Der PV-Ertrag bezeichnet die Menge an elektrischer Energie, die eine Photovoltaikanlage innerhalb eines bestimmten Zeitraums erzeugt. Wie hoch der Ertrag in Deutschland tatsächlich ist, hängt von zahlreichen Faktoren ab. In diesem Artikel erfahren Sie, welche es sind und was Ihre PV-Anlage leisten kann.
Das Wichtigste zuerst
- Der Jahresertrag beträgt in Deutschland ca. 1.000 kWh/kWp
- Der höchste Ertrag wird im Juni, der niedrigste im Dezember generiert
- Der Tagesertrag variiert stark je nach Jahreszeit und Wetter
- Der Ertrag wird durch Faktoren wie Anlagengröße, Standort, Ausrichtung, Neigung, Verschattung beeinflusst
Wie hoch ist der PV-Ertrag pro Monat im Jahresverlauf (Tabelle)?
Eine durchschnittliche Photovoltaikanlage produziert in Deutschland pro Jahr etwa 1.000 Kilowattstunden (kWh) Strom pro Kilowatt Peak (kWp) Leistung. Dabei werden 70% des Ertrags im Frühling und Sommer und 30% im Herbst und Winter erzeugt. Der ertragreichste Monat ist dabei der Juni.
Die Verteilung des PV-Ertrags über das Jahr hinweg folgt einem typischen Muster, das durch die jahreszeitlichen Schwankungen der Sonneneinstrahlung geprägt ist.
Stromerzeugung in Deutschland im Jahresverlauf
Im Frühling und Sommer (März bis August) ist die Sonneneinstrahlung am höchsten, was zu den höchsten monatlichen Erträgen führt. Insbesondere der Juni sticht hervor, da er nicht nur die längsten Tage, sondern oft auch günstige Wetterbedingungen aufweist. Im Herbst und Winter (September bis Februar) sinkt die Sonneneinstrahlung, was zu niedrigeren Erträgen führt. Diese Verteilung ist typisch für gemäßigte Klimazonen, in denen die Unterschiede zwischen den Jahreszeiten deutlicher sind. Photovoltaikanlagen in äquatornahen Regionen weisen eine gleichmäßigere Verteilung des Jahresertrags auf.
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| Monat | Spezifischer Ertrag (Deutschland) |
|---|---|
| Januar | 25 kWh/kWp |
| Februar | 58 kWh/kWp |
| März | 72 kWh/kWp |
| April | 127 kWh/kWp |
| Mai | 124 kWh/kWp |
| Juni | 155 kWh/kWp |
| Juli | 131 kWh/kWp |
| August | 123 kWh/kWp |
| September | 89 kWh/kWp |
| Oktober | 62 kWh/kWp |
| November | 27 kWh/kWp |
| Dezember | 21 kWh/kWp |
Was versteht man unter spezifischen Ertrag?
Unter spezifischen Ertrag versteht man die Menge an elektrischer Energie, die eine Photovoltaikanlage pro installierter Leistungseinheit (kWp) in einem bestimmten Zeitraum produziert. Er wird in der Regel in Kilowattstunden pro Kilowatt Peak und Jahr (kWh/kWp/Jahr) angegeben und dient als Maß für die Effizienz und Leistungsfähigkeit einer PV-Anlage.
Beispielsweise erzeugt eine 7 kWp PV-Anlage in Deutschland einen 7.000 kWh pro Jahr. Alleine im Juni produziert sie 1.085 kWh.
Der spezifische Ertrag ermöglicht den Vergleich unterschiedlicher Anlagen unabhängig von ihrer Größe und gibt Aufschluss darüber, wie gut eine Anlage die verfügbare Sonnenenergie in elektrischen Strom umwandelt.
Wie viel kWh produziert 1 kWp Photovoltaik pro Tag und Jahr?
