Leistung einer Photovoltaik-Anlage: Wie viel kWp pro m² sind drin?

Um die Leistung deiner Photovoltaik-Anlage pro m² berechnen zu können, musst du zunächst ein paar Fachbegriffe verstehen. Keine Sorge, wir machen es ganz einfach: 

• Nennleistung des Solarmoduls: Mit der Leistung von PV-Modulen ist oft (aber nicht immer!) die sogenannte Nennleistung gemeint. Sie gibt an, welche Leistung ein Solarmodul unter idealen Bedingungen erbringen kann. Die Nennleistung wird in Watt-Peak (Wp) bzw. Kilowatt-Peak (kWp) angegeben. Typisch ist eine Photovoltaik-Leistung von 0,2 kWp pro m².

• Nennleistung pro Quadratmeter: Die Nennleistung pro Quadratmeter verrät dir, wie viel Dachfläche du ungefähr benötigst, um eine gewünschte Anlagenleistung zu bekommen. Beispiel: Die Nennleistung beträgt 0,2 kWp pro m² und du möchtest eine PV-Anlage mit 10 kWp installieren? Dann liegt der Flächenbedarf bei etwa 50 Quadratmetern.

• Wirkungsgrad: Sowohl die Photovoltaik-Module als auch die gesamte Photovoltaik-Anlage haben Wirkungsgrade. Sie geben an, welcher Anteil der einfallenden Sonnenenergie in elektrische Energie umgewandelt wird. Der Wirkungsgrad hängt in der Praxis von vielen Faktoren ab, auf die wir später noch eingehen.

• Tatsächliche Leistung: Die Einheit für die tatsächliche Leistung ist Watt (W) beziehungsweise Kilowatt (kW). Diese Einheit kennst du von anderen Haushaltsgeräten. Wenn du Solarstrom erzeugst oder verbrauchst, wird die Menge wiederum in Wattstunden (Wh) beziehungsweise Kilowattstunden (kWh) gemessen – genau wie dein „normaler“ Stromverbrauch im Jahr. 

• Tatsächlicher Ertrag: Je nach Wetter, Dachausrichtung, Jahreszeit etc. ergibt sich pro m² Photovoltaik-Leistung ein bestimmter Ertrag – im Durchschnitt 1.000 Kilowattstunden Solarstrom pro 1 Kilowatt-Peak Photovoltaik-Leistung (Nennleistung). Der tatsächliche Ertrag ändert sich aber mit den Jahreszeiten, dem Wetter und weiteren Einflussfaktoren. Deshalb ist die Berechnung eines Jahresdurchschnitts sinnvoll.

Wie viel Ertrag deine PV-Anlage bringt, hängt unter anderem auch von der Globalstrahlung ab. Sie beschreibt – einfach ausgedrückt –, wie viel Sonnenenergie auf eine Fläche von einem Quadratmeter trifft. Als Faustformel gilt: Die durchschnittliche Globalstrahlung liegt in Deutschland bei 1.000 Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr (kWh/m²*a), und damit kann ein Quadratmeter installierte Photovoltaik-Leistung im Jahr durchschnittlich 1.000 Kilowattstunden Solarstrom erzeugen. 

In der Realität wirken zahlreiche Faktoren auf den tatsächlichen Ertrag ein, unter anderem dein Standort: Im Norden Deutschlands ist die Globalstrahlung mit etwa 900 kWh/m²*a etwas geringer, in Süddeutschland erreicht sie bis zu 1.200 kWh/m²*a. 

Hier siehst du, wie sich der Ertrag zur Photovoltaik-Leistung in kWh pro m² und Jahr ungefähr verhält:

Wichtig: Die Leistung von Solaranlagen ist dennoch in allen Bundesländern so groß, dass sich eine Anschaffung in der Regel lohnt. 

Um zu entscheiden, wie groß deine Photovoltaik-Anlage werden soll, musst du die mögliche und die tatsächliche Leistung kennen. Außerdem spielt dein Stromverbrauch eine wichtige Rolle. Wir schauen uns zunächst ein paar Richtwerte an und gehen dann zu einem konkreten Rechenbeispiel über.

• Faustformel für die durchschnittliche Photovoltaik-Leistung: Du weißt bereits, dass du pro Kilowatt-Peak installierter Nennleistung mit etwa 1.000 Kilowattstunden Jahresertrag rechnen kannst. 

