Solarmodule sind das Herzstück jeder Solaranlage. Doch wie effizient sind moderne Solarpanels und welche Faktoren beeinflussen ihre Leistung? Das erfahren Sie in diesem umfangreichen Ratgeber.
Das Wichtigste zuerst
- Die Leistung eines modernen Solarmoduls beträgt 350 bis 495 Wp.
- Unter optimalen Bedingungen erzeugt ein Solarmodul 0,1 Wattstunde pro Stunde.
- Die Leistung von PV-Modulen wird unter Standard-Testbedingungen (STC) und Normalbedingungen (NOCT) gemessen.
- Die Leistung eines Solarmoduls wird durch die Größe, den Wirkungsgrad und externe Faktoren wie Sonneneinstrahlung beeinflusst.
Wie viel Leistung hat ein typisches Solarmodul auf Einfamilienhäusern in Deutschland?
Ein modernes Solarmodul hat eine Leistung zwischen 350 und 495 Wp. Diese hängt von der Größe des Moduls und dessen Wirkungsgrad ab. Zudem beeinflussen äußere Einflüsse wie die Sonneneinstrahlung, die Temperatur und die Ausrichtung des Moduls die Leistungsfähigkeit.
Nachfolgend finden Sie eine Liste der aktuellen Solarmodule und ihrer Leistung.
Hersteller | Serie | Leistung |
---|---|---|
Astronergy | Astro N7s | 445-465 Wp |
Bauer Solar | Glas Glas Performance | 440-450 Wp |
Canadian Solar | TOPHiKu6 Black | 430-455 Wp |
Heckert Solar | Zeus 1.1 | 440-445 Wp |
Ja Solar | Deep blue 4.0 | 430-455 Wp |
Jinko Solar | Tiger Neo bifacial | 425-450 Wp |
Luxor | Eco Line HJT | 430-450 Wp |
Meyer Burger | MB_TG120AyB | 375-390 Wp |
Solarwatt | Panel Vision M 5.0 | 440-450 Wp |
Trina Solar | Vertex S+ | 430-455 Wp |
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Wie viel Watt bringt ein Solarmodul pro Stunde?
Ein Solarpanel erzeugt bei optimalen Bedingungen 1 Wattstunden (Wh) pro Wp. Im Durchschnitt erzeugt ein Solarmodul also maximal 0,35 bis 0,47 Watt pro Stunde. Ein PV-Modul liefert die beste Leistung bei Südausrichtung und einem Winkel von 30 bis 40 Grad. Schlechtes Wetter reduziert den Ertrag.
Wie wird die Leistung von PV-Modulen gemessen?
Die Leistung von PV-Modulen wird unter Standard-Testbedingungen (STC) gemessen. Dabei beträgt die Einstrahlung 1.000 W/m² und die Zelltemperatur 25 °C. Die Normal Operating Cell Temperature (NOCT) wird unter einer geringeren Einstrahlung und höheren Zelltemperatur gemessen und liefert daher realitätsnahe Ergebnisse.
Testbedingungen | STC | NOCT |
---|---|---|
Einstrahlung | 1.000 W/m² | 800 W/m² |
Zelltemperatur | 25 °C | 45 °C |
Umgebungstemperatur | 20 °C | 20 °C |
Luftmassenspektrum | 1,5 | 1,5 |
Schauen Sie bei der Bewertung der Leistung zudem auf die Leistungstoleranz. Diese gibt in Prozent an, wie stark die tatsächliche Leistung eines Moduls von der im Datenblatt angegebenen Nennleistung abweicht. Diese Abweichungen entstehen durch Fertigungstoleranzen und Umwelteinflüsse.
Die Leistungstoleranz wird durch zwei Werte beschrieben. Der erste gibt die mögliche Abweichung in Prozent nach unten und der zweite nach oben an. Module mit einer kleinen Leistungstoleranz liefern näher an ihrer angegebenen Leistung und bieten somit verlässliche Erträge. Wählen Sie daher Solarmodule mit einer kleinen Leistungstoleranz, um möglichst genaue und konstante Ergebnisse zu erzielen.
Nachfolgend finden Sie eine Auswahl von Solarpanels mit der dazugehörigen Leistungstoleranz.
