Photovoltaikanlage Dimensionierung

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Faktoren für die richtige Dimensionierung der Anlage

Solaranlage auf Hausdach © electriceye, stock.adobe.com
Solaranlage auf Hausdach © electriceye, stock.adobe.com

Der erste Schritt ist getan: Die Aufstellmöglichkeiten sind abgewägt und die Standortbedingungen passen. Nun beginnt die konkrete Planung. Bevor Solar-Fachbetriebe ein Angebot erstellen sollen, ist noch die optimale Anlagengröße zu ermitteln. 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?

Haus Bauplan Solar © Marina Lohrbach, stock.adobe.com
Richtige Dimensionierung der Photovoltaik-Anlage © Marina Lohrbach, stock.adobe.com

Bedarf und Nutzungsverhalten

Entscheidend ist, inwieweit der zu erwartende Ertrag den Strombedarf der Hausbewohner deckt. Der durchschnittliche Verbrauch eines Singlehaushalts liegt bei 1.500 Kilowattstunden pro Jahr. Eine vierköpfige Familie benötigt rund 4.500 kWh. Dieser Bedarf kann mit einer Photovoltaikanlage von 4 bis 5 Kilowatt peak abgedeckt werden. Zumindest rein rechnerisch, denn alleine die regional unterschiedliche Globalstrahlung beeinflusst diesen Wert. Zudem muss die PV-Anlage dafür optimal ausgerichtet und absolut unverschattet sein.

Tipp: Immer auch an die Zukunft denken! Gerade bei jungen Paaren kann der Strombedarf bald deutlich anwachsen.
Photovoltaik Anlagengröße: Planen Sie für die Zukunft
Photovoltaik Anlagengröße: Planen Sie für die Zukunft

Wie viel des erzeugten Stroms direkt genutzt werden kann, hängt von der zeitlichen Übereinstimmung mit dem Verbrauch ab. In einem Erwerbstätigen-Haushalt liegt der Eigenverbrauchsanteil erfahrungsgemäß bei ca. 30%. 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. 70%, wird ins öffentliche Netz eingespeist. Das Verhältnis dreht sich um, wenn eine Solarbatterie zum Einsatz kommt.

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Verfügbare Dachfläche

Bei der Festlegung der Anlagengröße ist die zur Verfügung stehende Fläche natürlich das A und O. Liegt ein Bauplan vor, kann die Größe des Daches dort entnommen werden. Bei älteren Häusern sind Baupläne jedoch oftmals nicht mehr vorhanden oder, wenn doch, die Dachmaße darauf nicht genau genug angegeben. Doch Vorsicht beim eignen Ausmessen: Nicht jedes Dach ist einfach zugänglich und ein Besteigen oftmals sogar gefährlich. Einen Ausweg bieten Lasermessgeräte, mit denen man die Dachfläche aus einer sicheren Position heraus ermittelt. Das Gerät sollte auch als Neigungswinkel-Messgerät eingesetzt werden können. Wem das zu teuer ist, kann professionelle Entfernungsmesser mieten. Oder man beauftragt für die Vermessung direkt einen erfahrenen Solarteur.

Wie groß ist die nutzbare Dachfäche?
Wie groß ist die nutzbare Dachfläche?

Von der Gesamtfläche müssen nun noch die Flächen der Fenster, Gauben, Schornsteine u.Ä. abgezogen werden. Dabei ist unbedingt auf mögliche Verschattungen zu achten. 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.

Hinweis: Bei Flachdächern errechnet sich die Modulfläche völlig anders. Die Dachfläche ist nicht alleinig ausschlaggebend, weil die Module auf Ständer montiert werden. Da sich je nach Neigungswinkel andere Werte ergeben, sollte für die Vermessung auf jeden Fall ein Fachbetrieb zurate gezogen werden.
Beachten Sie bei der Planung der Solaranlage auch die Verschattung
Beachten Sie bei der Planung der Solaranlage auch die Verschattung

Art der Solarmodule

Ein weiterer Faktor ist die Wahl der PV-Module. In Solarmodulen werden Solarzellen zusammengeschaltet, die sich je nach Halbleitermaterial unterscheiden. Ob polykristallin oder monokristallin – beide haben ihre Vor- und Nachteile. Ist die Dachfläche eher klein, empfiehlt sich eine Auslegung mit (allerdings teureren) monokristallinen Modulen. Sie erreichen 1 kWp pro 5-7 m2 Fläche. Die gängigen polykristallinen Module benötigen 6-8 m2 für jedes kWp.

Photovoltaik Module: Polykristallin oder Monokristallin
Photovoltaik Module: Polykristallin oder Monokristallin

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Komfortanspruch

Natürlich ist es bequem, den gesamten Ertrag ins öffentliche Stromnetz einzuspeisen und vom Netzbetreiber eine Vergütung dafür zu erhalten. Aber: In Zeiten sinkender Einspeisevergütungen sinkt auch die Attraktivität dieses Modells. Daher steht bei einer netzgekoppelten Anlage heute mehr im Vordergrund, möglichst viel des selbst produzierten Solarstroms auch selbst zu verbrauchen. Wertvolle Ideen dazu liefert der Beitrag Tipps zur Erhöhung des Eigenverbrauchs.

Eine Solarbatterie hilft den erzeugten Strom selbst zu nutzen
Eine Solarbatterie hilft den erzeugten Strom selbst zu nutzen

Komfortabel ist ebenso die Entscheidung, überzähligen Strom in einer Solarbatterie für den späteren Bedarf zu speichern. Die gute Nachricht: Die Kosten für solche Batteriespeicher fallen und fallen …

Fazit: Früher wurde die Auslegung der Anlage insbesondere von der zur Verfügung stehenden Dachfläche und der Einspeisevergütung bestimmt. Heute ist dagegen der Nutzungsgrad der Hauptfaktor für die Auslegung einer Photovoltaikanlage.

Die Berechnung des finanziellen Potentials der PV-Anlage
Die Berechnung des finanziellen Potentials der PV-Anlage

Software zur Auslegung der Photovoltaikanlage

Es wird schon deutlich, dass viele Faktoren bei der richtigen Auslegung der Photovoltaikanlage eine Rolle spielen und die Planung eine durchaus komplexe Angelegenheit ist. Will man es genauer als mit Faustformeln wissen, können Photovoltaikrechner bzw. Simulationsprogramme zu Hilfe genommen werden.

Ein solches Programm berechnet aufgrund der eingegebenen Rahmenparameter, ob mit den vorhandenen Möglichkeiten eine Photovoltaikanlage wirtschaftlich betrieben werden kann.

Tipp: Bevor es an die Selbstmontage geht: Solarmodule können sowohl längs als auch quer ausgelegt werden. Je nach Abmessungen des Daches kann sich ein vorheriges Tüfteln lohnen. Die Aufgabe lautet: Wie passen dies meisten Module auf die Fläche?
Anlagengröße: Bei der Planung kann eine Zeichnung helfen
Anlagengröße: Bei der Planung kann eine Zeichnung helfen
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