Der PV Ertrag – was gilt es bei Solarmodulen zu beachten?

Solarmodule nutzen die Strahlungsenergie der Sonne unmittelbar für das Erzeugen von elektrischem Strom. Natürliche Faktoren – wie die Globalstrahlung – haben Einfluss auf den PV Ertrag, die Sie nicht steuern können. Die Nennleistung Ihrer PV Anlage hängt wesentlich von den Eigenschaften Ihrer Dachfläche ab. Einfluss auf die Nennleistung und den PV Ertrag können Sie durch das Optimieren technischer Faktoren nehmen. Dazu zählt die Auswahl der Wechselrichter und Solarmodule.

Natürliche Einflussfaktoren auf den Photovoltaik Ertrag

Die Intensität der Sonneneinstrahlung hängt vom Standort der Anlage ab:

• Die Strahlenwerte sind in südlichen Regionen höher als in nördlichen Regionen. Das gilt innerhalb Europas und Deutschlands.
• Im Verlauf des Tages und eines Jahres nimmt sie an Intensität zu, und nimmt anschließend ab.
• Um die Mittagszeit erreicht die Sonne ihren höchsten Stand. Das Sonnenlicht fällt senkrecht auf die Solarmodule.
• Der späte Vormittag und frühe Nachmittag sind ebenfalls Zeiten, in denen der PV Ertrag hoch ist.
• Die Tage im Sommer sind länger, wodurch es eine höhere Anzahl an Sonnenstunden gibt.

Rund 70 Prozent PV Ertrag entfallen auf die Sommermonate – unabhängig von der Nennleistung der Anlage und der Anzahl der Solarmodule.

Was ist Globalstrahlung und welche Bedeutung hat sie?

Für den PV Ertrag ist die Globalstrahlung sehr bedeutsam: Die Strahlungsenergie an wolkenlosen Sommertagen erreicht bis zu 1000 Watt pro Quadratmeter. An bewölkten Wintertagen sinkt sie bis auf fünf Prozent der Energiemenge ab. Abhängig vom Standort variieren die Strahlenwerte in Deutschland im Mittel zwischen 900 und 1200 Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr.

Unter Sonneneinstrahlung verstehen sich die von der Sonne auf die Solarmodule treffenden Strahlen. Direkt ist sie, wenn sie bei klarem Himmel einzig Faktoren in der Atmosphäre abschwächen. Indirekt ist sie, wenn Wolken, Luftmolekülen und Aerosolen die Sonnenstrahlen streuen. Infolgedessen wirkt dieses Licht als diffus auf den Betrachter. Analog zum Einsatz eines Diffusors in der Fotografie erfolgt kein Schattenwurf. Die Globalstrahlung setzt sich aus direkter und indirekter Sonneneinstrahlung zusammen. Im Jahresmittel liegen die Anteile bei jeweils 50 Prozent.

Technische Einflussfaktoren auf Nennleistung und PV Ertrag

Neben natürlichen haben technische Faktoren großen Einfluss auf die Nennleistung und den PV Ertrag Ihrer Anlage. Einer davon ist der Wirkungsgrad der Solarmodule. Die Nennleistung und den PV Ertrag zu optimieren, erfordert technische Kenntnisse eines Experten.

Solarmodule – Auswahl, Ausrichtung, Verschattung

Um den PV Ertrag einer Anlage zu optimieren, spielt die Auswahl der Solarmodule eine bedeutende Rolle. Ihr Wirkungsgrad entscheidet darüber, ob eine PV-Anlage in Zeiten niedriger Sonneneinstrahlung stabile Erträge erwirtschaftet. Der mittlere Wirkungsgrad liegt aktuell bei 18 Prozent mit Spitzenwerten von 22 Prozent. Die Investition in effiziente Solarmodule steigert die Nennleistung einer Anlage gemessen in Kilowatt Peak und zahlt sich langfristig aus.

