Solarmodule
Der Wirkungsgrad auf dem Datenblatt sagt, wie viel Leistung auf einen Quadratmeter passt. Wie viele Kilowattstunden jedes Kilowatt Modulleistung im Jahr liefert, bestimmen andere Werte.
| Merkmal | Hochwertig | Durchschnitt | Einfach |
|---|---|---|---|
| Zelltechnik | Rückkontakt, Heterojunction | TOPCon (n-Typ) | PERC (p-Typ) |
| Modulwirkungsgrad | 23–25 % | 21,5–23 % | 20–21,5 % |
| Temperaturkoeffizient der Leistung | −0,24 bis −0,29 %/K | −0,29 bis −0,32 %/K | −0,34 bis −0,40 %/K |
| Leistungsverlust im ersten Jahr | rund 1 % | rund 1 % | rund 2 % |
| Alterung danach | 0,25–0,35 % pro Jahr | 0,35–0,4 % pro Jahr | 0,45–0,55 % pro Jahr |
| Leistungsgarantie | 30 Jahre, 87–89 % | 25–30 Jahre, 84–89 % | 25 Jahre, 80–84 % |
| Produktgarantie | 25–30 Jahre | 15–25 Jahre | 10–12 Jahre |
| In der Rechnung | 23,5 %, −0,26 %/K, 1 % + 0,25 %/J. | 22,5 %, −0,30 %/K, 1 % + 0,4 %/J. | 21 %, −0,35 %/K, 2 % + 0,55 %/J. |
- Wirkungsgrad
Zählt nur, wenn das Dach knapp ist. Dann passen mit 23,5 % gut 10 % mehr Leistung aufs Dach als mit 21 %.
- Temperatur
Module verlieren pro Grad über 25 °C Zelltemperatur Leistung. Auf dem Dach werden Zellen im Sommer 50–65 °C heiß.
- Alterung
Der Unterschied wächst jedes Jahr. Nach 20 Jahren liegt ein einfaches Modul im Mittel rund 6 Prozentpunkte unter einem hochwertigen.
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Die Garantielinie ist eine verbreitete Untergrenze. Echte Module liegen meist darüber; die Garantie hilft erst, wenn eine Messung den Mangel belegt.
Wechselrichter
Der Wechselrichter macht aus dem Gleichstrom der Module Wechselstrom. Er arbeitet die meiste Zeit in Teillast, morgens, abends und bei Wolken. Deshalb zählt der europäische Wirkungsgrad, der Teillast gewichtet, mehr als der Spitzenwert.
| Merkmal | Hochwertig | Durchschnitt | Einfach |
|---|---|---|---|
| Europäischer Wirkungsgrad | ab 97,5 % | 96,5–97,5 % | unter 96,5 % |
| Spitzenwirkungsgrad | 98–98,8 % | 97,5–98 % | 96–97,5 % |
| Wirkungsgrad bei 5 % Last | über 96 % | um 94–95 % | 90 % und darunter |
| Garantie | 10 Jahre, verlängerbar | 5–10 Jahre | 2–5 Jahre |
| In der Rechnung (η EU) | 98,0 % | 97,0 % | 95,3 % |
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- Größe
Ein Wechselrichter mit 80–100 % der Modulleistung passt in Deutschland meist. Ein zu großes Gerät läuft öfter im schwachen Teillastbereich; ein zu kleines kappt mittags Spitzen.
- Lebensdauer
10 bis 15 Jahre sind üblich. Über 20 Jahre wird er in der Regel einmal ersetzt; das kostet mehr als ein Prozentpunkt Wirkungsgrad.
- Kopplung
Ein Hybrid-Wechselrichter lädt den Speicher direkt mit Gleichstrom. Ein nachgerüsteter Speicher am Wechselstrom wandelt einmal mehr und verliert dabei einige Prozent.