Hersteller | Serie | Modell | L-Toleranz |
---|---|---|---|
Suntech Power | Ultra V pro mini black | STP430S - C54/Nshb | -3/3 |
Solarwatt | Panel Vision M 5.0 | pure | -5/5 |
Canadian Solar | TOPBiHiKu6 | CS6.1-54TB-460 | 0/1 |
Hyundai Energy | MF Series Hetero Max | HiT-H425~445MF-FB | 0/1 |
Solar Fabrik | Mono S4 | Trend Black | 0/1 |
Trina Solar | Vertex S+ | TSM-NEG9R.28 | 0/1 |
Astronergy | Astro N7s black | CHSM54RNs(DG)(BLH)/F-BH | 0/3 |
Bauer Solar | Glas Glas Performance | BS-108M10HBW-GG | 0/3 |
Jinko Solar | Tiger Neo | 54HL4R-(V) | 0/3 |
LONGi | Hi-Mo X6 transparent | LR5-54HTD | 0/3 |
Welche Faktoren beeinflussen die Leistung von Solarpanels?
Größe
Die Größe eines Solarmoduls bestimmt direkt, wie viel Sonnenlicht es aufnimmt und wie viel Strom es produziert. Je größer ein Modul, desto größer die Oberfläche. Es fängt mehr Solarlicht ein, was sich in einem höheren Ertrag widerspiegelt. In den vergangenen Jahren sind PV-Module zunehmend größer und leistungsstärker geworden. Bis dato durften sie maximal 2 Quadratmeter groß sein. Das war eine erhebliche Begrenzung.
Am 28. August 2024 hat das Deutsche Institut für Bautechnik (DIBt) die Modulfläche auf bis zu 3 Quadratmeter erweitert. Dadurch benötigen PV-Anlagen zukünftig weniger Module für die gleiche Leistung.
Größe PV-Module je nach Leistung
Wirkungsgrad
Der Wirkungsgrad gibt die Solarzellen-Leistung an. Er beschreibt, wie effizient ein Solarmodul das einfallende Sonnenlicht in Strom umwandelt. Module mit einem höheren Wirkungsgrad benötigen weniger oder erreichen eine höhere Leistung auf derselben Fläche.
Beispielsweise erreicht ein polykristallines Solarmodul mit einer Fläche von 2 Quadratmetern und einem Wirkungsgrad von 18% eine Leistung von etwa 320 Wp. Ein monokristallines Modul derselben Größe erreicht aufgrund des höheren Wirkungsgrads von 24% eine Nennleistung von 430 Wp.
Besonders bei begrenztem Platz wie bei Einfamilienhäusern ist der Wirkungsgrad entscheidend. Hier müssen Hausbesitzer die verfügbare Fläche effektiv nutzen. Aus diesem Grund werden meistens monokristalline Solarmodule installiert.
Nachfolgend eine Übersicht der von uns getesteten Solarpanels mit dem höchsten Wirkungsgrad.
Platz | Hersteller | Modell | Wirkungsgrad | Modulart |
---|---|---|---|---|
1 | Luxor | Eco Line N-Type | 23,38% | Monokristallin |
2 | SunPower | MAXEON 6 | 23% | Monokristallin |
3 | Jinko Solar | Tiger Neo N-Type | 22,52% | Monokristallin |
4 | Astronergy | Astro N5 s mono | 22,3% | Monokristallin |
5 | Canadian Solar | TOPHiKu6 | 22,3% | Monokristallin |
6 | REC | REC Alpha Pure | 22,3% | Monokristallin |
7 | Suntech | Ultra V Pro | 22,3% | Monokristallin |
8 | Seraphim | SIV N-TOPCON | 22,28% | Monokristallin |
9 | Luxor | Eco Line | 22,05% | Monokristallin |
10 | Meyer Burger | VG SERIES - HiE | 21,8% | Monokristallin |
Degradation
Degradation bezieht sich auf den allmählichen Leistungsverlust von Solarmodulen im Laufe der Zeit. Dieser Verlust ist ein natürlicher Prozess, bei dem die Module jährlich einen kleinen Prozentsatz ihrer ursprünglichen Leistung einbüßen.
Bei kristallinen Solarmodulen beträgt der Leistungsverlust etwa 0,3 bis 0,5% pro Jahr.
- Nach 10 Jahren haben die meisten Module noch etwa 95% ihrer ursprünglichen Leistung.
