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Wie groß ist der Ertrag einer Photovoltaikanlage?
Die Begeisterung für Solarstrom wächst, doch wirtschaftlich ist Photovoltaik nur, wenn der Ertrag stimmt. Bei Photovoltaikanlagen (PV-Anlagen) gibt es zahlreiche Faktoren, die in die Berechnung einfließen müssen. Individuelle Unterschiede bei der Anlage, tages- und jahreszeitlich bedingte Schwankungen beim Sonnenstand und auch das Wetter beeinflussen den Ertrag. Wir erklären dir, was du bei der Berechnung des Ertrags von Photovoltaik beachten musst.
Wie definiert sich der Ertrag bei Photovoltaik?
Es gibt eine Reihe von Fachbegriffen und Kennziffern, die bei Photovoltaik eine Rolle spielen. Wir haben diese im Folgenden kurz für dich zusammengefasst.
Der Ertrag besagt im Prinzip schlicht, wie viele Kilowattstunden (kWh) Strom pro Kilowatt (kW) installierter Leistung deine Photovoltaikanlage produzieren kann. Diese Leistung wird für gewöhnlich in Kilowatt Peak (kWp) angegeben. Peak bedeutet dabei das Maximum der theoretisch möglichen Leistung, die allerdings selten unter Alltagsbedingungen erreicht werden kann. Man spricht daher auch von Nennleistung, die nur eine grobe Orientierung bietet.
Der Wirkungsgrad gibt hingegen an, wie viel der verfügbaren Energie letztlich in Solarstrom umgewandelt werden kann. Dies hängt unter anderem von folgenden Faktoren ab:
- Art des PV-Moduls
- Wechselrichter samt Verkabelung
- Einstrahlungsstärke
- Neigungswinkel, Ausrichtung und Fläche des Hausdachs
- Verschmutzungen und Verschattungen der Photovoltaikanlage
Unter Berücksichtigung aller Faktoren weicht der tatsächliche Ertrag von PV-Anlagen in Deutschland im Durchschnitt zwischen 25 und 35 Prozent von der maximal möglichen Nennleistung ab. Das bedeutet also, dass du je nach Standortbedingungen mit einem Ertrag von 65 bis 75 Prozent des theoretischen Maximums rechnen kannst.
Tipp: Bei der Planung deiner Solaranlage kannst du den Ertrag erhöhen, indem du auf Einflussfaktoren wie Ausrichtung, Art der Module und Wechselrichter sowie die tages- und jahreszeitlich bedingten Schwankungen bei der Sonneneinstrahlung achtest. Die örtlichen Solarkataster, die es inzwischen in fast allen Bundesländern gibt, können ein erster Anlaufpunkt zur Einschätzung von Verschattung und Einstrahlungswinkel sein.
Welche Rolle spielt das Wetter beim Ertrag?
Während die technischen Daten der Photovoltaikanlage, der jahreszeitlich und täglich bedingte Wechsel beim Einstrahlungswinkel sowie die Eigenschaften deines Hausdachs (zum Beispiel Neigungswinkel und Grundfläche) letztlich feste Größen sind, kannst du beim Wetter am Standort nichts tun. Daher wird jede Berechnung des Photovoltaik-Ertrags im Voraus immer nur eine Schätzung sein können. Wenn du allerdings statistische Daten für deine Region einbeziehst, kannst du zumindest die Durchschnittswerte besser bestimmen.
Tipp: Die für die Ertragsberechnung wichtige Globalstrahlungssumme kannst du in Ertragsübersichten für deine Region (nach Postleitzahl geordnet) abfragen. Sie sagen aber noch nichts über die Eignung deines spezifischen Standorts aus. Wusstest du, dass innerhalb Deutschlands die Unterschiede beim Ertrag eher gering ausfallen?
Die Sache mit der Einspeisevergütung
Als Einspeisevergütung wird der Betrag bezeichnet, den du für deinen von der PV-Anlage selbst erzeugten Solarstrom bei Einspeisung in das öffentliche Netz erhältst. Für die Berechnung der Rendite bzw. Rentabilität spielt sie insbesondere für Nutzer eine Rolle, die ihre Solaranlage als eine finanzielle Investition betrachten.
Da die Einspeisevergütung sukzessive gesenkt wird, lohnt sich die Stromerzeugung für den Eigenverbrauch für viele private Haushalte inzwischen mehr als früher. So kann beispielsweise eine Wärmepumpe für die Heizung bestens mit selbst erzeugtem Solarstrom betrieben werden.
Die aktuellen Einspeisevergütungen ändern sich mittlerweile jeden Monat. Im Juli 2020 lag sie für Anlagen mit weniger als 10 kWp bei 9,03 Cent pro kWh. Die Vergütung sinkt mit zunehmender Größe der Photovoltaikanlage. Die jeweils aktuellen Werte kannst du bei der Bundesnetzagentur einsehen.
Tipp: Durch den Einbau eines Stromspeichers kannst du überschüssige Energie für die spätere Eigennutzung zwischenspeichern und musst sie nicht mehr zwangsläufig in das Stromnetz einspeisen.
Wie berechnest du den Ertrag für Photovoltaik?
Die Berechnung des Ertrags deiner Photovoltaikanlage ist unter Berücksichtigung aller relevanten Faktoren nicht ganz unkompliziert. Es empfiehlt sich daher, entsprechende Onlinerechner zu nutzen, damit sich keine Fehler bei der Anwendung von Formeln einschleichen. Für die exakte Berechnung von Ertrag und Rendite solltest du ggf. die Hilfe einer fachkundigen Person (zum Beispiel Energieberater oder Photovoltaik-Anlagenbauer) in Anspruch nehmen.
Den jährlichen Gesamtertrag in kWh berechnest du mit dieser Formel:
Ertrag pro Jahr in kWh/kWp x Leistung der Solaranlage
Außerdem kannst du mit dem Gesamtertrag in kWh auch den jährlichen Ertrag in Euro berechnen:
Gesamtertrag in kWh x Vergütung/Strompreisersparnis pro kWh
Wie maximierst du den Ertrag deiner Photovoltaikanlage?
Auf das Wetter und die Umweltbedingungen, wie Luftverschmutzung, hast du keinen Einfluss. Sie können den Ertrag deiner Photovoltaikanlage im Jahresverlauf allerdings stark verändern. Berücksichtigen kannst du jedoch bei der Planung einer Anlage den Standort deines Hauses, den Neigungswinkel deines Hausdachs sowie die Art der verwendeten Module und Wechselrichter, um den Photovoltaik-Ertrag zu optimieren. Außerdem kann die regelmäßige und fachgerechte Reinigung der Solarmodule die Effizienz verbessern, da Verschmutzungen den Ertrag im wahrsten Sinne des Wortes trüben.
Da die Einspeisevergütung für Privatleute immer weniger interessant wird, solltest du darüber nachdenken, den Großteil deines selbst erzeugten Solarstroms im eigenen Haushalt zu verbrauchen.
Den Ausfall bzw. die Reduzierung der Stromerzeugung nachts oder bei schlechtem Wetter bzw. im Winter kannst du durch einen ausreichend dimensionierten Batteriespeicher kompensieren. Mit einem solchen Energiespeicher kannst du beispielsweise eine Wärmepumpe effizient mit Strom versorgen und somit deine Heizkostenrechnung erheblich senken.
Zur genauen Berechnung des Photovoltaik-Ertrags sind Onlinerechner zu empfehlen, die sämtliche Faktoren bis hin zum Neigungswinkel deines Dachs berücksichtigen können.
