Photovoltaik Ertrag – Wie hoch ist der Ertrag einer PV-Anlage?

Bei der Planung einer Photovoltaikanlage ist die Frage nach dem Ertrag entscheidend dafür, wie groß die PV-Anlage dimensioniert sein sollte, um den benötigten Stromverbrauch im Haushalt mit eigens produziertem Solarstrom abzudecken. Ebenso ist der Photovoltaik Ertrag ausschlaggebend dafür, wie schnell sich eine Solaranlage amortisiert und ob sich der Umstieg auf PV-Strom schließlich lohnt.

Doch was genau ist der Photovoltaik Ertrag eigentlich, wie wird er berechnet und was sind entscheidende Einflussfaktoren für die Höhe des Ertrags mit einer Photovoltaikanlage?

Wir geben Ihnen einen Überblick und versorgen Sie mit allem, was Sie rund um den Photovoltaik Ertrag wissen müssen. 

Was ist der Ertrag einer Photovoltaikanlage?

Diese Frage ist schnell geklärt: Der Ertrag einer PV-Anlage ist die Menge an Energie, die die Photovoltaikanlage selbst erzeugen kann. Hierbei gilt es, zwischen dem Ertrag der Photovoltaikanlage und ihrer Nennleistung zu unterscheiden. Denn die Nennleistung ist die Leistung einer PV-Anlage unter genormten Bedingungen – sie wird in Kilowattpeak (kWp) gemessen und liegt meist über dem tatsächlichen Ertrag, da Wetter, Ausrichtung etc. eben nicht genormt werden können.

Also zurück zum PV Ertrag. Denn wir möchten ja wissen, wie viel Strom wir realistischerweise selbst erzeugen können. 

Photovoltaik Ertragsrechner – ein hilfreiches Tool

Um schon vor der Installation der eigenen Solaranlage herausfinden zu können, wie viel Photovoltaik Ertrag aus der geplanten PV-Anlage herauszuholen ist, eignen sich Online-Rechner besonders gut. Die Photovoltaik-Berechnungstools geben anhand verschiedener Eckdaten die voraussichtliche Solar-Ausbeute der Photovoltaikanlage an.

Hier spielt natürlich die Nennleistung der Photovoltaikanlage (in kWp / Kilowattpeak) eine wichtige Rolle, aber auch die Ausrichtung, die Neigung und vor allem der Standort der Photovoltaikanlage sind wichtige Informationen, die nötig sind, um die Photovoltaik-Rechner zu füttern. 

Der spezifische Ertrag einer Solaranlage

Oftmals wird zum Ertrag auch noch der spezifische Ertrag einer PV-Anlage zu Rate gezogen. Dieser setzt die tatsächlich produzierte Strommenge in Relation zur Nennleistung der Photovoltaikanlage. So lassen sich die Leistungen verschieden großer Photovoltaikanlagen vergleichen. Die Formel dafür lautet wie folgt:

Spezifischer Ertrag = Jahresertrag (kWh) / Nennleistung der Photovoltaikanlage (kWp)

Um eine Übersicht zu bekommen, zeigt die folgende Tabelle die durchschnittlichen monatlichen Erträge einer PV-Anlage aus dem Jahr 2020:

Monat im Jahr 2020Spezifischer Ertrag
Januar25 kWh/kWp
Februar58 kWh/kWp
März72 kWh/kWp
April127 kWh/kWp
Mai124 kWh/kWp
Juni155 kWh/kWp
Juli131 kWh/kWp
August123 kWh/kWp
September89 kWh/kWp
Oktober62 kWh/kWp
November27 kWh/kWp
Dezember21 kWh/kWp

Was hat Einfluss auf den Ertrag einer Photovoltaikanlage?

Wir sehen, dass die Erträge einer PV-Anlage über das ganze Jahr stark variieren. Um beispielsweise die Frage der Wirtschaftlichkeit einer Photovoltaikanlage beantworten zu können, reicht uns der Jahresertrag.

