Hilfsmittel und Tools für die Planung der eigenen PV-Anlage

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Heutzutage kann man sich von GPS-Navigationsgeräten an jedes Ziel leiten lassen, Bankgeschäfte mittels einer App tätigen und das Smartphone als Taschenlampe nutzen. Technik und Tools sind in manchen Situationen nützlich, in anderen regelrecht hilfreich. Kein Wunder also, dass es auch viele praktische Helferlein für Menschen gibt, die eine Photovoltaik-Anlage planen. Zum einen, weil die Technologie seit Jahren boomt und auch künftig ein wichtiger Pfeiler der Energieversorgung sein wird. Zum anderen, weil die Effizienz solcher Anlagen entscheidend von Parametern wie dem Standort und der Sonneneinstrahlung abhängt, die enorm variieren können. Datenbanken und Systeme eignen sich perfekt dazu, solche Parameter individuell und punktgenau zur Verfügung zu stellen. Mit einer eingängigen Nutzeroberfläche lassen sie sich auch ohne größere Vorkenntnisse gut bedienen.

Komplettes Hausdach mit Photovoltaik-Anlage bestückt © manfredxy, stock.adobe.com
Hausdach mit Photovoltaik-Anlage © manfredxy, stock.adobe.com
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Einstrahlungskarte

Die Strahlungskarten des Deutschen Wetterdienstes sind eine erste gute Anlaufstelle, um herauszufinden, ob und wie gut sich ein Standort für den Aufbau einer PV-Anlage eignet. An der Einstrahlungskarte kann man ablesen, wie viel Sonnenschein jede Region von Deutschland in der Vergangenheit abbekommen hat. Die monatlichen Auswertungen sind weniger relevant als der Verlauf über Jahre oder Jahrzehnte, denn grundsätzlich ändert sich an dem Verhältnis nicht sehr viel: Im Süden ist die Sonneneinstrahlung naturgemäß länger und stärker als im Norden. Das heißt aber nicht, dass die Technologie nördlich des Mains nutzlos ist. Auch dort rechnet es sich in vielen Fällen sowohl ökonomisch als auch ökologisch, in eine PV-Anlage zu investieren, denn zu berücksichtigen sind immer auch die weiteren örtlichen Begebenheiten. Die Einstrahlungskarte liefert empirisch gewonnene Werte, mit denen sich belastbare Berechnungen anstellen lassen. Wichtig dafür ist die sogenannte Globalstrahlung – die Energiemenge, die insgesamt von der Sonne auf die Erde trifft. Sie setzt sich aus der direkten Sonnenstrahlung sowie der diffusen Strahlung, also beispielsweise durch Wolken oder Nebel gestreute, zusammen.

Globalstrahlung Deutschland, mittlere Jahressummen © Deutscher Wetterdienst
Globalstrahlung Deutschland, mittlere Jahressummen © Deutscher Wetterdienst
Installation einer PV-Anlage © Simon Kraus, stock.adobe.com
Globalstrahlung

Strahlungsarten, Einflussfaktoren und regionale Globalstrahlung Die Globalstrahlung bildet eine wichtige Eingangsgröße für die Ertragsberechnung einer Photovoltaikanlage. Unter diesem Begriff versteht… weiterlesen

Solarkataster

Solarkataster gehen einen Schritt weiter als Strahlungskarten. Sie zeigen das solare Potenzial jeder einzelnen Fläche an und bieten meist auch zusätzliche Services wie eine Berechnung des potenziellen Ertrags. Während die Strahlungskarten also den Blick aus der Vogelperspektive ermöglichen, kann man mit Solarkatastern bis auf die eigene Bodenkrume zoomen. Da das mitunter recht kleinteilig werden kann, bieten vor allem regionale Institutionen solche Quellen an. Aber auch Städte, Gemeinden und Landkreise haben entsprechende Kataster in ihr Online-Angebot aufgenommen. Um ihren Bürgern einen Mehrwert zu bieten und weil es in ihrem eigenen Interesse liegt: Sie sind auf die aktive Mithilfe ihrer Bevölkerung angewiesen, um ihre meist hochgesteckten Klimaziele zu erreichen. Je einfacher es für die Menschen wird, in umweltfreundliche Energie zu investieren, desto mehr machen mit – so das Kalkül. Mit dem Suchbegriff „Solarkataster“ und dem Namen der Heimatgemeinde oder des Landkreises findet man mittlerweile fast für jeden Ort in Deutschland ein entsprechendes Angebot.

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PVGIS

PVGIS ist die Abkürzung für „Photovoltaic Geographical Information System“ und verfolgt damit einen ähnlichen Ansatz wie die Solarkataster. Pluspunkte des Angebots der Europäischen Kommission ist seine stetige technische Weiterentwicklung sowie die benutzerfreundliche Oberfläche, die eine Vielzahl an Detailabfragen zulässt. So kann man mit wenigen Klicks sehen, wie sich beispielsweise ein unterschiedlicher Neigungswinkel der Solarkollektoren auf den Ertrag auswirken würde. Es ist auch möglich, sich den optimalen Neigungswinkel errechnen zu lassen. Sogar die Verschattung wird berücksichtigt – anhand von Bodenerhebungen. Die Berechnungen sind relativ genau und berücksichtigen Berge und Hügel, aber beispielsweise keine Häuser und Bäume. Das PVGIS ist in fünf Sprachen verfügbar. Die deutsche Version ist über diesen Link zu erreichen.

