Expertenrat: Je größer, desto besser
Die konkrete Planung einer PV-Anlage beginnt mit der Ermittlung ihrer optimalen Größe. Schließlich muss die Modulfläche groß genug sein, um wirtschaftlich zu arbeiten – aber auch nicht größer als im Budget vorgesehen. Eine Frage, die sich jeder Betreiber stellt: Wie groß soll meine Photovoltaikanlage ausgelegt sein? Wir zeigen die Faktoren für die richtige Dimensionierung der Anlage auf. Vorweg gleich ein Rat: Folgen Sie der Empfehlung der Experten und kalkulieren Sie nicht zu knapp. Für eine lohnende Solaranlage gilt: Je größer, desto besser!
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Bedarf und Nutzungsverhalten
Anlagenbetreiber sind natürlich bestrebt, mit dem Ertrag ihrer PV-Anlage den gesamten Strombedarf der Hausbewohner zu decken. Wie viel tatsächlich genutzt werden kann, hängt aber von der zeitlichen Übereinstimmung mit dem Verbrauch ab. In einem Erwerbstätigen-Haushalt liegt der Eigenverbrauchsanteil erfahrungsgemäß bei ca. 30–40 %. Berufstätige sind in der Regel tagsüber abwesend und benötigen die Solarenergie erst am Abend, wenn die Anlage weniger davon produziert. Die Folge: Der Großteil des Stroms, nämlich ca. 60–70 %, wird ins öffentliche Netz eingespeist. Das Verhältnis dreht sich um, wenn ein Stromspeicher zum Einsatz kommt. Bei klugem Energiemanagement steigt der Autarkiegrad auf bis zu 70 %.
Auslegung bei normalem Strombedarf
Der durchschnittliche Verbrauch eines Singlehaushalts liegt bei 1.500 Kilowattstunden pro Jahr. Eine vierköpfige Familie benötigt rund 4.500 kWh. Dieser Bedarf könnte rein rechnerisch mit einer Photovoltaikanlage von 4 bis 5 Kilowatt-Peak gedeckt werden. Wenn die Globalstrahlung ausreichend, die PV-Anlage optimal ausgerichtet und unverschattet wäre – und die ganze Energie auch sofort verbraucht würde.
Bedarf eines Haushalts mit Elektroauto, Wärmepumpe und Klimaanlage
Bei einem durchschnittlichen E-Fahrzeug mit einem Stromverbrauch von 15 kWh pro 100 km und einer ebenfalls durchschnittlichen jährlichen Fahrleistung von 13.000 km beträgt der Jahresenergiebedarf fürs Auto rund 2.000 kWh. Stimmen die Standortbedingungen, ergibt dies ein Plus von ca. 2 kWp für die Auslegung der Fotovoltaikanlage. Wie der Strombedarf eines E-Fahrzeugs exakt berechnet wird, erfahren interessierte Autofahrer in unserem Beitrag Photovoltaikanlage fürs Elektroauto.
Eine Wärmepumpe erzeugt Wärme mit Strom. Eine Angabe zum Energiebedarf kann weniger pauschal beantwortet werden wie fürs Elektroauto. Es kommt nämlich sehr darauf an, welche Wärmepumpentechnik zum Einsatz kommt: eine stromintensive Luftwärme-, eine vergleichsweise sparsame Erdwärme- oder eine besonders effiziente Grundwasser-Wärmepumpe. Am Beispiel eines Einfamilienhauses mit 120 m² Wohnfläche und einem Jahresverbrauch von 100 kWh/m² ergibt sich ein Wärmebedarf von 12.000 kWh p.a. – und ein Jahresstromverbrauch zwischen ca. 2.400 und 4.300 kWh. Wieder ausgehend von guten Standortbedingungen bedeutet dies ein Modulausbau von im Mittel 3,5 kWp.
Ob eine Klimaanlage angesichts von Energieknappheit und Strompreisexplosion noch zeitgemäß ist, muss jeder Verbraucher für sich entscheiden. Auf jeden Fall ist für die elektrische Erfrischung ein tiefer Griff in die Tasche nötig. Es sei denn, die PV-Anlage auf dem Dach absorbiert Sonnenstrahlen zum Nulltarif. Diese zu nutzen, ist aber keineswegs gratis. Ein fest installiertes Splitgerät benötigt für einen 25 m² großen Raum pro Jahr ca. 270 kWh Strom, ein mobiles Kleingerät sogar 440 kWh (bei einer durchschnittlichen Laufzeit von 350 Stunden). Dieser Bedarf würde mit etwa 0,5 zusätzlichen Kilowattpeak zu Buche schlagen. Und: Anders als ein Auto oder eine Heizungsanlage ist eine Klimaanlage purer Luxus …
Zählt man alles zusammen, würde die oben angenommene 4,5-kWp-Anlage auf stattliche 10,5 Kilowatt-Peak anwachsen.
