Wie viel Strom produziert ein Solarmodul? Eine Zusammenfassung der wichtigsten Fakten zur Solarenergie

Mit Solarzellen erzeugter Strom ist ein wesentlicher Bestandteil der Dekarbonisierung unseres Strom- und Energiesystems. Im Gegensatz zur herkömmlichen Stromversorgung, bei der der Strom zentral erzeugt wird und die Haushalte ihn lediglich verbrauchen, können sie nun durch die Installation von Solarzellen zu Energieproduzenten werden. Auf diese Weise können sich die Haushalte autark machen, sich vor hohen Strompreisen schützen und zur Dekarbonisierung unseres Stromsystems beitragen.

Natürlich können Solaranlagen auch in großem Maßstab in großen Solarparks installiert werden, was zu einer höheren (Kosten-)Effizienz im Vergleich zu Aufdachanlagen führt. So oder so wird die Solarenergie ein entscheidender Bestandteil des künftigen Energiesystems sein, das kohlenstoffarmen Strom zu niedrigen Kosten und frei von Abhängigkeiten bei der Brennstoffversorgung liefert. Und die aktuelle Energiekrise in Europa und der Angriff Russlands auf die Ukraine haben die Nachfrage nach Solarenergie für Haushalte noch weiter beschleunigt.

In diesem Beitrag fassen wir einige wichtige Begriffe und Zahlen über Solarstromanlagen zusammen, die es Neulingen leicht machen sollen, solche Systeme zu verstehen, aber auch einen guten “Spickzettel” für Leute mit etwas Erfahrung darstellen.

Was ist Kilowatt-Spitze (kWp)?

Kilowatt-peak bezeichnet die maximale Leistung, die eine Solaranlage unter optimalen Bedingungen liefern kann. (Bei voller Sonneneinstrahlung im besten Winkel und bei kalter Temperatur). Die Einheit kWp wird in der Regel verwendet, um die Größe (oder Kapazität) der Solaranlage zu beschreiben. Sie wird durch die mit den Modulen bedeckte Fläche und die Art der verwendeten Module definiert. Hinweis: Oft wird kWp einfach zu kW vereinfacht, d. h. kWp und kW werden im Zusammenhang mit Solaranlagen austauschbar verwendet. (Sie hören vielleicht: “Ich habe eine 5-kW-Solaranlage auf meinem Dach installiert.”)

Wie viel Strom erzeugt ein einzelnes Solarmodul?

Typische Solarmodule, die heute verwendet werden, erzeugen 400-650 W (0,4-0,65 kW) bei idealer Sonneneinstrahlung und Temperatur.

Welche Abmessungen hat ein Solarmodul?

In der Vergangenheit waren die typischen Panelgrößen 1,0 x 2,0 m oder 1,6 x 2,0 m. Heutzutage können die Panelgrößen von 1,6x2,0m bis 1,2x2,3m variieren. Die Paneele bestehen aus Solarzellen, wobei größere Paneele mehr Zellen haben (typischerweise haben Paneele 60, 72 oder 144 Zellen). Es hängt von der Größe und Form des Daches ab, welche Paneele optimal sind.

Wie viel Strom erzeugt ein kW (kWp) in einem Jahr?

Die Menge an Strom (Energie), die pro installierter Leistung erzeugt wird, hängt von ihrer Größe und der Dauer der Sonneneinstrahlung ab. Nehmen wir an, eine 3-kW- (oder 3-kWp-) Anlage wird mittags 2 Stunden lang unter perfektem Winkel voll der Sonne ausgesetzt: Sie erzeugt in diesen zwei Stunden etwa 3 kW * 2h = 6 kWh Energie. Morgens und abends ist das Licht weniger direkt und die Produktion ist geringer, und nachts gibt es natürlich überhaupt keine Produktion.

Solarmodule produzieren am meisten, wenn es kalt und sonnig ist; jedes zusätzliche Grad bedeutet weniger Produktion. Die Produktion hängt auch von der Anzahl der Sonnenstunden pro Tag und den saisonalen Mustern ab. Es gibt [Tools zur Schätzung des Potenzials für die Erzeugung von Solarstrom für jeden beliebigen Standort auf der Erde] (https://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/en/tools.html).

