So planst du deine Photovoltaikanlage: die perfekte Größe für dich
Planung
Du möchtest zukünftig deinen Strom von deinem eigenen Dach beziehen und dir eine Photovoltaikanlage kaufen?
In diesem Blogbeitrag erfährst du,
- Wovon hängt die Größe deiner Photovoltaikanlage ab?
- Wie berechnest du deinen jetzigen und zukünftigen Eigenverbrauch?
- Wie ermittelst du deine vorhandene und nutzbare Dachfläche?
- Wie hängt dein möglicher Ertrag von deinem Wohnort, der Ausrichtung deiner PV-Anlage und dem Neigungswinkel ab?
Am Ende des Beitrags kannst du die exakte Größe deiner PV-Anlage ermitteln.
So berechnest du die Größe für deine Photovoltaikanlage
Die Größe deiner PV-Anlage hängt im wesentlichen von 5 Faktoren ab, auf die wir näher eingehen:
Deinem Energieverbrauch
Der Fläche auf deinem Dach
Deinem Standort
Der Himmelsrichtung
Dem Neigungswinkel deines Daches
So ermittelst du deinen jetzigen und zukünftigen Energieverbrauch
Es ist gar nicht so einfach, deinen jetzigen und zukünftigen Energieverbrauch zu bestimmen. Denn deine Photovoltaikanlage kann ziemlich viele Arten von Energien abdecken:
Die elektrische Energie für deinen Haushalt
Die Mobilitätsenergie für dein Elektroauto
Die Wärmeenergie zum Heizen
Damit du die richtige Größe für deine Photovoltaikanlage berechnen kannst, ist es wichtig, dass du weißt, wie viel Strom du jeweils verbrauchst bzw. schätzt in Zukunft zu verbrauchen.
1. Lies deine elektrische Energie von deiner letzten Stromrechnung ab
Die elektrische Energie für deinen Haushalt kannst du ganz einfach von deinen letzten Jahresabrechnungen ablesen und den Durchschnitt bilden.
2. Rechne deine Mobilitätsenergie anhand deines Durchschnittsverbrauches und deiner jährlichen Kilometerleistung aus
Bei der Energie für dein Elektroauto wird es schon etwas komplizierter, außer du besitzt schon eines und weißt ganz genau, was dein Elektroauto im letzten Jahr verbraucht.
Ansonsten kannst du ganz einfach die Anzahl deiner Jahreskilometer mal einem Durchschnittsverbrauch von ca. 20 kWh pro 100 Kilometer berechnen. Dabei enthalten die 20 kWh bereits Energieverluste, die beim Laden auftreten. Ein kurzes Rechenbeispiel:
15.000 km im Jahr * 20 kWh pro 100 Kilometer = 3.000 kWh.
3. Rechne deine Wärmeenergie anhand deines vorherigen Verbrauchs ab
Wenn du zusätzlich eine Wärmepumpe besitzt oder planst, kannst du in Kombination mit einer Photovoltaikanlage deine Heizkosten stark reduzieren.
Du hast zwei Möglichkeiten deine benötigte Wärmeenergie zu ermitteln:
A Verbrauch vom Energieausweis ablesen
Wenn du einen Energieausweis hast, kannst du die benötigten Kilowattstunden pro Quadratmeter ganz einfach ablesen und mal der Anzahl deiner Quadratmeter multiplizieren. Beispiel: du verbrauchst durchschnittlich 100 kWh/m2 und hast 150 m2 Wohnfläche. 100 kWh/m2 x 150 m2 = 15.000 kWh.
B Bisherige Jahresrechnung umrechnen
Du kannst dir deine bisherigen Jahresrechnungen für Öl und Gas anschauen und deinen Verbrauch in Kilowattstunden umrechnen. 1 Liter Öl bzw. 1 Kubikmeter Gas entspricht jeweils ca. 10 kWh. Wenn du jetzt 1.500 m³ Gas verbrauchst, dann benötigst du ca. 15.000 kWh Heizenergie.
Wenn du eine Wärmepumpe installierst, dann kannst du die benötigte Wärmeenergie aus elektrischer Energie erzeugen. Dabei benötigst du je nach Wärmepumpentyp 3-4 mal weniger elektrische Energie.
Bleiben wir bei den 15.000 kWh Wärmeenergie pro Jahr:
Mit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe brauchst du ca. 5.000 kWh an Strom, mit einer Wasser-Wasser Wärmepumpe ca. 4.000 kWh und
mit einer geothermischen Wärmepumpe kannst du deinen Strombedarf in dem Beispiel auf bis zu 3.000 kWh reduzieren.