Den maximalen PV Ertrag erzielen Sie, wenn Sie Ihren Solarmodulen einen Neigungswinkel von 30 Grad geben und sie nach Süden ausrichten. Weicht der Winkel ab, mindern Sie den PV Ertrag geringfügig: Weichen die Solarmodule 45 Grad von der optimalen Südausrichtung ab, liegt der PV Ertrag bei 95 Prozent des Maximums. Ein Neigungswinkel der Solarmodule von 60 Grad hat einen Maximalertrag von 90 Prozent zur Folge. Es lohnt sich, im Einzelfall zu prüfen, inwieweit sich die Dachflächen für eine Photovoltaikanlage eignen. Wichtig ist, dass Sie die Module im Zweifelsfall aufständern können. Höhere Nachbargebäude, Bäume, Schornsteine und andere Hindernisse sorgen (zumindest zeitweise) für eine Verschattung der Solaranlage und reduzieren den Photovoltaik Ertrag.

Ist mein Dach für eine Photovoltaikanlage geeignet?

Um zu prüfen, ob sich Ihr Dach für eine PV-Anlage eignet, sollten Sie es mit diesen Punkten abgleichen:

• Das Dach ist nach Süden, Südwesten oder Südosten ausgerichtet.
  Zur Info: Auch nach Norden ausgerichtete Dächer liefern gute PV Erträge, entscheidend ist ein flacher Neigungswinkel der Solarmodule.
• Die Dachfläche hat einen Winkel zwischen 30 und 60 Grad. Als Anhaltspunkt: Satteldächer besitzen standardmäßig einen Neigungswinkel zwischen 38 und 45 Grad.
• Es gibt keine störenden Hindernisse und das Dach ist weitgehend ohne Schatten.
• Sie verfügen über eine Dachfläche ab 15 Quadratmetern, um Solarmodule zu montieren.
  Zur Info: Auf dieser Fläche lässt sich eine Anlage mit einer Nennleistung zwischen zwei und drei Kilowatt Peak installieren.

Wechselrichter machen den Strom nutzbar

Jede PV-Anlage benötigt Wechselrichter. Solarmodule erzeugen Gleichstrom. Indes benötigen elektrische Verbraucher wie Haushaltsgeräte Wechselstrom. Ein Wechselrichter wandelt die Gleichspannung in Wechselspannung um. Abhängig von der Nennleistung Ihrer Anlage und ihren individuellen Ansprüchen haben sie die Wahl, einen oder mehrere Wechselrichter zu installieren. Wie viele Wechselrichter tatsächlich nötig sind ist von der konkreten Anlage und dem Bedarf abhängig. Deswegen lässt sich hier keine pauschale Aussage treffen. Die Installation mehrerer Wechselrichter ist stets sinnvoll, um dem Komplettausfall der PV-Anlage bei Defekten vorzubeugen.

Verschaltung und Auswahl der Kabel

Es gibt technische Optionen eine PV-Anlage zu optimieren, wenn Schatten die Solarmodule zeitweise oder dauerhaft beeinträchtigt. Bypass-Dioden anstelle von Strings verbinden die Solarmodule in Reihe und ermöglichen eine Parallelschaltung, die verschattete Bereiche überbrückt. Ein Nachteil liegt allerdings in den Kabellängen, da es alle Solarmodule mit dem Wechselrichter zu verbinden gilt. Als Folge treten Leistungsverluste auf.

Wenn Sie konstant verschattete Modulbereiche am Wechselrichter separieren, steigern Sie den PV Ertrag deutlich. Dasselbe trifft zu, sobald Sie mehrere Wechselrichter für eine PV-Anlage installieren. Temporäre und wechselndes Verschatten bekommen Sie durch die Installation von Leistungs-Optimierern in den Griff.

Wie misst sich der PV Ertrag am besten?

Aufschluss über den PV Ertrag in Kilowattstunden gibt simples Ablesen und der Vergleich mit der Nennleistung. Ist eine Anlage vorerst nicht aktiv, lässt sich der Wert abhängig vom Standort und den Anlageparametern schätzen. Anhand des spezifischen Ertrages lässt sich der PV Ertrag von PV Anlagen unterschiedlicher Größen miteinander vergleichen. Der spezifische Ertrag ergibt sich aus dem Vergleich der Stromproduktion innerhalb eines Jahres mit der Nennleistung.