PV-Ertrag: Wie viele Solarmodule brauche ich für 1 kWp?

Lass uns zu Beginn zwischen drei wichtigen Fachbegriffen unterscheiden:

• Globalstrahlung: Die Globalstrahlung sagt aus, wie viel Sonnenenergie auf eine horizontale Fläche von einem Quadratmeter trifft. Sie beträgt in Deutschland durchschnittlich 1.000 Kilowattstunden pro Quadratmeter (kWh/m²) im Jahr. 

• Nennleistung in Kilowatt-Peak: Die Leistung von Photovoltaik-Anlagen (oder auch Solarmodulen) wird in der Einheit Kilowatt-Peak (kWp) angegeben – anders als bei anderen technischen Geräten, von denen du eher die Einheit Kilowatt (kW) kennst. Diese Nennleistung beschreibt, wie viel Strom eine PV-Anlage unter genormten Laborbedingungen liefern kann.

• PV-Ertrag: In Deutschland kannst du mit 1 Kilowatt-Peak Photovoltaik-Leistung etwa 1.000 Kilowattstunden Solarstrom pro Jahr erzeugen – passend zur Globalstrahlung von 1.000 kWh/m². Dein tatsächlicher PV-Ertrag wird schwanken, abhängig von vielen Faktoren, auf die wir unten näher eingehen. Zum Beispiel ist die Globalstrahlung und damit auch der Ertrag einer PV-Anlage in Süddeutschland höher als in Norddeutschland (aber überall ausreichend, damit PV sich lohnt).

Und wie sieht es nun in Deutschland aus? Die Globalstrahlung liegt je nach genauem Standort etwa zwischen 900 und 1.100 Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr. Daraus ergeben sich folgende mögliche Werte für den Ertrag von PV-Anlagen unterschiedlicher Größen:

Zur Orientierung: Wenn du in einem typischen 4-Personen-Haushalt im Einfamilienhaus mit einem Stromverbrauch von etwa 4.000 Kilowattstunden im Jahr lebst, passt eine 10 kWp PV-Anlage ziemlich perfekt zu deinem Haus. Hast du ein E-Auto oder eine Wärmepumpe, steigt natürlich dein Stromverbrauch – und damit auch dein Sparpotenzial. 

Den ungefähren Jahresertrag einer Photovoltaik-Anlage mit 5, 10 oder 15 Kilowatt-Peak kannst du einfach auf den Monat oder den Tag herunterrechnen, um einen Durchschnittswert zu ermitteln: Für den Monatsertrag teilst du durch 12, für den Tagesertrag durch 365. So würde eine 5 kWp Anlage beispielsweise im Monat durchschnittlich 5.000 Kilowattstunden ÷ 12 = 417 Kilowattstunden produzieren – oder rund 17 Kilowattstunden pro Tag.

Aber: Das sind nur Durchschnittswerte. Denn im Jahresverlauf ändert sich der Ertrag einer PV-Anlage deutlich – etwa 70 bis 80 Prozent des Gesamtertrags erzeugen die Solarmodule nämlich in den Frühlings- und Sommermonaten.

Beim Herunterrechnen auf einen Tag schwanken die Ergebnisse noch mehr: Hier wirken nicht nur die Jahreszeiten, sondern auch das Wetter ein. Ob du einen sonnigen oder wolkigen Tag erlebst, macht für den PV-Ertrag einen riesigen Unterschied. 

Wie du im Diagramm oben gesehen hast, gestaltet sich der Ertrag einer PV-Anlage im Jahresverlauf wie eine Welle: viel im Sommer, wenig im Winter. In beiden Fällen kannst du mit einem PV-Speicher deinen selbsterzeugten Strom besser nutzen:

• Im Sommer erzeugen deine Solarmodule gerade zur Mittagszeit vermutlich oft mehr Strom, als du im Haushalt direkt verbrauchen kannst. Du könntest den Strom zwar gegen eine Einspeisevergütung ins Stromnetz einspeisen, doch daran verdienst du nicht allzu viel. Mit einem Stromspeicher lagerst du den Strom hingegen einfach zwischen – und kannst ihn dann abends verbrauchen, um so Kosten für teuren Netzstrom zu sparen.

• Im Winter produziert deine Solaranlage weniger Strom. Photovoltaik lohnt sich auch in der kalten Jahreszeit, jedoch ist es im Winter noch wichtiger, dass du deinen Strom effizient nutzt. Auch hier ist ein Speicher die Lösung – gekoppelt mit einem intelligenten Energiemanagementsystem, das die Stromflüsse bestmöglich steuert. 