Bitte beachte, dass gerade in der kältesten Jahreszeit der Ertrag von deiner PV-Anlage am geringsten ist. Deshalb empfehlen wir dir, deine PV-Anlage so groß wie möglich zu planen.
So berechnest du die Dachfläche für deine Photovoltaikanlage
Es gibt verschiedene Wege, die genaue Dachfläche für deine zukünftige PV-Anlage zu ermitteln:
A Ermittle die Dachfläche anhand der Anzahl deiner Dachziegel
Du misst einen Dachziegel ab, misst die Überlappung zu den umliegenden Dachziegeln, ermittelst die Anzahl der Dachziegel auf deinem Dach und berechnest so die genaue Fläche. Der Nachteil: die Dachziegel werden wahrscheinlich nicht immer gleich überlappen und du hast Ungenauigkeiten. Das wird nur kritisch, wenn es um die letzten cm geht, ob ein zusätzliches Modul noch auf dein Dach passt oder nicht.
B Miss die Fläche mit einem Maßband ab
Bei Anbietern, die dir ein Rund-um-sorglos-Paket bieten, wird die Fläche oft mit Aufnahmen von Google Maps/Satelliten berechnet. Die Daten sind aber wiederum nicht cm-genau. Und gerade, wenn es wieder darum geht, das Maximum an Fläche zu nutzen und so viele Module wie möglich auf das Dach zu bekommen, kann das schwierig werden.
Unser Expertentipp für dich:
Installiere zwei PV-Anlagen mit ca. 10 kWp. Eine Anlage nutzt du für die Volleinspeisung von April bis Oktober. Von November bis März meldest du diese Anlage für den Eigenverbrauch an.
Deine zweite PV-Anlage nutzt du das ganze Jahr für deinen Eigenverbrauch. Dadurch profitierst du im Sommer von einer guten Einspeisevergütung und im Winter sparst du Kosten, indem du so viel wie möglich deines Strombedarfes durch deinen eigenproduzierten Strom abdeckst und nur wenig Strom von deinem Netzbetreiber zukaufen musst.
So ermittelst du theoretisch den maximalen Ertrag deiner Photovoltaikanlage
Der Ertrag deiner Photovoltaikanlage ist von folgenden 4 Faktoren abhängig:
Der Größe deiner Photovoltaikanlage
Deinem Standort
Der Ausrichtung deiner Photovoltaikanlage
Dem Neigungswinkel deiner Daches
1. Durchschnittliche Solarleistung abhängig von der Fläche und Leistung pro Modul
Hier einmal ein Richtwert, damit du siehst, wie viel kWp du mit deiner Dachfläche ungefähr erreichen kannst. Zur Zeit ist eine Leistung pro Modul von 350 W normal:
| Leistung pro Modul | Modulgröße | Leistung bei einer 30 m² | Leistung bei einer 40 m² | Leistung bei einer 50 m² |
|---|---|---|---|---|
| 300 W | 1.5 m² | 6.0 kWp | 7.8 kWp | 9.9 kWp |
| 300 W | 1.7 m² | 5.1 kWp | 6.9 kWp | 8.7 kWp |
| 300 W | 1.9 m² | 4.5 kWp | 6.3 kWp | 7.8 kWp |
| 350 W | 1.5 m² | 7.0 kWp | 9.1 kWp | 11.5 kWp |
| 350 W | 1.7 m² | 5.9 kWp | 8.0 kWp | 10.1 kWp |
| 350 W | 1.9 m² | 5.2 kWp | 7.3 kWp | 9.1 kWp |
| 400 W | 1.5 m² | 8.0 kWp | 10.4 kWp | 13.2 kWp |
| 400 W | 1.7 m² | 6.9 kWp | 9.2 kWp | 11.6 kWp |
| 400 W | 1.9 m² | 6.0 kWp | 8.4 kWp | 10.4- kWp |
2. Die max. Sonneneinstrahlung variiert pro Standort
Wenn du einmal deinen Gesamtenergieverbrauch bestimmt und deine verfügbare Dachfläche berechnet hast, reicht das leider noch nicht aus, um die Größe deiner PV-Anlage zu berechnen.
Denn die Größe deiner Photovoltaikanlage hängt auch davon ab, ob du im Süden von Deutschland lebst oder im Norden. Gerade zu den unterschiedlichen Jahreszeiten gibt es große Unterschiede darin, wie viel Energie du auf deinem eigenen Dach erzeugen kannst. Das siehst du sehr gut an der Sonneneinstrahlungskarte des Deutschen Wetterdienstes:
Im Süden von Deutschland erzeugst du im Winter sehr viel mehr Energie als im Norden von Deutschland. Der Unterschied kann bis zu einem Faktor 2 sein. Hier einmal veranschaulicht anhand von Lübeck und Rosenheim mit den Daten aus dem ‘Photovoltaik Geographical Information System’ von der Europäischen Kommission.