- Nach 20 Jahren erreichen sie noch mindestens 90% der Nennleistung.
Leistung von Solarmodulen nach 25 Jahren
Die meisten Hersteller bieten eine Leistungsgarantie über 20 Jahre an. Sie garantieren, dass PV-Module zu diesem Zeitpunkt noch mindestens 80% der Nennleistung erreichen.
Hausbesitzer können den Degradationsprozess durch regelmäßige Wartung und Reinigung verlangsamen. Denn Schmutz und Ablagerungen können die Effizienz des Moduls weiter beeinträchtigen.
Temperaturbeständigkeit
Solarmodule reagieren empfindlich auf Temperaturänderungen. Zwar benötigen Sie Sonnenlicht zur Stromproduktion, dennoch verlieren sie bei zunehmenden Temperaturen an Leistung.
Jedes Modul hat einen Temperaturkoeffizienten. Er gibt an, wie stark die Leistung bei steigenden Temperaturen abnimmt. Kristalline Solarmodule haben einen Temperaturkoeffizienten von -0,5% pro °C, sodass sie bei einer Temperaturerhöhung von 10 °C etwa 5% ihrer Nennleistung verlieren.
Beispielsweise sinkt die Nennleistung eines 400-Watt-Moduls bei einer Zellentemperatur 50 °C auf etwa 350 Watt.
Zellentemperatur | Temperaturkoeffizient | Nennleistung Solarpanel |
---|---|---|
25 °C | 0,00% | 400 Watt |
30 °C | -2,50% | 390 Watt |
35 °C | -5,00% | 380 Watt |
40 °C | -7,50% | 370 Watt |
50 °C | -12,50% | 350 Watt |
60 °C | -17,50% | 330 Watt |
70 °C | -22,50% | 310 Watt |
Standort
Der geografische Standort der PV-Anlage hat Einfluss auf die Leistung der Solarpanel-Leistung. In Deutschland erzeugt eine Solaranlage im Durchschnitt etwa 1.000 kWh Solarstrom pro installiertem kWp. Jedoch variiert der Ertrag je nach Region.
- In Norddeutschland liegt der durchschnittliche Ertrag bei etwa 900 kWh pro kWp.
- In Süddeutschland erzeugen Solaranlagen bis zu 1.100 kWh pro kWp.
Bundesland | spezifischer Ertrag |
---|---|
Baden-Württemberg | 1.070 kWh/kWp |
Bayern | 1.060 kWh/kWp |
Berlin | 910 kWh/kWp |
Brandenburg | 990 kWh/kWp |
Bremen | 930 kWh/kWp |
Hamburg | 959 kWh/kWp |
Hessen | 1.018 kWh/kWp |
Mecklenburg-Vorpommern | 1.014 kWh/kWp |
Niedersachsen | 985 kWh/kWp |
Nordrhein-Westfalen | 987 kWh/kWp |
Rheinland-Pfalz | 1.037 kWh/kWp |
Saarland | 1.063 kWh/kWp |
Sachsen | 1.035 kWh/kWp |
Sachsen-Anhalt | 1.004 kWh/kWp |
Schleswig-Holstein | 1.002 kWh/kWp |
Thüringen | 1.021 kWh/kWp |
Neigung und Ausrichtung
Zuletzt beeinflussen die Neigung und Ausrichtung die Leistung der Solarmodule. Für einen höchstmöglichen Ertrag ist eine Ausrichtung nach Süden mit einem Winkel von 30° ideal.
Abweichungen nach Südwest oder Südost führen zu einem leichten Leistungsverlust von etwa 5%. Die Anlage erreicht noch etwa 95% des maximalen Ertrags.
Eine Ost-West-Ausrichtung führt zu einer Leistungsminderung von circa 20%. Dafür ist die Stromerzeugung regelmäßiger über den Tag verteilt. Das lohnt sich besonders für Einfamilienhäuser, da der Stromverbrauch besser mit der Stromerzeugung übereinstimmt. Das ermöglicht einen höheren Eigenverbrauch.
Ausrichtung | Ertrag | Nennleistung Solarpanel |
---|---|---|
Süden | 100% | 400 Wp |
Südost oder Südwest | 95% | 380 Wp |
Osten oder Westen | 80% | 320 Wp |
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