[ § 16 ] — Elektro-Wissen · Thema

Photovoltaik.

4 Abschnitte · 5 Formeln · 8 Rechner

Photovoltaikmodule wandeln Sonnenlicht direkt in Gleichstrom um. Ein Wechselrichter speist daraus netzkonformen Wechselstrom ins Hausnetz und ins öffentliche Netz.

Abschnitt 01

Leistung und Ertrag

Die Modulleistung wird in Watt-Peak (Wp) unter Standard-Testbedingungen (1000 W/m², 25 °C Zelltemperatur) angegeben. Der Jahresertrag hängt von Einstrahlung, Ausrichtung, Neigung, Verschattung und Systemverlusten (Performance Ratio) ab.

Für eine erste Abschätzung: E [kWh] ≈ P_peak [kWp] · H [kWh/m²] / 1 kW/m² · PR. Die Division durch die Referenz-Einstrahlung 1 kW/m² (STC) macht aus der Einstrahlungssumme „Volllaststunden“ — ohne sie wären die Einheiten nicht verträglich. Genaue Werte liefern Simulationsprogramme mit Standortdaten.

Beispiel: 8 kWp, Jahreseinstrahlung in Modulebene H = 1 200 kWh/m², PR = 0,80 → E ≈ 8 kWp · 1 200 h · 0,80 ≈ 7 680 kWh. Der spezifische Ertrag ist dann 7 680 kWh / 8 kWp = 960 kWh/kWp. Die Zahlen sind ein Rechenbeispiel, kein Standortwert.

Einheiten auseinanderhalten: kW ist eine Leistung, kWp die Nennleistung unter STC, kWh eine Energiemenge, kWh/m² eine Einstrahlungssumme, kWh/kWp der spezifische Ertrag; die Performance Ratio PR ist dimensionslos.

Abschnitt 02

Temperatur und Stringspannung

Mit sinkender Temperatur steigt die Modulspannung. Die Leerlaufspannung des Strings bei der tiefsten erwarteten Temperatur darf die maximale Eingangsspannung von Wechselrichter und Modul nicht überschreiten.

Bei Hitze sinkt die Spannung; die MPP-Spannung muss dann noch im Arbeitsbereich des Wechselrichters liegen. Grundlage sind die Temperaturkoeffizienten aus dem Moduldatenblatt.

Abschnitt 03

Eigenverbrauch und Autarkie

Die Eigenverbrauchsquote gibt an, welcher Anteil des PV-Stroms selbst genutzt wird. Der Autarkiegrad gibt an, welcher Anteil des eigenen Verbrauchs durch PV gedeckt wird. Beide Werte werden oft verwechselt.

Da selbst genutzter Strom meist mehr wert ist als die Einspeisevergütung, beeinflusst der Eigenverbrauch die Wirtschaftlichkeit stark.

Abschnitt 04

Wechselrichter und FI/RCD-Typ

Eine pauschale Aussage „jeder trafolose Wechselrichter braucht einen RCD Typ B“ ist so nicht richtig. Viele Wechselrichter haben eine integrierte Fehlerstrom-Überwachung und der Hersteller erklärt in seiner Dokumentation, ob ein RCD Typ A ausreicht oder ob Typ B nötig ist.

Maßgeblich sind die Herstellerangaben des konkreten Geräts, die Ausführung der Anlage, OVE E 8101 in der geltenden Fassung und die Vorgaben des Netzbetreibers. Die Auswahl trifft die errichtende Elektrofachkraft.

[ § F ] — FAQ

Häufige Fragen.

Häufige Fragen zum Thema Photovoltaik.

  • Weil die Modulspannung bei Kälte am höchsten ist. Die Summe der Leerlaufspannungen darf dann die zulässige Eingangsspannung nicht überschreiten.