Leistungsstarke Solarmodule

Insbesondere bei knapper Dachfläche bedarf es leistungsstarker Solarmodule, um einen möglichst hohen Ertrag pro Fläche zu erzielen. Doch nicht allein die Leistung eines Solarmoduls ist entscheidend: Damit eine Photovoltaikanlage langfristig wirtschaftlich arbeitet, müssen die Solarmodule ihre hohe Leistung auch noch nach Jahrzehnten zuverlässig erbringen. Hier erfahren Sie, wie Sie die Leistung und Wirtschaftlichkeit von Solarmodulen beurteilen können. 

Welche Leistung hat ein Solarmodul? Auf dem Markt sind verschiedene Solarmodule mit Leistungen von 350, 400 und mehr Watt-Peak erhältlich. Dieser Wert allein ist jedoch wenig aussagekräftig, denn er muss ins Verhältnis zur Größe und zur Lebensdauer des jeweiligen Moduls gesetzt werden. Nur so lassen sich die tatsächliche Leistung eines Solarpanels und damit sein Nutzen für die geplante Photovoltaikanlage beurteilen. 

1. Der Wirkungsgrad: ausschlaggebend für die Leistung eines Solarmoduls

Entscheidend für die Leistung eines Solarmoduls ist der Wirkungsgrad der verwendeten Solarzellen. Er gibt an, welcher Anteil der eingestrahlten Sonnenenergie in elektrische Energie umgewandelt wird. Um die Module verschiedener Hersteller vergleichen zu können, wurden Standardbedingungen definiert, sogenannte „Standard Test Conditions“ (STC, engl. für Standard Test-Bedingungen). Der unter diesen Bedingungen ermittelte Solarertrag wird mit der Einheit Wp (Watt-Peak) gekennzeichnet.

Den geringsten Wirkungsgrad haben Dünnschichtmodule, die vor allem im Projektbereich eingesetzt werden. Privatanwender installieren in der Regel Dickschichtmodule mit sogenannten monokristallinen Solarzellen. Die lange Zeit eingesetzten günstigeren polykristallinen Zellen, erkennbar an ihrer unregelmäßig wirkenden, blau scheinenden Oberfläche, sind mittlerweile nahezu vom Markt verschwunden. Ihr Wirkungsgrad liegt einige Prozent unter den monokristallinen Zellen.  

Aktuell dominieren monokristalline Solarmodule den Markt, bei denen die Leistung durch die sogenannte PERC-Technologie gesteigert wird. „PERC“ steht für „passivated emitter and rear cell“. Die Zellen sind so aufgebaut, dass die Lichtausbeute erhöht und elektrische Verluste gesenkt werden. Der Wirkungsgrad der Solarzellen lässt sich so um 1 % und mehr steigern. Auch bifaciale Module werden zur Steigerung der Leistung eingesetzt. Sie verfügen über eine photoaktive Ober- und Unterseite, sodass reflektiertes Sonnenlicht auch auf der Rückseite der Zellen aufgenommen und genutzt werden kann. Das setzt selbstverständlich voraus, das das Licht auch die Rückseite erreicht. Bei typischen Aufdach-Installationen ist das eher selten der Fall anders als z.B. bei Carports oder Parkplatzüberdachungen. 

2. Leistungsstarke Solarmodule mit langer Lebensdauer

Um die Wirtschaftlichkeit eines Solarpanels beurteilen zu können, reicht der Wirkungsgrad der Zellen allein nicht aus. Ein Solarmodul mit geringerer Leistung, das über 30 Jahre Solarstrom produziert, kann ganzheitlich betrachtet wirtschaftlicher sein als ein leistungsstärkeres Modul, das nur 20 Jahre lang hält. Idealerweise werden eine hohe Leistung und eine lange Lebensdauer kombiniert, wie es bei Glas-Glas-Solarmodulen der Fall ist. 

Glas-Glas-Module sind im Vergleich zu Glas-Folie-Modulen robuster und unterliegen einer weniger starken Degradation (Alterung). Das bedeutet, dass Wasserdampf, aggressive Gase und Umwelteinflüsse den Solarzellen weniger anhaben können.

3. Die Größe der PV-Module im Verhältnis zur Dachfläche

Für Solarparks sind kostengünstige Dünnschicht-Solarmodule sinnvoll, denn trotz des geringeren Wirkungsgrads lässt sich hier aufgrund der großen zur Verfügung stehenden Fläche ein hoher Ertrag erzielen. Bei Photovoltaik-Dachanlagen ist die Fläche in aller Regel sehr begrenzt, weshalb das  Verhältnis zwischen Leistung und Größe der PV-Module besonders wichtig ist.

Die Standardgröße der SOLARWATT-Module beträgt 1.680 × 990 mm. Hinzu kommen 5 mm einzuhaltender Abstand (2,5 mm pro Seite) wegen der thermischen Ausdehnung. Somit hat ein PV-Modul eine Größe von etwa 1,67 m². Auf einer Dachfläche von 10 m² lassen sich also sechs Module unterbringen. Die Gesamt-Nennleistung einer Photovoltaikanlage ergibt sich aus der Anzahl der eingesetzten Module und deren Leistung. Wie viele solcher Module benötigen Sie für Ihre Photovoltaikanlage? 

Rechenbeispiel: Wie viele Module benötigen Sie für eine 5 kWp-Anlage?

Als leistungsstark gelten Solarmodule mit einer Leistung ab 350 Wp. Um 5 Kilowatt-Peak (kWp) zu erzeugen, sind etwa 15 solcher Module nötig, die eine Dachfläche von etwas mehr als 25 m² beanspruchen. 

5 kWp : 0,35 kW / Modul = 14,28 => 15 Module

15 x 1,67  m² = 25,1 m²

Andersherum lässt sich auch errechnen, welche Anlagengröße sich auf einem vorhandenen Dach realisieren lässt.

50 m² : 1,67 m² / Modul = 29,9 Module 

Hier muss abgerundet werden, da nur vollständige Module installiert werden können. In der Praxis sind zudem verschiedene Abstände einzuhalten oder es lassen sich aufgrund der Abmaße der Module nur eine geringere Anzahl installieren. Der Einfachheit halber rechnen wir hier also mit 25 Modulen.

25 Module x 350 Wp / Modul = 8.750 Wp = 8,75 kWp

25 Module x 400 Wp / Modul = 10.000 Wp = 10 kWp

Umso leistungsstärker die einzelnen Module sind, umso mehr Solarstrom lässt sich bei gleicher Fläche also vom Dach gewinnen.

Eine erste Orientierung für eine Photovoltaikanlage an Ihrem Standort gibt Ihnen der SOLARWATT-Photovoltaikrechner. 

SOLARWATT setzt seit vielen Jahren konsequent auf Glas-Glas-Module und ist in diesem Bereich Marktführer in Deutschland. Im Vergleich zu Glas-Folie-Modulen produzieren diese Glas-Glas-Module über den garantierten Zeitraum von 30 Jahren etwa 25 Prozent mehr Solarstrom. Erfahrungsgemäß halten Glas-Glas-Module jedoch deutlich länger als 30 Jahre, sodass sich der Ertrag an Solarstrom und damit die Wirtschaftlichkeit der PV-Anlage weiter erhöhen.