Tipp: Die ausführliche Dokumentation des Tools ist nur in englischer Sprache abrufbar. Wer aber auf einzelne Menüpunkte und Abfragen der Anwendung klickt, erhält jeweils ausführliche Beschreibungen zum Hintergrund des jeweiligen Punktes und welche Eingaben vom System erwartet werden. Es ist keine Registrierung nötig und kaputt gehen kann auch nichts: Im Zweifelsfall kann man also zunächst einmal einfach ausprobieren und mit verschiedenen Eingaben experimentieren.
Anlagenplanung: Je klarer die Bedingungen sind, desto besser kann geplant werden
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Ertragsdatenbanken

Wem PVGIS zu komplex und granular ist, findet auch einfacher strukturierte und vollständig in Deutsch gehaltene Angebote zur Prognose des zu erwartenden Solarertrags. Ein Beispiel ist die spendenfinanzierte Ertragsdatenbank. Sie wird vom Solarenergie-Förderverein Deutschland betrieben und hat sich schon unter ihrer früheren Bezeichnung „PV-Erträge“ einen Namen gemacht. Sie lebt von einer Vielzahl an Freiwilligen und Vereinsmitgliedern, die Monat für Monat ihre Solarstromerträge in die Datenbank eintragen. Mit aktuell rund 19.000 registrierten PV-Anlagen bietet sie ein aussagekräftiges und bundesweites Bild vom tatsächlichen Ertrag. Die Daten lassen sich auf verschiedene Weise filtern, beispielsweise nach Postleitzahl, Inbetriebnahmejahr oder Nennleistungsbereich.

Eine Alternative ist das Solarlog des gleichnamigen Unternehmens aus Baden-Württemberg. Auch hier stellen Nutzer ihre Anlagen- und Ertragsdaten ein. Die Datenbank ist zwar kleiner und bietet weniger Filtermethoden, doch liefert auch sie gute Anhaltspunkte für den potenziellen Ertrag der eigenen Anlage.

Sonnenklar-Rechner

Der Sonnenklar-Rechner verfolgt einen etwas anderen Ansatzpunkt als Solarkataster, Strahlungskarten und Ertragsdatenbanken. Sein Ziel ist es, mittels einiger weniger Nutzereingaben die optimale Größe einer Photovoltaik-Anlage zu errechnen. Im Mittelpunkt steht dabei der Gedanke, dass sich eine Anlage umso wirtschaftlicher betreiben lässt, je höher die Eigenverbrauchsquote ist. Der PV-Strom wird so zum einen effizient direkt dort genutzt, wo er erzeugt wird. Zum anderen muss dann umso weniger teurer Fremdstrom von Energieversorgern bezogen werden. Der Rechner ist darauf ausgelegt, die Größe einer PV-Anlage so zu bemessen, dass sie den Jahresstromverbrauch und das individuelle durchschnittliche Nutzungsverhalten möglichst optimal abdeckt.

Zwar werden die Ergebnisse nur für Wien und die Umgebung berechnet. Kein Wunder, stammt das Angebot doch von der städtischen Energieplanung und dem Bundesverband Photovoltaic Austria. Der Rechner ist trotzdem aus mehreren Gründen auch für Deutschland empfehlenswert. So können die Ergebnisse als erste Einschätzung auch für andere Regionen genutzt werden. Vor allem aber ist die Nutzung sehr serviceorientiert. So lassen sich Optionen wie Stromspeicher oder E-Autos leicht hinzu- oder wegklicken. Auf diese Weise wird sofort deutlich, welche Folgen eine entsprechende Entscheidung im Hinblick auf die Photovoltaik-Anlage hätte. Ein weiterer Pluspunkt ist, dass das Ergebnis als übersichtliches Formular mit allen Details ausgegeben wird, das man einfach ausdrucken oder als PDF speichern kann. Ein dreieinhalbminütiges YouTube-Tutorial zur Nutzung erklärt des Weiteren Schritt für Schritt, wie der Rechner zu nutzen ist, falls doch noch Fragen offen sein sollten.

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Tools für Techies

Das Angebot von Professor Dr. Henrik te Heesen von der Universität Trier hat es in sich, ist aber nichts für PV-Laien. Auf seiner Website bietet er zahlreiche Berechnungstools im Excel-Format an, etwa eine Photovoltaik-Ertragssimulation oder ein Tool zur Auslegung und Bewertung eines Batteriespeichers für eine PV-Anlage unter Berücksichtigung des Stromverbrauchs. Eher an Stadtplaner und Energieversorger dürfte sich das Tool zur Planung und Berechnung des Stromverbrauchs und Wärmebedarfs in Quartieren richten. Die Software stammt aus seiner eigenen Feder unter tatkräftiger Mithilfe verschiedener weiterer Menschen. Eine Linksammlung zu verschiedenen Wetterdaten, die weit über Strahlungskarten hinausgehen, ergänzen das Ganze. Für Otto Normalverbraucher dürften die Tools in der Regel zu speziell sein. Wer aber etwas vom Fach versteht – oder mehr darüber lernen will –, wird an dieser Fundgrube seine Freude haben.

Hinweis: Viele der hier vorgestellten Planungstools sind zwar einfach zu bedienen, setzen aber Grundwissen voraus oder verwenden Begriffe, die sich manchem nicht sofort erschließen. Nutzen Sie in diesen Fällen gerne unser Solar-Glossar zum Nachschlagen. Darin erklären wir mehr als 70 Fachbegriffe prägnant und in leicht verständlicher Sprache.
Solaranlage auf Hausdach © Stockwerk-Fotodesign , stock.adobe.com
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