In der Praxis ist es jedoch wichtig zu wissen, dass die PV-Erträge schwanken. Das liegt daran, dass es fixe Faktoren zur Ermittlung des PV-Ertrages gibt und solche, die sich verändern. Werfen wir also zunächst einen Blick auf die konstanten Einflüsse auf den Photovoltaik Ertrag.

#1 Die Auswahl der Module

Unsere Nummer Eins, denn die Wahl eines hochwertigen Solarmoduls hat einen erheblichen Einfluss auf den Ertrag der gesamten Photovoltaikanlage. Denn auch, wenn die Sonne sich nur dezent blicken lässt und beispielsweise durch Wolken, Regen etc. nur eine diffuse Sonneneinstrahlung zu verzeichnen ist, können gute Solarmodule immer noch einen stattlichen Stromertrag generieren.

Grundsätzlich unterscheiden wir zwischen monokristallinen Modulen und polykristallinen Modulen. Da monokristalline Module einen höheren Wirkungsgrad aufweisen, werden sie vermehrt einsetzt und liefern schlicht bessere Erträge. 

Photovoltaikanlage Ertrag - Die Photovoltaik Module spielen eine große Rolle wie viel Ertrag die Photovoltaikanlage am Ende produziert

#2 Der Wechselrichter und die Verkabelung

Logischerweise besteht eine PV-Anlage nicht nur aus Solarmodulen, sondern auch der Wechselrichter und die Verkabelung spielen eine wichtige Rolle bei der Photovoltaikanlage. Die Leistung des Wechselrichters lässt sich am Wirkungsgrad festmachen. Dieser liegt bei rund 95 bis 98 %.

Hier kommt es oft darauf an, ob der Wechselrichter über einen Trafo verfügt. Ohne Trafo gibt es höhere Wirkungsgrade, dafür ist die Sicherheit bei einem Wechselrichter mit Trafo höher. Der Wirkungsgrad des Wechselrichters spielt also eine Rolle, aber auch die weitere technische Ausstattung.

Bei der Verkabelung sollte darauf geachtet werden, dass diese keine zu lange Strecke überbrücken müssen, denn das kann zu Leistungsverlusten führen. Auch sollten sie über einen möglichst dicken Leitungsquerschnitt verfügen, um den Ertrag der Photovoltaikanlage nicht zu schmälern.

#3 Die Ausrichtung der Module

Wie bei fast allen PV-Fragen richten wir den Blick gen Himmel und schauen, in welche Richtung unsere Solarmodule auf dem Dach ausgerichtet sind. Hier unterscheiden wir grundsätzlich zwischen einer Süd-Ausrichtung und einer Ost-West-Ausrichtung.

Es liegt in der Natur der Sache, dass eine Nord-Ausrichtung aufgrund massivem Sonnenmangels keine Beachtung im PV-Kosmos findet. Photovoltaikanlagen mit Süd-Ausrichtung bekommen entsprechend die meiste Solarenergie zu spüren und liefern die höchsten Erträge – doch auch eine gut geplante Ost-West-Anlage kann satte Erträge liefern.

Natürlich sollte auch eine eventuelle Verschattung mit in die Planung bzw. Betrachtung des Photovoltaik Ertrags mit einbezogen werden. Doch es gibt noch weitere wichtige Faktoren.

Photovoltaik Ertrag Ausrichtung - Die Ausrichtung und Neigung hat eine direkte Auswirkung auf den Ertrag einer Photovoltaikanlage

#4 Die Neigung der Module für einen optimalen Photovoltaik Ertrag

Die Neigung der Module bestimmt, in welchem Winkel die Sonnenstrahlen auf das Solarmodul treffen. Dieser Winkel wiederum ist maßgeblich dafür, wie viel der Solarenergie von den Modulen umgewandelt werden kann – in einer perfekten PV-Welt sind das eben 90°. Optimal ist eine PV-Anlage mit Südausrichtung und einem Neigungswinkel von 30 bis 45°.

