Wer mit einer PV-Anlage auf dem Dach kosten sparen möchte, beschäftigt sich relativ schnell mit der Frage wie viel Strom so eine Anlage überhaupt erzeugt und ob damit der gesamte Strombedarf gedeckt werden kann. Da diese Frage nicht pauschal beantwortet werden kann und die erzeugte Strommenge von verschiedenen Faktoren abhängt, erörtern wir in diesem Ratgeber genauer, unter welchen Umständen wie viel Strom erzeugt werden kann.
Welche Werte geben eine Aussage über die Leistung einer PV-Anlage?
Um die Leistung einer Photovoltaikanlage ablesen zu können, gilt es, die unterschiedlichen Werte zu verstehen.
Nennleistung
Die Nennleistung einer PV-Anlage wird in Kilowattpeak (kWp) angegeben und bezeichnet die maximale Leistung der Solarmodule unter Standardbedingungen. Diese sogenannten Standard Test Conditions (STC) werden im Labor erzeugt und umfassen eine Temperatur von 25°C, einen Strahlungswinkel von 48,2° und eine Sonneneinstrahlung von 1000 Watt pro Quadratmeter.
Tatsächlicher Stromertrag
Der tatsächliche Stromertrag, angegeben in Kilowattstunden (kWh) gibt an, welche Leistung eine PV-Anlage tatsächlich – also nicht unter Idealbedingungen – erzeugt. Dieser Wert kann mitunter stark von der Nennleistung abweichen und liegt in Deutschland zwischen 800 und 1.200 kWh pro Jahr und pro installiertem kWp.
Wirkungsgrad
Der Wirkungsgrad ergibt sich aus dem Verhältnis der einstrahlenden Lichtenergie und der produzierten elektrischen Energie. Der Wert variiert je nach Modultyp und liegt für polykristalline Solarzellen zwischen 15 und 20 Prozent und bei monokristallinen Solarzellen zwischen 20 und 22 Prozent.
Was beeinflusst die Leistung einer PV-Anlage
Nachdem die Grundbegriffe geklärt sind, betrachten wir nun, von welchen Faktoren der Stromertrag Ihrer Photovoltaikanlage abhängt.
Größe der Anlage
Dieser Einflussfaktor erklärt sich relativ einfach: Je größer die PV-Anlage, desto mehr Solarmodule enthält sie in der Regel. Dadurch kann entsprechend mehr Strom erzeugt werden als mit einer kleineren PV-Anlage, die weniger Solarmodule der gleichen Art enthält.
Die Art der Solarmodule
Wie bereits im letzten Abschnitt erläutert, können größere Photovoltaikanlagen mehr Strom erzeugen als kleinere. Dies gilt jedoch nur, wenn bei beiden Anlagen dieselben Solarmodule verwendet werden. Denn je nach Art des Solarmoduls kann die Leistung stark variieren, sodass beispielsweise eine kleinere Anlage mit leistungsstärkeren Modulen die gleiche oder sogar eine höhere Strommenge erzeugen kann als eine größere Anlage mit leistungsschwächeren Modulen. Monokristalline Solarzellen haben einen höheren Wirkungsgrad als polykristalline oder Dünnschichtsolarzellen. Und auch zwischen Glas-Glas- und Glas-Folien-Modulen gibt es Unterschiede.
Auch der Wirkungsgrad des Wechselrichters und der Leitungsverlust der Solarkabel über den Performance-Ratio der Gesamtanlage beeinflussen die Gesamtleistung der PV-Anlage maßgeblich.
Die Größe allein ist also nicht ausschlaggebend.
Ausrichtung der Solarzellen zur Sonne
Je nachdem in welche Himmelsrichtung die PV-Anlage ausgerichtet ist, kann sie bei ansonsten gleichen Bedingungen mehr oder weniger Strom erzeugen. Die ideale Ausrichtung ist Richtung Süden. Bei einer Ausrichtung nach Osten oder Westen müssen Sie mit einem ca. 20 Prozent geringerem Ertrag rechnen. Eine Nordausrichtung ist nicht rentabel.
Neigungswinkel der Solarmodule
Fast so wichtig wie die Ausrichtung, ist der Neigungswinkel der Solarmodule. Denn nur bei optimalem Winkel treffen die Sonnenstrahlen so auf die Solarzellen, das maximaler Strom erzeugt werden kann.
Der ideale Neigungswinkel liegt zwischen 20° und 45°, denn dann treffen die Sonnenstrahle in einem Winkel von 90 Grad auf die Solarmodule. Dieser Winkel verändert sich jedoch im Laufe des Tages mit dem Stand der Sonne.
Wetterbedingungen
Je höher die Anzahl der Sonnenstunden pro Tag, desto höher ist logischerweise auch der Ertrag der PV-Anlage. Die Wetterbedingungen können jedoch stark variieren. Das hat einen erheblichen Einfluss auf die Stromerzeugung. Jährliche Unterschiede im Wetter können Schwankungen von ca. 5 bis 15 Prozent ergeben.