Batteriespeicher
Beim Speicher entscheiden zwei Werte: wie viel vom eingespeicherten Strom zurückkommt und wie viel das System selbst verbraucht, auch wenn es nichts tut.
| Merkmal | Hochwertig | Durchschnitt | Einfach |
|---|---|---|---|
| Wirkungsgrad hin und zurück (AC) | über 90 % | 85–90 % | unter 85 % |
| Bereitschaftsverbrauch | 2–5 W | um 10 W | 25 W bis über 60 W |
| Kapazitätsverlust | rund 1,5 % pro Jahr | rund 2 % pro Jahr | 3 % pro Jahr und mehr |
| Zellchemie | Lithium-Eisenphosphat | Lithium-Eisenphosphat | teils NMC |
| In der Rechnung | 92 %, 3 W, 1,5 %/J. | 88 %, 10 W, 2 %/J. | 82 %, 35 W, 3 %/J. |
- 2–64 W
Bereitschaftsverbrauch leerer Speicher im Labortest der HTW Berlin. 35 W rund um die Uhr sind gut 300 kWh im Jahr.
- rund 95 %
Die besten Systeme im Systemvergleich der HTW. Die schwächsten verlieren bei kleiner Leistung ein Viertel und mehr.
- Nutzbar
Angebote nennen mal die nutzbare, mal die Nennkapazität. Vergleichen nur mit der nutzbaren.
Wo die Verluste entstehen
Von der Sonne auf dem Modul bis zum Strom an der Steckdose gehen in Deutschland auf einem gut geplanten Dach 12 bis 20 % verloren. Fachleute sprechen von einer Performance Ratio von 80 bis 88 %. Typische Jahreswerte:
| Stelle | Typischer Verlust | Woran es liegt |
|---|---|---|
| Verschattung | 0 bis über 10 % | Schornstein, Gaube, Baum; ein Schatten auf einer Zelle bremst ohne Optimierer die ganze Modulreihe |
| Verschmutzung | 1–2 % | auf geneigten Dächern wäscht Regen das meiste ab; Flachdach und Landwirtschaft mehr |
| Einstrahlwinkel und Reflexion | 2–4 % | Morgen- und Abendlicht trifft schräg auf das Glas |
| Temperatur | 2–5 % im Jahr | an heißen Sommertagen mittags 10–15 %; hier zählt der Temperaturkoeffizient |
| Schwachlicht | 1–3 % | bei Bewölkung und tiefer Sonne arbeiten Zellen schlechter als im Datenblatt |
| Fehlanpassung und Toleranz | 0,5–2 % | die schwächste Zelle bestimmt den Strom der Reihe |
| Gleichstromleitungen | 0,5–1,5 % | zu dünne oder lange Kabel |
| Wechselrichter | 2–5 % | stark abhängig von Teillast und Gerät |
| Speicher | 8–18 % des gespeicherten Stroms | plus Bereitschaftsverbrauch rund um die Uhr |
Der Rechner nutzt PVGIS mit 14 % Systemverlust für Leitungen, Wechselrichter, Verschmutzung und Fehlanpassung; Temperatur und Einstrahlwinkel rechnet PVGIS stündlich dazu. Das entspricht hier der Stufe „Durchschnitt“.
Was ein Prozent wert ist
- ≈ 100 kWh
1 % Ertrag einer 10-kWp-Anlage im Jahr, in Deutschland bei rund 1.000 kWh je kWp
- 7–9 ct
ist eine solche zusätzliche Kilowattstunde im Beispiel wert. Sie fällt meist mittags an, wenn das Haus versorgt ist, und wird eingespeist oder abgeregelt.
- 35 ct
kostet dagegen jede Kilowattstunde, die der Speicher verliert oder selbst verbraucht, wenn das Haus sie abends aus dem Netz holt.
Darum lohnt der Blick zuerst auf den Speicher, dann auf Wechselrichter und Module. Die Rechnung unten zeigt es Stunde für Stunde.