Da sich der Sonnenstand natürlich abhängig von den Jahreszeiten verändert, ist dieser Wert der erstrebenswerte Durchschnitt. Ist die Dachneigung nicht optimal, kann der Winkel durch Aufständerungen angepasst werden. 

Photovoltaikanlagen Standort

Sie können es sich schon denken: Je weiter südlich, desto besser. Das bedeutet aber nicht, dass Sie Ihren Lebensmittelpunkt nach Spanien verlegen müssen, um von den Vorzügen einer Photovoltaikanlage zu profitieren. Denn auch in Deutschland gibt es gute Werte – im Süden eben besser, als im Norden – grundsätzlich lohnt sich PV jedoch erstmal im ganzen Land.

Im Durchschnitt gibt es in Deutschland 1.000 bis 1.300 kWh/m² Sonneneinstrahlung pro Jahr. Ein weiterer wichtiger Einflussfaktor auf den Photovoltaik Ertrag ist demzufolge auch die Globalstrahlung, die am PV-Standort auf die Module trifft. Doch was bedeutet Globalstrahlung eigentlich? 

Globalstrahlung: Ein entscheidender Faktor für den Photovoltaik Ertrag

Die sogenannte Globalstrahlung ist die Sonnenstrahlung, die auf der Erdoberfläche ankommt – und zwar auf einer horizontalen Ebene. Wie diese Aussage schon vermuten lässt, gibt es also Einflussfaktoren, die die Sonnenstrahlen auf dem Weg auf unsere Solarmodule aufhalten.

Es kommt zu einer Streuung, zum Beispiel durch Luftmoleküle oder eine Absorption und Reflexion durch Wolken- sowie Aerosolpartikel etc. Die Globalstrahlung besteht somit aus direkter und gestreuter Sonnenstrahlung. Die direkte ist für uns sichtbar, zum Beispiel durch Schattenwurf. Die gestreute Strahlung – auch diffuse Strahlung – sehen wir nicht. 

Für PV-Module ist eine direkte Sonneneinstrahlung natürlich ertragreicher, wobei auch diffuse Strahlen Energie produzieren, aber eben weniger. Zudem lässt sich sagen: Je höher der Sonnenstand ist, desto mehr direkte Sonneneinstrahlung gibt es.

Wir sehen also, es kommt nicht nur auf den Standort der PV-Anlage an – auch die Jahreszeit hat einen großen Einfluss auf den Ertrag unserer PV-Anlage. Und damit kommen wir zum variablen Einflussfaktor auf den PV-Ertrag einer Photovoltaikanlage: die Sonneneinstrahlung.

Der Sonnenertrag verändert sich

Dass die Sonneneinstrahlung nicht jeden Tag gleich ist, ist wohl jedem klar. Und natürlich verändert sie sich auch im Tagesverlauf. Doch welche Auswirkung hat diese Erkenntnis auf den Ertrag einer Photovoltaikanlage? Wie verändert sich zum Beispiel der Sonnenertrag im Winter?

Ertrag einer PV-Anlage im Jahresverlauf

Nichts hat so einen großen Einfluss auf unsere Solarerträge, wie die jeweilige Jahreszeit. Natürlich scheint die Sonne im Sommer mehr, die Tage sind länger und so steigt auch der Ertrag einer Solaranlage im Sommer.

Doch was passiert mit unserer Photovoltaikanlage im Winter, wenn es mehr Wolken am Himmel gibt, die Tage kürzer sind und eventuell sogar Schnee unsere Solarzelle bedeckt?

Natürlich sinkt unser Solarertrag im Winter – es lässt sich grob sagen, dass rund 70 % unseres Solarstroms im Sommer produziert werden und 30 % des jährlichen Ertrags auf die Wintermonate fallen. Klar, denn die Globalstrahlung sinkt in der kalten Jahreszeit stark ab und das hat eben großen Einfluss auf Photovoltaik im Winter.

