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Photovoltaik (Solarstrom), der Wachstumsmotor der erneuerbaren Energien...

Energiebilanz Photovoltaik

Welche Photovoltaikanlage ist gut, welche eher nicht? Wie viel Kollektorfläche muss man vorhalten, um den hauseigenen Strombedarf zu decken? Mit welchen Solarmodulen lässt sich am meisten Strom erzeugen, um somit von möglichst viel Einspeisevergütung zu profitieren? Ein Experte des Photovoltaiksektors kennt sich mit Sicherheit auf Anhieb in diesen Bereichen aus und kann ad hoc die entsprechenden Werte liefern. Aber auch Laien wollen gerne gewisse Indikatoren an der Hand haben, um sich für oder gegen eine Photovoltaikanlage zu entscheiden und auch einzelne Solarmodule miteinander zu vergleichen. Nennleistung und Wirkungsgrad haben in diesem Zusammenhang eine zentrale Bedeutung.

Kilowatt Peak Definition & Kilowatt Peak Berechnung

Wer sich mit der Leistungsfähigkeit von Photovoltaikanlagen beschäftigt, dem wird immer wieder die Einheit Kilowattpeak begegnen. Diese besagt, wie viel Leistung ein PV-System in der Spitze erbringen kann. Allerdings sind solche Werte immer mit besonderer Vorsicht zu betrachten.

Denn Kilowatt in der Spitze bedeutet, dass im entsprechenden Testverfahren optimale Bedingungen vorgelegen haben. Es handelt sich also um einen Wert, welcher im Testlabor erzielt wurde und der in der Praxis allenfalls annähernd erreicht werden kann.

Nennleistung Photovoltaik - Der Spitzenwert

Die maximale Leistungsfähigkeit einer Photovoltaikanlage, die in Labortests unter perfekten Rahmenbedingungen erreicht wurde, wird innerhalb der Kennzeichnung eines Solarmoduls als Nennleistung bezeichnet. Wie bereits erwähnt, ist dieser Wert in Kilowattpeak angegeben.

Je höher die Nennleistung ist, desto mehr Strom kann ein Solarmodul erzeugen. Allerdings fließen in die praktische Annäherung an die theoretisch angegebene Nennleistung verschiedene Komponenten ein. So ist die Dachausrichtung genauso ausschlaggebend wie die Neigung der Solarmodule und daraus resultierend der Winkel, in dem die Sonnenstrahlen auf die Solarkollektoren eintreffen.

Erstrebenswert sind Nennleistungen über 1.000 Kilowattstunden Strom pro Kilowattpeak Leistung. Dieser Wert bedeutet, dass ein Solarmodul in der Lage ist, mit einem Kilowattpeak seiner Leistungsstärke eine Kilowattstunde Strom zu erzeugen. Das Erreichen dieser Vorgabe ist allerdings neben den bereits genannten Faktoren auch von regionalen Bedingungen beeinflusst. So lässt sich in der süddeutschen Region am ehesten eine Nennleistung jenseits der 1.000 Kilowatt erreichen.

Auch wenn diese regionalen Abstufungen hingenommen werden müssen und die weiteren Gegebenheiten nicht ganz optimal sind, um den Spitzenwert der Nennleistung aus der Photovoltaikanlage heraus zu kitzeln, so sollte man dennoch eine Untergrenze im Auge behalten. Bis auf 700 Kilowattpeak kann ein Solarmodul durchaus absinken, ohne dass man sich allzu große Sorgen machen muss. Werte, die darunter liegen, sind bei den heutigen Solarmodulen jedoch weder gängig, noch zeitgemäß.

Nennleistung Solarmodul

Wer sich für ein Solarmodul entscheidet, dessen Nennleistung mit 1.000 Kilowattpeak oder mehr angegeben ist, der freut sich natürlich sehr über die hohe Leistungsfähigkeit und die Chance, mit einem Solarmodul möglichst viel Strom zu produzieren. Aber dieser Wert wird sich leider nicht konstant halten.

Zunächst einmal führen Kollektortemperaturen jenseits der 25 Grad Celsius dazu, dass die Nennleistung nicht in vollem Umfang ausgeschöpft werden kann. Darüber hinaus kommt es über die Jahre hinweg zu einer kontinuierlichen Reduzierung der Nennleistung um bis zu 15 Prozent – ein durchaus normales Phänomen. Diese Tatsache muss bei der Entscheidung hinsichtlich der Nennleistungsanforderungen an das eigene PV-System unbedingt berücksichtigt werden.

Wirkungsgrad Solarmodul

Primär von der Nennleistung unabhängig ist der Wirkungsgrad, welcher aber dennoch immer wieder bei den Kennzahlen der Solarmodule aufgeführt ist. Der Wirkungsgrad sagt dabei allerdings nichts über die maximale Leistung einer Photovoltaikanlage aus, sondern über die Effektivität des Umwandelns von Sonnenlicht in Strom. Je höher der Wirkungsgrad ist, desto mehr Strom kann aus den einfallenden Sonnenstrahlen gewonnen werden.

Derzeit sind bei den gängigen Halbleiter Solarzellen Wirkungsgrade von bis zu 20 Prozent die Regel, was konkret bedeutet, dass die Sonnenstrahlen, die auf das Solarmodul treffen, zu 20 Prozent in Strom umgewandelt werden können. Moderne und hochwertige Halbleiter Produkte jenseits des Siliziums schaffen sogar Wirkungsgrade bis 40 Prozent, allerdings sind sie in der Praxis eher eine Seltenheit.

Diese Zahlen sind auch die ausschlaggebenden Punkte, weshalb sich bislang weder Farbstoffzellen noch organische Solarzellen etablieren konnten. Denn beide Varianten erreichen im Wirkungsgrad jenseits des Labors maximal zehn Prozent.