Eine Photovoltaikanlage in Deutschland mit 1 kWp Leistung produziert durchschnittlich 2,74 kWh pro Tag und etwa 1.000 kWh pro Jahr. Eine 5 kWp PV-Anlage erzeugt somit durchschnittlich 13,7 kWh pro Tag und 5.000 kWh pro Jahr. Eine PV-Anlage mit 10 kWp Leistung produziert circa 27,4 kWh pro Tag und 10.000 kWh pro Jahr.
| Anlagenleistung (kWp) | Stromerzeugung pro Tag (kWh) | Stromerzeugung pro Jahr (kWh) |
|---|---|---|
| 1 | 2,74 | 1.000 |
| 5 | 13,7 | 5.000 |
| 6 | 16,44 | 6.000 |
| 7 | 19,18 | 7.000 |
| 8 | 21,92 | 8.000 |
| 9 | 24,66 | 9.000 |
| 10 | 27,4 | 10.000 |
| 15 | 41,1 | 15.000 |
| 20 | 54,8 | 20.000 |
| 25 | 68,5 | 25.000 |
| 30 | 82,2 | 30.000 |
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Die folgende Grafik zeigt den typischen Verlauf der Stromerzeugung über einen sonnigen Tag. Der erzeugte Solarstrom (gelb) erreicht seinen Höhepunkt zur Mittagszeit, während der Strombedarf (lila) sowohl morgens als auch abends am höchsten ist. Der Verbrauch von Solarstrom (hell lila) über den Tag verteilt illustriert die Nutzung des erzeugten Stroms zu den verschiedenen Tageszeiten.
Solarstromertrag und Stromverbrauch im Tagesverlauf
Wie viel kWh erzeugt 1 qm Photovoltaik pro Jahr?
Ein Quadratmeter Photovoltaik erzeugt pro Jahr etwa 150 kWh. Mit 50 m² Photovoltaik erzeugen Sie etwa 7.500 kWh pro Jahr. Auf einer 100 m²-Modulfläche etwa 15.000 kWh jährlich.
Wie berechnet man den Photovoltaik-Ertrag (Formel)?
Wenn Sie den Photovoltaik-Ertrag berechnen möchten, brauchen Sie folgende Daten:
- Installierte Leistung in Kilowatt Peak
- Ausrichtung bzw. den Azimutwinkel
- Neigungswinkel bzw. Aufstellwinkel
- Jährliche Stromerzeugung in kWh pro Kilowatt-Peak (kWp)
Letztere sind dank des kostenlos von der EU zur Verfügung gestellten Tools Photovoltaic Geographical Information System (PV-GIS) ganz einfach zu finden.
Die Formel für die Berechnung des Photovoltaik-Ertrags lautet:
- Anlagenleistung (kWp) x Ausrichtungsfaktor x Ø Stromerzeugung (kWh/kWp)
Den Ausrichtungsfaktor entnehmen Sie der folgenden Tabelle:
| Ausrichtung | Faktor |
|---|---|
| Süd | 1 |
| Südwest | 0,95 |
| Südost | 0,95 |
| West | 0,8 |
| Ost | 0,8 |
| Nordwest | 0,65 |
| Nordost | 0,65 |
| Norden | 0,55 |
Welche Faktoren beeinflussen den PV-Ertrag einer Solaranlage?
Folgende Faktoren beeinflussen den PV-Ertrag einer Solaranlage:
- Sonneneinstrahlung: Die Menge und Intensität des Sonnenlichts, die auf die PV-Anlage trifft, variiert je nach geografischer Lage und Jahreszeit.
- Ausrichtung und Neigung: Die optimale Ausrichtung (meistens Süden in der nördlichen Hemisphäre) und der Neigungswinkel der Solarmodule beeinflussen die Effizienz der Stromerzeugung.
- Verschattung: Bäume, Gebäude oder andere Hindernisse, die Schatten auf die Module werfen, reduzieren die Leistung erheblich.
- Temperatur: Hohe Temperaturen können die Effizienz der Solarmodule verringern, da die Leistung der meisten PV-Module mit steigender Temperatur abnimmt.
- Modulqualität: Die Qualität und Technologie der Solarmodule, einschließlich des Wirkungsgrades, beeinflussen den Ertrag.
- Verschmutzung: Schmutz, Staub, Laub oder Schnee, die sich auf den Modulen ansammeln, verringern die Lichtaufnahme und damit den Ertrag.
- Alter der Module: Mit der Zeit nimmt die Leistungsfähigkeit von Solarmodulen leicht ab, was als Degradation bezeichnet wird.
- Wartung: Regelmäßige Wartung und Reinigung der Solaranlage sorgen für eine optimale Leistung der Solaranlage und maximieren den Ertrag.
- Wechselrichter: Die Effizienz des Wechselrichters, der den erzeugten Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) umwandelt, beeinflusst ebenfalls den Gesamtertrag der Anlage.
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