0,45 %/K
  • Cadmiumtellurid -0,20 %/K
  • amorphes Silizium -0,40 %/K

Je höher der Zahlenwert, desto schlechter die Leistung der Module. Die Werte unterscheiden sich je nach Hersteller, Modell und Ausführung.

Bildquellen:
© Käuferportal
© BSW-Solar
© Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) | Europäische Union
© grafikplusfoto | Adobe Stock
© Himmelssturm | Adobe Stock
© Kara | Adobe Stock
© KB3 | Fotolia
© LL28 | iStock
© Olena Mykhaylova | Shutterstock
© photovoltaik-profit.de
© TÜV Saarland Gruppe | tekit Consult Bonn Gruppe GmbH
Solar cta lang
Angebote für Solaranlagen
von regionalen Anbietern vergleichen
Bitte wählen Sie Ihren Standort
  • Unverbindliche Angebote
  • Nur qualifizierte Anbieter
  • Bundesweites Netzwerk
  • Über 1.000 Anfragen monatlich
Deutschlandkarte Baden-Württemberg Bayern Berlin Brandenburg Bremen Hamburg Hessen Mecklenburg-Vorpommern Niedersachsen Nordrhein-Westfalen Rheinland-Pfalz Saarland Sachsen Sachsen-Anhalt Schleswig-Holstein Thüringen