Wenn du also im Norden von Deutschland lebst, wird deine Photovoltaikanlage größer sein müssen als wenn du im Süden von Deutschland lebst.
3. Die perfekte Himmelsrichtung und Neigung deiner Solarmodule für einen max. Ertrag
Der optimale Neigungswinkel liegt bei 30°. Generell ist der Ertrag deiner Photovoltaikanlage dann am höchsten, wenn die Sonne senkrecht, also mit einem 90°-Winkel auf deine Solarmodule trifft.
Da die Sonne täglich wandert und auch der Höchststand der Sonne pro Jahreszeit unterschiedlich ist, ist der 90°-Winkel eher eine theoretische Größe.
Im Sommer steht die Sonne höher als im Winter. Laut einer Studie vom Fraunhofer-Institut erreichen Dachflächen in Deutschland mit einer Neigung von 30° den besten durchschnittlichen Energieertrag pro Jahr.
4. Die optimale Himmelsrichtung ist Süden, es gibt aber kaum Unterschiede zu Osten und Westen
Es gibt nur sehr geringe Ertragsunterschiede zwischen den einzelnen Himmelsrichtungen (außer Norden) und der Neigung der Solarmodule. So eignen sich neben der Südausrichtung auch eine Ost- bzw. Westausrichtung. Und Abweichungen von ±10° von der optimalen Neigung haben kaum einen negativen Einfluss auf die Stromgewinnung.
Relevant ist das vor allem, wenn du neu baust. Wenn du bereits ein Dach auf deinem Haus hast, ist die Dachneigung vorgegeben. Anpassungen durch Aufständerungen stehen in keinem Preis-Leistungsverhältnis, weshalb wir dies nur bei Flachdächern empfehlen.
5. Mit Photovoltaik Geographical Information System bestimmst du deinen durchschnittlichen Ertrag
Mit dem Tool ‘Photovoltaik Geographical Information System’ von der Europäischen Kommission kannst du sehr genau ausrechnen, wie viele kWh du im Durchschnitt voraussichtlich pro Jahr heruntergebrochen auf die einzelnen Monate mit deiner PV-Anlage generierst. Gebe dazu ein paar Daten, wie deinen Standort, die geplante Größe deiner Photovoltaikanlage, den Effizienzverlust, den Neigungswinkel, den Azimut an und lass dir das Ergebnis ganz einfach anzeigen.
Der Azimut gibt in dem Fall die Himmelsrichtung an. Ursprünglich kommt der Begriff aus der Astronomie und je nach Tool und Quelle unterscheiden sich die Gradangaben für die unterschiedlichen Himmelsrichtungen. Bei ‘Photovoltaik Geographical Information System’ bedeutet eine südliche Ausrichtung einen Azimut von 0° und bei einer Süd/Ostausrichtung liegt der Azimut bei -45°.
Ein Effizienzverlust von 10-15% ist je nach Hersteller normal. Das Tool selbst rechnet standardmäßig mit einem Verlust von 14%.
Du kannst mit den Daten spielen und sehen, wie viel kWh du bei einer gewissen Größe produzierst.
In unserem Blogbeitrag ‘Rechenbeispiel: wie Matthias mit einem Einfamilienhaus die Größe seiner PV-Anlage bestimmt hat und was er für die Installation alles benötigt’ erklären wir dir Schritt für Schritt an einem Beispiel, was du hier theoretisch erfahren hast.
In unserem Blogbeitrag ‘Was du für die Installation deiner Photovoltaikanlage benötigst und wie viel davon’ erklären wir dir u.a. warum die Größe der Solarmodule für dich entscheidend ist und was du sonst noch ganz genau brauchst.
Gut zu wissen: Mythos Verschattungen. Warum sie nicht ideal sind, aber heutzutage kaum noch eine Rolle spielen
Wie wir schon erwähnt haben, ist die Technologie heute so weit fortgeschritten, dass es sich für dich auch dort lohnt, ein Solarmodul zu installieren, wo temporären Verschattungen auftreten.
Sogenannte Bypass-Dioden stellen sicher, dass durch die verschatteten Teile kein Strom fließt und damit auch nicht die Leistung des gesamten Solarmodules beeinträchtigen. Denn ein Solarmodul ist nur so effizient wie an seiner schwächsten Stelle.
