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Wie viel Strom erzeugt eine Solaranlage?


Aktualisiert am 07.03.2024

greenmondi Solar (2)

Die Erzeugung von Strom durch Solaranlagen ist ein Schlüssel zur nachhaltigen Energieversorgung in Deutschland. Die Menge an erzeugtem Strom hängt jedoch von verschiedenen Faktoren ab, die es zu berücksichtigen gilt. Hier erklären wir detailliert, wie das Wetter, der Standort, die Jahreszeit sowie die Ausrichtung und Neigung der Solarmodule die Stromerzeugung beeinflussen.  Pro 1 kWp installierter Photovoltaik-Leistung erzeugt eine Photovoltaikanlage ca. 1.000 kWh Strom im Jahr. Das sind im Jahresdurchschnitt 2,7 kWh pro Tag oder 112,5 Wh die Stunde. Auf Einfamilienhäusern haben gewöhnliche Photovoltaikanlagen eine Leistung von 5 bis 10 kWp.   

Wetterbedingungen 

Das Wetter spielt eine entscheidende Rolle bei der Stromproduktion von Solaranlagen. Sonnenlicht ist natürlich der wichtigste Faktor, wobei direktes Sonnenlicht effektiver für die Stromerzeugung ist als diffuses Licht an bewölkten Tagen. Allerdings können moderne Solarmodule auch bei Bewölkung und diffusen Lichtverhältnissen effizient Strom erzeugen, wenn auch weniger als an klaren, sonnigen Tagen. Es handelt sich bei diesen Werten um durchschnittliche Jahreswerte für Deutschland. Eine Solaranlage produziert in der Realität nicht jeden Tag genau 2,7 kWh Strom pro kWp. Ca. 70% des produzierten Stroms werden nämlich in den Sommermonaten erzeugt. Des Weiteren unterscheiden sich die Sonneneinstrahlung und das Wetter je nach Standort und Tageszeit. Aus diesem Grund sind der Tages- und Stundenwert daher wenig aussagekräftig.

Wetter 

Globalstrahlung 

Leistung 

Sonnig 

1000 W/qm 

1000 Watt 

Leicht wolkig 

400 W/qm 

400 Watt 

Stark wolkig 

150 W/qm 

150 Watt 

Regnerisch 

50 W/qm 

50 Watt 

 


Standort und Bundesländerübersicht 

Die geografische Lage ist ein weiterer wichtiger Faktor, der die Leistung einer Solaranlage beeinflusst. In Deutschland gibt es signifikante Unterschiede zwischen den Bundesländern: Norddeutschland (z.B. Schleswig-Holstein, Niedersachsen) erhält tendenziell weniger Sonnenstunden als der Süden, was zu einer geringeren durchschnittlichen Stromerzeugung führt. Süddeutschland (z.B. Bayern, Baden-Württemberg) profitiert von mehr Sonnenstunden, insbesondere in den Alpenregionen, was die Solarenergieerzeugung begünstigt. Ost- und Westdeutschland haben ähnliche Sonnenstunden, wobei lokale Gegebenheiten wie Höhenlage und Mikroklima die Effizienz beeinflussen können. 

Eine detaillierte Übersicht finden Sie auf der Strahlungskarte des deutschen Wetterdienstes

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 


Jahreszeiten 

Die Jahreszeit ist entscheidend für die Menge des erzeugten Stroms. Im Sommer, wenn die Tage länger sind und die Sonne höher steht, ist die Stromproduktion am höchsten. Im Winter hingegen, mit kürzeren Tagen und niedrigerem Sonnenstand, verringert sich die Energieausbeute deutlich. Die ergiebigsten Monate sind von April bis August. Hier werden im Schnitt bis zu 145 kWh Strom pro Monat erzeugt. In den Wintermonaten sind es dagegen nur 15-40 kWh.