• Nennleistung pro Quadratmeter berechnen: Du findest die mögliche Leistung deines Solarpanels pro m² heraus, indem du die Nennleistung durch die Fläche eines Moduls teilst. Beispiel: 350 Wp ÷ 1,7 m² ≈ 206 Wp/m². Insgesamt brauchst du also etwa fünf Module und eine Dachfläche von etwa 8,5 Quadratmetern für 1 Kilowatt-Peak Nennleistung.

• Faustformel zur Anlagenleistung: Nimm deinen Strombedarf pro Jahr mal 2,5 und teile das Ergebnis durch 1.000. Beispiel: 4.000 kWh (Strombedarf) * 2,5 ÷ 1.000 = 10 kWp Photovoltaik-Leistung.

Die tatsächliche Modulleistung hängt von den Gegebenheiten vor Ort ab. Dein Fachbetrieb wählt mit dir den passenden Modultyp aus und stellt sicher, dass deine Anlagengröße perfekt zu deinem Stromverbrauch passt. 

Schauen wir uns ein konkretes Rechenbeispiel mit dem 1KOMMA5° Full Black Solarmodul an. 

• Leistung: Das 1KOMMA5° Full Black Solarmodul hat je nach Ausführung eine Nennleistung von 445 bis 455 Watt-Peak. Unter idealen Bedingungen und abhängig vom Standort kann ein Modul pro Jahr 500 bis 600 Kilowattstunden Strom liefern. Wir rechnen aber vorsichtshalber nur mit dem Durchschnittswert von oben: 1.000 Kilowattstunden pro 1 Kilowatt-Peak, in unserem Beispiel also etwa 450 Kilowattstunden pro Jahr.

• Modulgröße: Das 1KOMMA5° Full Black Solarmodul hat eine Größe von 1,762 × 1,134 Metern. Das entspricht knapp 2 Quadratmetern.

• Photovoltaik-Leistung pro m²: Die Nennleistung pro Quadratmeter liegt somit bei 450 Wp ÷ 2 m² ≈ 225 Wp/m². Das ergibt (je nach Bedingungen) etwa 225 Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr. 

Wenn der Stromverbrauch in deinem Haushalt wie im Beispiel oben bei 4.000 Kilowattstunden liegt, passt eine PV-Anlage mit 10 kWp perfekt zu deinem Haus. Dafür brauchst du also 10 kWp ÷ 0,45 kWp ≈ 22 bis 23 Solarmodule und damit eine Dachfläche von etwa 44 bis 46 Quadratmetern. Hier siehst du auch sehr schön, dass die Energieausbeute pro Quadratmeter mit hochwertigen PV-Modulen (mit besserer Modulleistung) höher ist.

Obwohl zwischen der Nennleistung und der tatsächlichen Leistung eines Solarmoduls Unterschiede bestehen, ist die Nennleistung dennoch wichtig, weil Photovoltaik-Module dadurch vergleichbar werden. Sie werden im Labor unter denselben Testbedingungen (den sogenannten STC – Standard Test Conditions) getestet.

Wenn ein Solarmodul eine Nennleistung von 400 Watt-Peak erreicht, dann ist es grundsätzlich erst einmal „besser“ als ein Modul von gleicher Größe, das unter denselben Bedingungen nur 350 Watt-Peak erreicht. Es hat dann einen höheren Wirkungsgrad.

Hier ein kleiner Überblick zur Orientierung:

• Es gibt viele verschiedene Modultypen mit unterschiedlichen Wirkungsgraden. Für eine Dachanlage im privaten Bereich kommen heute fast ausschließlich PV-Module aus monokristallinen Solarzellen zum Einsatz. Grund: Sie sind langlebig, widerstandsfähig und bringen auf kleiner Fläche einen hohen Stromertrag. 

• Wirkungsgrade ab 20 Prozent gelten als „gut“. Das klingt wenig – schließlich wandeln die Solarmodule nur ein Fünftel der Sonnenenergie in Strom um –, doch wie du jetzt weißt, ist die Leistung solcher PV-Module pro Quadratmeter ordentlich: Fünf Quadratmeter bringen dir etwa 1.000 Kilowattstunden Solarstrom im Jahr ein.

Die Investition in hochwertige Solarmodule lohnt sich nicht nur wegen des höheren Wirkungsgrads, sondern auch wegen der Langlebigkeit: Es macht finanziell einen großen Unterschied, ob du vom Stromertrag deiner PV-Anlage über 20, 30 oder sogar 40 Jahre profitierst. 