Die Kosten für einen Speicher amortisieren sich – ebenso wie auch die Kosten für die Photovoltaik-Anlage. Denn du sparst dank deines günstigen Solarstroms so viel an Stromkosten, dass die Ersparnis den Preis wieder wett macht. Das Schlüsselwort hier lautet: Eigenverbrauch.

Wenn es um Photovoltaik-Anlagen geht, wirst du häufig den Begriff Eigenverbrauch hören. Das liegt daran, dass eine auf Eigenverbrauch optimierte Solaranlage am lohnendsten ist. Denn:

• Wenn du Solarstrom selbst erzeugst und ins Stromnetz einspeist, bekommst du je nach Modell pro Kilowattstunde etwa 8 bis 12,60 Cent. Das ist die sogenannte Einspeisevergütung.

• Allerdings kostet Netzstrom etwa 35 Cent pro Kilowattstunde – dein selbst erzeugter Solarstrom hingegen nur ab 5 bis 6 Cent. Du sparst also rund 30 Cent pro Kilowattstunde Strom, die du selbst nutzen kannst. Das ist deutlich mehr als die Vergütung fürs Einspeisen.

Das Beste daran: Je höher dein Stromverbrauch, desto mehr kannst du sparen. Mit einer PV-Anlage im Einfamilienhaus kannst du über die Lebensdauer der Anlage 10.000, 20.000 oder mehr Euro sparen – zusätzlich dazu, dass sich die Kosten für die PV-Anlage amortisieren. 

Wichtig: Die Installation eines Stromspeichers (und einer intelligenten Steuerung) ist die wichtigste Maßnahme, um die Rentabilität deiner Solaranlage zu steigern. Andere Faktoren wie dein Standort oder der Wirkungsgrad der Solarmodule sind wichtig, haben aber bei Weitem nicht denselben Einfluss wie die Optimierung auf Eigenverbrauch.

Hochwertige Solarmodule machen aus derselben Menge Solarenergie mehr Strom – sie haben einen höheren Wirkungsgrad. Für moderne Module gelten 20 Prozent als guter Wirkungsgrad. Das bedeutet: Sie wandeln ein Fünftel der einfallenden Sonnenenergie in Strom um. 

Übrigens: Auf deinem Dach werden heutzutage Solarmodule aus sogenannten monokristallinen Solarzellen installiert: hoher Wirkungsgrad bei geringem Platzbedarf – das macht sie perfekt für Dachanlagen. Allerdings ist der Wirkungsgrad nur einer von vielen wichtigen Faktoren, die den Ertrag von PV-Anlagen beeinflussen.

Oben haben wir kurz darüber gesprochen, dass wir in Deutschland von einem Jahres-PV-Ertrag von etwa 1.000 Kilowattstunden pro Kilowatt-Peak Leistung ausgehen. Wovon hängt das nun aber genau ab? Hier die wichtigsten Faktoren: 

• Größe: Klar, dass eine größere PV-Anlage einen höheren Ertrag produziert. Interessant sind in diesem Zusammenhang aber auch die Kosten: Die sinken nämlich (pro Kilowatt-Peak), je größer deine Anlage wird. Wenn du eine große Dachfläche hast, solltest du sie trotzdem nicht zwangsläufig so voll wie nur irgend möglich belegen, denn eine Überdimensionierung der Anlage lohnt sich finanziell heute nicht mehr (siehe niedrige Einspeisevergütung); stattdessen sollte sie – du ahnst es – perfekt auf deinen Eigenverbrauch und den Strombedarf ausgelegt sein.

• Standort: Du wohnst in Bayern oder Baden-Württemberg? Super, deine Anlage wird etwas mehr Solarstrom erzeugen, als im Durchschnitt angegeben – hier gibt es einfach mehr Sonnenstunden. In Bremen, Hamburg oder Schleswig-Holstein musst du mit etwas weniger Ertrag vorliebnehmen. Macht aber nichts: Eine gut geplante Photovoltaik-Anlage lohnt sich immer. 

• Ausrichtung: Am meisten Solarstrom pro Quadratmeter erzeugt eine Solaranlage mit Südausrichtung. Trotzdem lohnen sich auch Ost-West-Solaranlagen. Selbst PV-Anlagen mit Ausrichtung nach Norden können sich auszahlen – hier sollte aber gut durchgerechnet werden.

• Neigungswinkel: Idealerweise fallen die Sonnenstrahlen möglichst oft im rechten Winkel auf deine Solarmodule. Dafür ist ein Neigungswinkel von etwa 35 Grad super. Abweichungen sind aber nicht schlimm – der Ertrag deiner PV-Anlage kann trotzdem hoch ausfallen. 