Rechner: Dimensionierung der Solaranlage nach individuellem Stromverbrauch
Empfehlung von VZ und HTW: Ausnutzen was geht
Eine von der Verbraucherzentrale NRW in Auftrag gegebene Studie kam 2019 zu folgendem Ergebnis: Es ist wesentlich wirtschaftlicher, die Größe der Anlage nicht allein nach der Höhe des Eigenbedarfs zu dimensionieren. Berechnungen der Hochschule für Technik und Wirtschaft (HTW) Berlin führten zur Empfehlung, die Dachfläche größtmöglich auszunutzen. (Quelle: htw, Sinnvolle Dimensionierung von Photovoltaikanlagen für Prosumer, März 2019) Erkenntnis hat sich mittlerweile herumgesprochen.
Um PV-Interessenten die Umsetzung zu erleichtern, erfolgte ein umfassender Hürdenabbau: Im Januar 2023 wurde die unselige EEG-Umlage endgültig in die Geschichtsbücher verbannt. Die alte 70-Prozent-Regelung entfiel für neue PV-Anlagen bis einschließlich 25 kW installierter Leistung; seit dem Solarspitzengesetz gilt für viele neue Anlagen in der Einspeisevergütung aber eine 60-Prozent-Begrenzung bis Smart Meter und Steuerungseinrichtung erfolgreich getestet sind. Außerdem sind Einnahmen und Entnahmen aus PV-Anlagen auf Gebäuden bis 30 kW (peak) je Wohn- oder Gewerbeeinheit und insgesamt höchstens 100 kW (peak) pro Steuerpflichtigem einkommensteuerfrei. Für Lieferung und Installation begünstigter PV-Anlagen gilt seit 2023 ein Umsatzsteuer-Nullsteuersatz; ob eine Gewerbeanzeige nötig ist, sollte im Zweifel mit dem örtlichen Gewerbeamt geklärt werden. Die Einspeisevergütung wurde mit dem EEG 2023 zeitweise verbessert.
Vorschlag für einen Vier-Personen-Haushalt
„Je größer, desto besser“ ist schnell gesagt. Nur leider sprechen weder die Verbraucherzentrale NRW noch die HTW eine definitive Empfehlung aus. Das ist auch schwierig, kommt es doch auf zu viele Faktoren an.
Die Grenze ist daher die verfügbare Dachfläche. Wie diese ermittelt wird, erfahren Sie im Beitrag Dachfläche und Dachneigung berechnen. Bitte denken Sie daran, von der Gesamtfläche die Flächen der Fenster, Gauben, Schornsteine u.Ä. abzuziehen und Verschattungsgefahren einzukalkulieren. Bereiche, die praktisch nie der Globalstrahlung ausgesetzt sind, sollten nicht mit Solarmodulen belegt werden. Im Ergebnis erhält man so die maximal mögliche Montagefläche für die Photovoltaikanlage.
Rechner: Leistung der PV-Anlage bei Belegung der kompletten Dachfläche
Wichtig zu wissen: Für die Installation herkömmlicher monokristalliner Photovoltaikmodule benötigen Sie je Kilowattpeak Anlagenleistung fünf bis sechs Quadratmeter Fläche. Bei der Planung kann eine Zeichnung helfen.
Vielleicht nutzt Ihnen auch eine Faustformel: Einem 4-köpfigen Haushalt mit einem durchschnittlichen Jahresstromverbrauch von 5.000 kWh sei eine PV-Anlage mit 10 kWp Nennleistung empfohlen. Die Solarmodule dafür belegen 50 bis 60 Quadratmeter.