Du hast dich für qualitative Photovoltaik-Module entschieden – prima. In der Praxis können Solarmodule trotzdem eine sehr unterschiedliche Photovoltaik-Leistung pro m² erbringen. Das liegt daran, dass die Bedingungen an verschiedenen Standorten niemals gleich sind, wie du oben schon anhand der Bundesländer gesehen hast. 

Folgende Faktoren wirken außerdem auf die Module ein und bestimmen somit auch deine tatsächliche Energieausbeute:

• Ausrichtung und Neigungswinkel: PV-Module erbringen die beste Leistung pro m², wenn sie nach Süden oder in Ost-West-Richtung ausgerichtet sind. Die Dachneigung sollte idealerweise zwischen 30 und 35 Grad liegen. Kleinere Abweichungen mindern den Ertrag aber nur minimal.

• Verschattung und Verschmutzung: Nur wenn kein Schatten auf die Module fällt und sie zudem sauber sind, erbringen sie ihre volle Leistung. Verschattungen (auch zum Beispiel von noch wachsenden Bäumen) müssen bei der Planung unbedingt berücksichtigt werden. 

• Wechselrichter und Verkabelung: Notwendige Bauteile von Photovoltaik-Anlagen bringen geringe Leistungsverluste mit sich. Das betrifft unter anderem den Wechselrichter, aber auch die Kabel, die Solarzellen und Solarmodule miteinander verbinden. Das ist normal und Bestandteil einer guten Planung.

Außerdem fällt der Ertrag pro m² Photovoltaik-Leistung im Winter geringer aus als im Sommer – und abends und morgens geringer als mittags. Das hängt mit der oben bereits erwähnten Globalstrahlung zusammen.

Sicher ist es interessant zu wissen, wie viel kWp dir eine Photovoltaik-Anlage pro m² liefern kann – und gute PV-Module tragen auch zu einem höheren Ertrag bei. Dennoch ist ein anderer Aspekt noch viel wichtiger: Wie nutzt du deinen Solarstrom bestmöglich?

Die Antwort lautet: Du verbrauchst ihn selbst („Eigenverbrauch“). Das lässt sich mit einem kleinen Rechenbeispiel schnell belegen.

• Wenn du die Kosten für eine Solaranlage auf ihre Lebensdauer umlegst, kostet dich selbst erzeugter Solarstrom pro Kilowattstunde etwa 5 bis 6 Cent. 

• Zum Vergleich: Für Netzstrom zahlst du derzeit etwa 35 Cent pro Kilowattstunde. 

• Für jede Kilowattstunde, die du selbst verbrauchst, sparst du also rund 30 Cent. Das läppert sich!

Vielleicht hast du auch schon von der Einspeisevergütung gehört. Du bekommst sie für jede Kilowattstunde Solarstrom ausgezahlt, die du ins Stromnetz einspeist – praktisch, da du den gesamten Stromertrag ohnehin nicht selbst verbrauchen kannst. Allerdings ist die Einspeisevergütung mit derzeit rund 8 Cent deutlich niedriger als die oben genannte Ersparnis. Sie ist also ein nettes Extra, sollte aber nicht deine Hauptstrategie sein.

Tipp: Unabhängig davon, wie viel (Kilo-)Watt deine PV-Anlage pro m² liefert, holst du einen höheren Ertrag heraus, indem du auf ein intelligentes Energiemanagementsystem setzt. Bei 1KOMMA5° heißt es Heartbeat AI – eine künstliche Intelligenz, die deinen Stromverbrauch optimiert und dadurch deinen Autarkiegrad und deinen Eigenverbrauch noch weiter verbessert.

Schon vor der Planung deiner PV-Anlage kannst du ungefähr berechnen, wie viel Photovoltaik-Leistung du pro m² erwarten kannst. Ein grober Richtwert: 0,2 Kilowatt-Peak Nennleistung pro Quadratmeter. Das entspricht etwa 200 Kilowattstunden erzeugtem Solarstrom im Jahr. 

In der Praxis wirken aber viele Faktoren auf eine Photovoltaik-Anlage ein. Mit hochwertigen Solarmodulen ist ein höherer Jahresertrag drin, du solltest neben der PV-Leistung pro m² aber auch auf die Eigenverbrauchsoptimierung achten. 

Wir helfen dir bei beidem und planen deine Anlage so, dass sie sich auf jeden Fall rentiert und du über Jahrzehnte von günstigen Strompreisen profitierst.