• Verschattungen: Wenn Schatten auf die PV-Anlage fallen, sinkt der Ertrag erheblich. Hier ist eine gute Planung wichtig, damit sich die Anlage trotzdem lohnt. Ein kompetenter Fachbetrieb – zum Beispiel einer der vielen regionalen Meisterbetriebe von 1KOMMA° – übernimmt das für dich.

Jetzt bist du ziemlich fit in Sachen PV-Ertrag. Wir rechnen noch ein paar Szenarien durch, damit du gut einschätzen kannst, wie viel Photovoltaik auf dein Dach passt und mit welchem Stromertrag du rechnen kannst. 

... und reicht das für die Waschmaschine? Schauen wir mal! 

• Ein modernes, hochwertiges Solarmodul hat eine Leistung von etwa 400 Watt – bei den Modulen von 1KOMMA5° sind es sogar 415 bis 455 Watt!

• Bei voller Sonne mit unseren durchschnittlichen 1.000 kWh/m² im Jahr (Globalstrahlung) liefert ein Modul mit 400 Watt pro Stunde also etwa 400 Wattstunden (Wh). Das entspricht 0,4 Kilowattstunden (kWh). Dabei gehen wir von 1.000 Sonnenstunden im Jahr aus. 

• Und die Waschmaschine? Verbraucht je nach Modell und Programm 0,5 bis 2,0 Kilowattstunden Strom. 

• Das heißt: Bei voller Sonne könnte ein Modul in 1 bis 5 Stunden genug Strom für einen Waschgang erzeugen – du müsstest ihn allerdings zwischenspeichern.

• Natürlich hast du auf deinem Dach aber nicht nur ein Solarmodul. Von daher: Waschmaschine an und los geht’s!

Hier noch die Zahlen für einen Tag, den Monat oder das Jahr:

• Strom pro Jahr: Wieder ausgehend von unseren 1.000 kWh/m² Sonneneinstrahlung produziert dein einzelnes Solarmodul im Jahr etwa 400 Kilowattstunden Strom. 

• Strom pro Monat: Es kommt darauf an – Sommer oder Winter, Regen oder Sonne? Im Durchschnitt kannst du von 400 Kilowattstunden ÷ 12 ≈ 33 Kilowattstunden ausgehen. 

• Strom pro Tag: 400 Kilowattstunden ÷ 365 ≈ 1,1 Kilowattstunden – bei durchschnittlichem Wetter. Bei gutem Wetter im Sommer sind auch 2 Kilowattstunden und mehr drin, im Winter können es auch mal nur 0,3 Kilowattstunden sein. 

... oder korrekterweise: für 1 kWp Leistung? Denn das ist die korrekte Einheit für Photovoltaik-Leistung. Rechnen wir nach:

• Wir gehen diesmal von unseren 1KOMMA5° Modulen aus und rechnen mit einer Leistung von 420 Watt pro Modul. 

• Unter idealen Bedingungen kann ein einziges Modul 500 bis 600 Kilowattstunden Strom im Jahr erzeugen. Wir rechnen hier aber konservativ nur mit 420 Kilowattstunden. 

• Für 1 Kilowatt-Peak Leistung brauchst du daher ungefähr 2,4 Module (obwohl du dich natürlich entweder für 2 oder 3 entscheiden müsstest). 

Und wie viel Dachfläche benötigst du dafür? Unsere Module haben eine Größe von 1,95 Quadratmetern. Bedeutet: 1 Kilowatt-Peak Leistung erreichst du mit 2,4 Modulen auf etwa 5 Quadratmetern. Da wir auf 3 gerundet haben, ist es unterm Strich sogar etwas weniger – eine 10 kWp PV-Anlage kannst du auf einer Dachfläche von unter 50 Quadratmetern platzieren.

Standort, Ausrichtung und Qualität deiner Solarmodule sind nur einige der Faktoren, die über den Ertrag deiner PV-Anlage entscheiden. Im Durchschnitt kannst du aber pro Kilowatt-Peak installierter Leistung mit einem Jahresertrag von 1.000 Kilowattstunden rechnen. 

Viel wichtiger ist allerdings, was du damit machst. Hier kommt das Thema Eigenverbrauch ins Spiel: Es sollte dein oberstes Ziel sein, so viel Solarstrom wie möglich selbst zu nutzen, denn pro Kilowattstunde kannst du rund 30 Cent sparen – und das läppert sich über die Jahre zu Tausenden und Zehntausenden von Euro. 

Dazu stellen wir dir bei 1KOMMA5° ein smartes Gesamtpaket aus PV-Anlage, Stromspeicher, dynamischem Stromtarif und intelligenter Steuerung zusammen. Und du maximierst nicht nur den Ertrag deiner PV-Anlage, sondern minimierst zugleich auch deine Stromkosten.