Leistung und Größe einer Solaranlage berechnen: So geht‘s

Eine bestimmte Menge elektrischer Energie wird in Watt pro Stunde oder Wh gemessen. Es ist also ganz einfach, die Leistung (in Watt) mit der Zeit multipliziert, innerhalb derer die Energie produziert oder verbraucht wird. Ein Heizkörper mit einer Leistung von beispielsweise 1.000 Watt der eine Stunde lang eingeschaltet wird, verbraucht 1.000 Wh bzw. 1 kWh. Das kWh ist im Übrigen die Einheit, die Sie auf Ihrer Stromrechnung finden. 

Um Ihren Energiebedarf für all Ihre Geräte einzuschätzen, reicht es, die nominale Leistung mit der Nutzungsdauer in Stunden zu multiplizieren. So erhalten Sie in Wh die minimale Energiemenge, die Sie produzieren müssen, um Ihre Geräte mit Strom zu versorgen. Dabei sollten Sie beachten, dass die von einem Solarpanel produzierte Energiemenge mittags größer ist als morgens oder am Ende des Tages. Daher brauchen Sie auch einen Akku, der den überflüssigen Strom speichert, sowie einen Umwandler, um Ihre Geräte auch nachts mit Strom zu versorgen.

Die Stromproduktion durch eine Photovoltaik-Anlage hängt von der Qualität der Ausrüstung, dem Umfeld und dem Stromkreis ab, der die Anlage versorgt.

Die Leistung des Solarpanels

Angegeben in kWp (Kilowatt-Peak) handelt es sich um die elektrische Leistung, die unter idealen Bedingungen produziert wird. Je nach Technologie kann ein Quadratmeter Solarpanel 60 bis 150 Wp produzieren. Sobald Sie die Leistung kennen, können Sie also die Fläche Solarpanels berechnen, die Sie brauchen.

Die Sonneneinstrahlung in der Region

Man produziert weniger kWh per kWp in Hamburg als in Karlsruhe. Dieser Vergleich ist interessant, da man dank ihm die jährliche Produktion schätzen kann, je nachdem wo sich das Panel befindet und ausgehend von der Spitzenleistung der Panels.

Der Ertrag der Anlage

Wenn das Panel nicht nach Süden ausgerichtet ist und in einem Winkel von 30-35° gegenüber der Horizontalen ausgerichtet ist, produziert das Panel weniger Strom, da die sonnenbestrahlte Fläche geringer ist. Dank des Ertrags kann eine suboptimale Installation in die Berechnung mit einbezogen werden.

Die insgesamt produzierte Energie E_p stellt die Anzahl der Kilowatt Stunden (kWh) dar, die von dem Panel innerhalb eines Jahres produziert werden. Sie berechnet sich anhand der folgenden Formel:

• E_p=r*Ens*Pc

Was Sie aber interessiert, ist die Berechnung der Spitzenleistung des Panels, das Sie kaufen müssen, um Ihren Strombedarf zu decken oder um eine bestimmte Menge an einen Energiekonzern zu verkaufen. 

Indem Sie die vorgenannte Formel abwandeln, erhalten Sie:

• P_c≥(E_p*F_CO)/E_ns

*hierbei entspricht F_CO=1/r einem Korrektiv-Faktor, um Verluste beim Ertrag zu kompensieren.

Ertrag eines Panels

Der Ertrag eines Solarpanels ist je nach Zusammensetzung unterschiedlich. Im Allgemeinen gelten die folgenden Richtwerte: 

• 6 % für amorphes Silizium;

• 15 % für polykristallines Silizium;

• 16 bis 24 % für monokristallines Silizium.

Verwendete Abkürzungen 

• kWh: Kilowattstunde

• kWp: Kilowatt-Peak

• E_p: erzeugte Gesamtenergie

• r: Ertrag

• Ens: Sonneneinstrahlung

• P_c: Spitzenleistung

• F_co: Korrekturfaktor

Erkundigen Sie sich über die Sonneneinstrahlung in Ihrer Region.

Ausgleichen von Verlusten

In der Übersicht finden Sie den Faktor, mit dem Sie den jährlichen Verbrauch des Panels multiplizieren müssen, um Verluste auszugleichen.

Korrektur Faktor F_CO=1/r 

Verluste bei der Umwandlung, der Speicherung in einem Akku oder der Durchwanderung der Kabel belaufen sich auf ca. 10 %. Sie hängen von Ihrer Anlage ab und können pauschal nur schlecht geschätzt werden. Wenn Sie nicht sicher sind, rechnen Sie lieber mit etwas mehr.

Eine PV-Anlage stellt eine große Investition dar, die sich aber im Schnitt nach 15 Jahren amortisiert. Wenn Sie sie eine staatliche Förderung bekommen, rechnet sich die Anlage sogar früher und Sie profitieren länger von kostenlosem Strom vom eigenen Dach.

Lesen Sie unseren Ratgeber Förderungen für energetische Sanierung und Modernisierung im Überblick