Wenn Sie nur ein paar einfache Richtlinien haben möchten, können Sie die folgenden Werte für die jährliche Energieproduktion pro installiertem kWp verwenden:

• 1600 kWh in Südeuropa (Madrid, Spanien)
• 1100 kWh in Mitteleuropa (München, Deutschland)

• 900 kWh in Nordeuropa (Tallinn, Estland)

• 1700 kWh in Los Angeles, USA
• 1600 kWh in Texas, USA
• 1300 kWh in Boston, USA
• 1000 kWh in Vancouver, CA

Wie Sie sehen können, ist der Unterschied zwischen Mittel- und Nordeuropa bei der Jahresproduktion nicht so groß, wie man annehmen könnte. Aber je weiter man nach Süden kommt, desto höher ist nicht nur die Produktion, sondern desto gleichmäßiger verteilt sie sich auch über das Jahr.

Zusammenfassend lässt sich für Mitteleuropa ganz einfach sagen: Jahresproduktion von 1000kWh pro installiertem kW.

Wie viel Energie erzeugt ein Quadratmeter Solarmodule?

Für unsere Referenzstädte könnte ein 1 Quadratmeter Panelfläche jährlich zwischen 200 und 364 kWh Strom produzieren. (Das sind etwa 10 % des jährlichen allgemeinen Strombedarfs eines europäischen Haushalts).

Wie viel Solaranlage muss ich installieren, um meinen jährlichen Strombedarf zu decken?

Ein typischer Haushalt in Europa verbraucht etwa 3000-4000 kWh Strom pro Jahr. Das bedeutet (auf der Grundlage der Produktionszahlen aus der vorherigen Frage), dass eine Anlage zwischen 1,5 kWp und 4,5 kWp benötigt wird, um den jährlichen Strombedarf des Haushalts zu decken, je nach Standort und Jahresverbrauch. (Oder in Quadratmetern: 8-20m² Sonnenkollektoren).

Wie hoch sind die Kosten für die Installation von 1 kW (1 kWp) Solaranlage?

Typische Kosten für die Installation einer Aufdach-Solaranlage:

• Solarenergie auf Hausdächern [in Deutschland] (https://www.solaranlagen-portal.com/photovoltaik/kosten) etwa 1200 bis 1500 Euro pro kWp.
• In der Schweiz liegen die Kosten für Aufdach-Solaranlagen bei 2000 bis 3000 CHF pro kWp.
• Und in den USA liegen die Kosten zwischen $2200 und $3000 pro installiertem kWp.

Freiflächensolaranlagen können weniger als 1000 Euro pro kWp kosten.

Was ist ein (Solar-)Wechselrichter?

Eine Solaranlage auf dem Dach muss an das elektrische System im Haus und an das Stromnetz angeschlossen werden. Hier kommt der [Solar-Wechselrichter] (https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_inverter) zum Einsatz. Ein Wechselrichter ist ein Gerät, das den von den Solarmodulen erzeugten Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) umwandelt, der im (Niederspannungs-)Stromnetz verwendet und im Haushalt verbraucht wird. Ein Wechselrichter hat eine bestimmte Höchstleistung, die er unterstützen kann (z. B. 10 kW). Beachten Sie, dass die an einen Wechselrichter angeschlossene Solaranlage in der Praxis oft etwas überdimensioniert ist. Ein System mit einem 10-kW-Wechselrichter kann zum Beispiel 13 kW Solarmodule “hinter” sich haben. Die maximale AC-Leistung, die das System erzeugen kann, ist in diesem Fall auf 10 kW begrenzt.

Wir hoffen, dass diese Daten für den Einstieg in die Solartechnik nützlich sind oder als Referenz dienen können. Und vielleicht sind Sie auch daran interessiert, unsere Zerofy Energy App zu laden, eine App für elektrifizierte Haushalte, die dabei hilft, den Energieverbrauch zu optimieren, Ihre Solarprodukte zu nutzen, Elektrofahrzeuge intelligent aufzuladen und vieles mehr.