Ertrag einer PV-Anlage im Tagesverlauf

Doch nicht nur über das Jahr gesehen gibt es Veränderungen in Bezug auf den Solarertrag. Auch über den Tag verteilt, ändert sich der Wirkungsgrad von Photovoltaik.

Der Grund ist im Prinzip der gleiche wie beim Vergleich zwischen Sommer und Winter. Zur Mittagszeit steht die Sonne am höchsten und liefert damit optimale Voraussetzungen für die Stromerzeugung aus unseren erneuerbaren Energien auf dem Dach. Doch auch morgens und nachmittags, wenn die Sonnenstrahlen nicht mehr senkrecht auf unsere Zellen knallen, gibt es nennenswerte Stromerträge.

Hier kommt auch wieder die Ausrichtung der Photovoltaikanlage zum Tragen: Eine PV-Anlage mit Ost-West-Ausrichtung profitiert natürlich vor allem von der morgendlichen Sonne und der am Nachmittag.

Welchen Einfluss das auf die Auswahl des richtigen Stromspeichers hat, erfahren Sie übrigens hier: Stromspeicher: Der Schlüssel zu Flexibilität und Unabhängigkeit 

Photovoltaik-Ertrag pro m2

Nun haben wir bereits viel über den Ertrag einer Solarstromanlage erfahren. Doch um die Amortisation und die Rendite einer PV-Anlage berechnen zu können und die Planung zur Deckung des eigenen Energiebedarfs optimieren zu können, kommt häufig die Frage nach dem Photovoltaik-Ertrag pro m2 auf.

Wie wir gelernt haben, gibt es hierfür keinen allgemeingültigen Wert, trotzdem lässt sich sagen, dass es ein gewöhnliches Solarmodul mit 350 Watt-Peak (Wp) in Deutschland auf einen ungefähren Solarertrag von 1000 kWh/kWp bringt und damit auf rund 350 Kilowattstunden (kWh) pro Jahr.

Jedoch ist hierbei zu beachten, dass eine Solarzelle größer als 1 m2 ist – sie benötigt ungefähr 1,7 m2. Damit lässt sich leicht ausrechnen, ob Sie Ihren Energieverbrauch mit dem erzeugten Strom decken können, für den Sie Platz auf dem Dach finden. Aber natürlich haben wir auch noch einige Beispiele für Sie in petto.

Wie viel Ertrag produziert eine 10 kWp Photovoltaikanlage?

Wir halten uns kurz, denn Sie wissen ja jetzt, welche Einflussfaktoren sich hier noch einmischen: Eine Solarstromanlage mit einer Leistung von 10 Kilowatt Peak (kWp) liefert im Durchschnitt ungefähr 8.000 bis 12.500 Kilowattstunden (kWh) pro Jahr. Beim Auslesen des tatsächlichen Photovoltaik Ertrags einer installierten Photovoltaikanlage hilft übrigens ein Smart Meter.

Wie viel Strom produziert eine 4 kWp Photovoltaikanlage?

Eine PV-Anlage mit 4 kWp (Kilowatt Peak) bringt Ihnen etwa 3.000 bis 5.000 kWh Strom aus erneuerbaren Energien ein. Theoretisch recht genau der Bedarf, den eine vierköpfige Familie hat – das würde allerdings einen 100 prozentigen Photovoltaik Eigenverbrauch voraussetzen.

Lohnt sich Photovoltaik also auch für Ihren Haushalt? Möchten Sie Ihre eigene Stromproduktion vornehmen und eine Energiequelle nutzen, die nicht nur gut für Ihren Geldbeutel ist, sondern auch für Ihre Unabhängigkeit und die Ökobilanz? Photovoltaik ist dann eine wunderbare Lösung. Sprechen Sie uns an und wir planen gemeinsam eine Anlage, die in Bezug auf die PV-Erträge und die Wirtschaftlichkeit Ihre individuellen Anforderungen erfüllt. 

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