Nachfolgend haben wir Ihnen eine Übersicht über die jeweilige Stromerzeugung unter bestimmten Wetterbedingungen erstellt:
| Wetter | Globalstrahlung | Leistung pro Modul | Stromerzeugung pro Stunde |
| sonnig | 1000 W/m² | ~ 400 Watt | 1000 Wh |
| leicht bewölkt | 400 W/m² | ~ 160 Watt | 400 Wh |
| bewölkt | 150 W/m² | ~ 60 Watt | 150 Wh |
| Regen / stark bewölkt | 50 W/m² | ~ 10 Watt | 50 Wh |
Jahreszeiten
Die Anzahl der Sonnenstunden schwankt jedoch nicht nur täglich, sondern variiert auch je nach Jahreszeit, ebenso wie die Stärke der Sonneneinstrahlung. Im Sommer scheint die Sonne nicht nur häufiger und länger, sondern auch deutlich intensiver als etwa im Winter. Durchschnittlich werden in der kalten Jahreszeit nur etwa 25 Prozent der Erträge vom Sommer erreicht.
Nachfolgend finden Sie eine Übersicht über den Einfluss der Jahreszeit auf den täglichen Stromertrag.
| Jahreszeit | Stromerzeugung pro Tag | Anteil am Jahresertrag |
| Frühling (März, Apr, Mai) | 3,76 kWh | 0,38% |
| Sommer (Jun, Jul, Aug) | 3,99 kWh | 0,41% |
| Herbst (Sep, Okt, Nov) | 2,05 kWh | 0,21% |
| Winter (Dez, Jan, Feb) | 0,95 kWh | 0,10% |
Standort der Anlage
Dass im Süden Deutschlands oftmals höhere Temperaturen herrschen als im Norden ist allgemein bekannt. Das hat vor allem mit der höheren Globalstrahlung im Süden zu tun. Die Globalstrahlung bezeichnet die Gesamtheit der Sonnenenergie, die auf die Erdoberfläche trifft. Je näher sich eine Region am Äquator befindet, desto höher ist die Globalstrahlung und desto mehr Sonne scheint auch auf die Solarzellen. Durchschnittlich erzeugt eine PV-Anlage in Süddeutschland etwa 10 Prozent mehr Strom pro Jahr als in Norddeutschland.
Wie viel Strom erzeugt eine PV-Anlage durchschnittlich?
Wie wir zuvor festgestellt haben, hängt die tatschliche Leistung einer Photovoltaikanlage von vielen verschiedenen Faktoren ab. Man kann jedoch Durchschnittswerte angeben, an denen Sie sich orientieren können. Dabei ist es sinnvoll, die Leistung in kWh pro kWp anzugeben:
Im Durchschnitt erzeugt eine typische PV-Anlage mit 8 kWp im Jahr etwa 8000 kWh Strom. Der Durchschnittswert von 8000 kWh ergibt sich aus dem Ertrag von 9600 kWh unter Idealbedingungen und 6000 kWh bei nicht optimalen Voraussetzungen. Das sind ca. 1000 kWh pro kWp.
Dadurch liegt der durchschnittliche Ertrag eine PV-Anlage, je nach Größe zwischen 4000 kWh (bei einer 4 kWp-Anlage) und 10000 kWh (bei einer 10 kWp-Anlage) pro Jahr.
Kann ich mit einer PV-Anlage meinen gesamten Stromverbrauch decken?
Eine vierköpfige Familie verbraucht im Jahr etwa 5000 kWh. Doch selbst mit einer 10 kWp-Anlage und somit einem jährlichen Stromertrag von rund 10000 kWh wäre eine komplette Autarkie nicht sichergestellt. Der Grund hierfür ist die Diskrepanz zwischen dem Maximum der Stromerzeugung und der Zeit, in der am meisten Strom benötigt wird.
Um die Mittagszeit ist die Stromerzeugung am höchsten ist, wenn die Sonne hell und intensiv scheint. Der meiste Strom wird aber am Abend benötigt, wenn es draußen dunkel ist und die meisten Menschen zuhause sind und Strom für Licht und Haushaltsgeräte benötigt wird. Auch im Winter ist der Strombedarf deutlich höher, da die Tage kälter und kürzer sind. Gleichzeitig produziert die PV-Anlage in dieser Jahreszeit aber viel Weniger Strom als im Sommer.
Anders gesagt gibt es Zeiten der Überproduktion, in denen mehr Strom produziert als verbraucht wird. Dieser Überschuss wird ins Netz eingespeist und kann nicht mehr für den Eigenbedarf verwendet werden. Aber es gibt auch Zeiten, in denen mehr Strom benötigt wird, als die PV-Anlage produziert. In diesem Fall muss zusätzlicher Strom aus dem Netz bezogen werden.
Der Eigenverbrauch liegt bei gutem Lastenmanagement nur bei etwa 30 Prozent ohne Batteriespeicher. Selbst mit Stromspeicher liegt der Eigenverbrauch nur bei 60 bis 70 Prozent. Dafür sind diese Speichersysteme jedoch sehr teuer.
Autarkie können Sie mit einer PV-Anlage also nicht erreichen, aber Sie können in jedem Fall unabhängiger vom öffentlichen Stromnetz werden und zusätzlich noch von der Einspeisevergütung profitieren. Eine PV-Anlage rentiert sich also in jedem Fall!