Zeitraum 

Möglicher Photovoltaik-Ertrag 

Januar 

20,5 kWh/kWp 

Februar 

31,6 kWh/kWp 

März 

80,3 kWh/kWp 

April 

138,5 kWh/kWp 

Mai 

146,0 kWh/kWp 

Juni 

139,3 kWh/kWp 

Juli 

146,0 kWh/kWp 

August 

124,0 kWh/kWp 

September 

93,16 kWh/kWp 

Oktober 

41,0 kWh/kWp 

November 

26,5 kWh/kWp 

Dezember 

13,7 kWh/kWp 

Gesamtjahr 

1000,8 kWh/kWp 


Ausrichtung und Neigung der Solarmodule 

Die Ausrichtung (Azimutwinkel) und Neigung (Elevation) der Solarmodule sind für die Optimierung der Stromerzeugung wesentlich. Idealerweise sollten die Module nach Süden ausgerichtet sein, um die Sonneneinstrahlung über den Tag maximal auszunutzen. Die optimale Neigung hängt von der geografischen Breite ab; in Deutschland liegt sie meist zwischen 30° und 38°.



Dachausrichtung und Dachneigung

Modularten 

Solarmodule, auch Photovoltaik-Module genannt, sind das Herzstück jeder Solaranlage, die Sonnenlicht in elektrische Energie umwandelt. Es gibt hauptsächlich drei Arten von Solarmodulen, die sich in ihrer Zusammensetzung, Effizienz, Kosten und Anwendungsbereichen unterscheiden: monokristalline, polykristalline und Dünnschicht-Solarmodule. 

Monokristalline Solarmodule 

Monokristalline Solarmodule bestehen aus Solarzellen, die aus einem einzigen, durchgängigen Kristallgitter gefertigt sind. Diese Zellen haben eine typische dunkle, fast schwarze Farbe und eine einheitliche Oberfläche. Monokristalline Module sind für ihre hohe Effizienz bekannt, da das durchgängige Kristallgitter es den Elektronen ermöglicht, sich leichter zu bewegen, was zu einer höheren Stromerzeugung führt. Aufgrund des aufwendigeren Herstellungsprozesses und der höheren Effizienz sind sie in der Regel teurer als andere Solarmodultypen. Sie eignen sich besonders für Anwendungen, bei denen der Platz begrenzt ist, da sie mehr Energie auf einer kleineren Fläche erzeugen können.

Polykristalline Solarmodule

Polykristalline Solarmodule bestehen aus Solarzellen, die aus Siliziumkristallen zusammengesetzt sind, die beim Abkühlen viele kleine, unterschiedliche Kristallgitter bilden. Diese Zellen weisen eine blaue Färbung und ein gesprenkeltes Aussehen auf, das durch die vielen kleinen Kristalle entsteht. Polykristalline Module sind in der Herstellung günstiger als monokristalline, da der Prozess weniger Abfall erzeugt und einfacher ist. Allerdings sind sie auch weniger effizient, da die Unregelmäßigkeiten im Kristallgitter den Elektronenfluss stören können. Sie bieten ein gutes Gleichgewicht zwischen Kosten und Effizienz und sind eine beliebte Wahl für Wohngebäude und Projekte mit mehr verfügbarem Platz. 

Dünnschicht-Solarmodule

Dünnschicht-Solarmodule unterscheiden sich grundlegend von den monokristallinen und polykristallinen Modulen. Sie werden durch das Auftragen von einer oder mehreren dünnen Schichten von photovoltaischem Material auf ein Substrat hergestellt. Zu den Materialien können unter anderem Cadmiumtellurid (CdTe), amorphes Silizium (a-Si) und Kupfer-Indium-Gallium-Selenid (CIGS) gehören. Dünnschichtmodule sind weniger effizient als kristalline Module, haben aber den Vorteil, dass sie flexibel, leicht und einfacher zu installieren sind. Sie eignen sich besonders für große kommerzielle Anwendungen oder für Orte, an denen die Module auf gekrümmten Oberflächen montiert werden müssen. Ihre Produktion ist kostengünstiger, und sie sind weniger anfällig für Leistungsabfall bei hohen Temperaturen.

Fazit 

Die Stromerzeugung durch Solaranlagen in Deutschland ist ein komplexes Zusammenspiel verschiedener Faktoren. Während das Wetter und die Jahreszeiten nicht beeinflussbare Gegebenheiten darstellen, können die Standortwahl, die sorgfältige Planung der Ausrichtung und Neigung der Solarmodule maßgeblich zur Effizienzsteigerung beitragen. Durch die Berücksichtigung dieser Faktoren können Eigentümer von Solaranlagen ihre Stromproduktion maximieren und so einen wichtigen Beitrag zur Energiewende in Deutschland leisten. 
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