Was sind Solarmodule und wie funktionieren sie? Solarmodule sind die entscheidende Komponente einer Photovoltaikanlage. Ohne sie könnte das Licht der… weiterlesen
Größere PV-Anlagen haben viele Vorteile
Ob das Elektroauto, eine Wärmepumpe, ein Klimagerät oder einfach nur der höhere Strombedarf unserer elektronischen Geräte – die Elektrifizierung der Haushalte und damit der Stromverbrauch steigt stetig. Natürlich geben Dachgröße und Budget die Obergrenze für die Auslegung vor. In die Kosten-Nutzen-Rechnung sollten jedoch auch die folgenden Vorteile einfließen:
- Die Anschaffungskosten beinhalten neben den Solarmodulen einen Wechselrichter, Solarkabel einige andere Komponenten. Bei größeren Anlagen fällt deren größere Dimensionierung aber kaum ins Gewicht. Umgerechnet ist jedes Kilowatt Leistung bei größeren PV-Anlagen günstiger.
- Je größer die PV-Anlage ausgelegt wird, desto geringer sind die Installationskosten pro Kilowatt. Auch eine spätere Nachrüstung erfordert daher einen tieferen Griff in die Tasche als eine größere Auslegung von vorneherein.
- Nach mehreren Seiten ausgerichtete Solarzellen erhöhen die Wahrscheinlichkeit, dass die Sonnenstrahlen häufiger auftreffen. Bei modernen Neubauten zeigt das Dach häufig in alle vier Himmelsrichtungen. Warum also nicht die Segmente nach Osten, Süden und Westen mit PV-Modulen bestücken? Nordseiten liefern deutlich weniger Ertrag und sollten standortabhängig geprüft werden; flache, unverschattete Norddächer können als Ergänzung trotzdem sinnvoll sein.
- Mehr Strom zu erzeugen ist meist die sinnvollste Lösung zur Erhöhung des Eigenverbrauchs. Reduziert sich der Bezug teuren Netzstroms, sinken die Energiekosten generell. Überschüsse werden immerhin mit einer kleinen Einspeisevergütung abgegolten.
- Eine größere Anlage bringt gerade in den weniger sonnenverwöhnten Monaten des Winterhalbjahrs mehr Ertrag. Auch dies führt zu einer wünschenswerten Eigenverbrauchserhöhung.
Perfekt in Kombination mit Stromspeicher
Am bequemsten ist es natürlich, den gesamten Ertrag ins öffentliche Stromnetz einzuspeisen und vom Netzbetreiber eine Vergütung dafür zu erhalten. Deutlich attraktiver als der Bezug der läppischen Einspeisevergütung ist allerdings die Erhöhung der Eigenverbrauchsquote, also möglichst viel des selbst produzierten Solarstroms auch selbst zu verbrauchen. In einem gesonderten Beitrag haben wir einige Tipps zur Erhöhung des Eigenverbrauchs zusammengestellt.
Mit einer Solarbatterie steigern Sie dieses Potenzial auf fast das Doppelte. Typischer ist: Eine PV-Anlage deckt ohne Speicher etwa 25 bis 30 Prozent des Haushaltsstrombedarfs, mit passend dimensioniertem Speicher kann der Autarkiegrad auf bis zu 70 Prozent steigen. Das rechnet sich zwar nicht sofort, im Laufe der Jahre aber schon. Denn hier gibt es gute Nachrichten: Die Preise für Batteriespeicher sind langfristig deutlich gesunken; aktuelle Heimspeicher-Angebote sollten dennoch individuell verglichen werden.
Gut geplant: So kommen Sie zur richtigen Anlagengröße
Die Dimensionierung einer Photovoltaikanlage lässt sich nicht auf eine einzige Zahl reduzieren. Drei Leitfragen helfen bei der Entscheidung: Wie hoch ist Ihr heutiger und voraussichtlich künftiger Strombedarf? Wie viel nutzbare Dachfläche steht zur Verfügung? Und rechnet sich ein Batteriespeicher für Ihre Situation?
Wer in den nächsten Jahren ein Elektroauto anschaffen oder eine Wärmepumpe installieren möchte, sollte diese Mehrbedarfe von Anfang an in die Auslegung einrechnen – eine spätere Nachrüstung kostet deutlich mehr als eine von vornherein größer geplante Anlage. Die Empfehlung der HTW Berlin ist eindeutig: Nutzen Sie so viel Dachfläche wie möglich.
Bevor Sie sich entscheiden, lohnt sich ein Vergleich mehrerer Angebote – die Preise variieren regional erheblich. Über die Solaranlagen-Fachbetriebssuche finden Sie zertifizierte Installateure in Ihrer Region.
Die Anschaffung einer Fotovoltaikanlage intelligent planen Was typischerweise 25 bis 30 Jahre genutzt wird, erfordert eine gründliche Planung – einzelne… weiterlesen
