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Grundlagen

So unterscheiden Sie kWh und kWp bei einer Photovoltaik­anlage

Während Kilowatt-Peak oder kWp ein Maß für die Leistung einer Photovoltaikanlage ist, geben Kilowattstunden, kurz kWh, die durch die Anlage erzeugte Strommenge an. Wie Sie die Größen im Detail deuten können und was typische Werte für eine Photovoltaikanlage auf dem Einfamilienhaus sind, erfahren Sie hier.

Stromzähler kWh

Die Kilowattstunde (kWh) - das Maß für den Anlagenertrag

Kurzdefinition

Kilowattstunden sind eine Maßeinheit für Energie. Eine Kilowattstunde entspricht der Energie, die eine Photovoltaikanlage mit der Leistung von 1 kW in einer Stunde erzeugen kann. Somit ist die Einheit Kilowattstunde ein Maß für den Stromertrag oder die Stromproduktion einer Photovoltaikanlage.

Das kann eine Kilowattstunde Strom

Oft ist die Kilowattstunde Strom eine abstrakte Größe. Hier ein paar Beispiele mit denen die in einer kWh enthaltene Energie vorstellbar wird.Mit einer kWh Strom können Sie:
  • 1 Waschmaschine Wäsche waschen
  • 50 Stunden lang mit einer Energiesparlampe einen Raum beleuchten
  • einen Kuchen backen
  • 7 Stunden fernsehen
  • Essen für 4 Personen kochen

kWp ein Maß für die Leistung von Photovoltaik

Kurzdefinition

Die in der Photovoltaik gebräuchliche Abkürzung kWp steht für das Leistungsmaß Kilowatt-Peak. Es gibt an, welche Höchstleistung in Kilowatt (kW) eine Photovoltaikanlage erbringen kann.

Das bedeutet das Peak (p)

Kilowatt-Peak (kWp) ist ein besonderes Maß, das ausschließlich zur Messung der Leistung von Photovoltaikanlagen verwendet wird. Normalerweise wird elektrische Leistung in Watt gemessen, 1.000 Watt ergeben hierbei ein Kilowatt.

Der Zusatz “peak” dient im Photovoltaikbereich der Vergleichbarkeit der Leistung verschiedener Photovoltaikmodule. Ein Photovoltaikmodul erbringt nämlich bei unterschiedlichen Bedingungen, etwa bei verschiedenen Außentemperaturen, eine andere Leistung. Um sicherzustellen, dass Module mit der selben angegebenen Leistung in Watt auch gleichwertig sind, wird die Leistung eines Photovoltaikmoduls von den Herstellern stets unter festgelegten Bedingungen, den sogenannten Standard-Testbedingungen, gemessen und im Datenblatt ausgewiesen.

Möchte man nun die Gesamtleistung einer Photovoltaikanlage in Kilowatt-Peak ermitteln, muss nur die Leistung eines Moduls mit der Anzahl der verbauten Module multipliziert werden.

Beispiel Ermittlung der Anlagenleistung in kWp:

10 Module mit einer Leistung von 300 Wp
Anlagenleistung = 10 x 300 Wp = 3.000 Wp oder 3 kWp

Standardtestbedingungen (STC)

Die Leistung eines Photovoltaikmoduls unter Standard-Testbedingungen, Englisch: Standard Test Conditions (STC), ist in jedem Moduldatenblatt angegeben und ist gleichzusetzen mit der von den Herstellern angegeben Modulleistung in W. Die Standard-Testbedingungen sind einheitliche Betriebsbedingungen, unter denen die Leistung der Module gemessen wird und es ermöglichen, die Leistung verschiedener Module einfach zu vergleichen.

STC-Bedingungen:

1. Einstrahlung von 1.000 W/m²

Vorliegen einer Sonneneinstrahlung von 1.000 Watt pro Quadratmeter in Modulebene.

2. Luftmasse (AM) von 1,5

Die Luftmasse, englisch: Air mass (AM), ist ein Maß für die Länge des Weges, den das Licht der Sonne durch die Erdatmosphäre bis zum Boden zurücklegt. Ein AM von 1 liegt vor, wenn die Sonne im Zenit steht und die Sonnenstrahlen senkrecht auf die Erdoberfläche fallen. Das in den Standardtestbedingungen verwendete AM von 1,5 ergibt sich bei einem Zenitwinkel von 48,2 Grad. Bei einem AM von 1,5 beträgt die globale Bestrahlungsstärke 1.000 W/m².

3. Zelltemperatur von 25 °C

Der NOCT - die realistischeren STC

Die Standard-Testbedingungen werden aufgrund ihrer Realitätsferne kritisiert, denn die realen Betriebsbedingungen weichen meist stark von den STC ab, weshalb sich in der Praxis andere Modulleistungen ergeben. Als Ergänzung zu den STC wurde daher der NOCT entwickelt.NOCT steht für Normal Operating Cell Temperatur. Der NOCT misst die Leistung eines Moduls unter realistischeren Bedingungen und ist ebenfalls in fast jedem Datenblatt eines Solarmoduls angegeben. Im Unterschied zum STC berücksichtigt der NOCT, dass sich die Module bei einer Einstrahlung von 1.000 W/m² weit über 25 Grad aufheizen und nimmt daher eine Modultemperatur von 45 Grad und eine Bestrahlungsstärke von 800 W/m² an.

So viele kWh erhalten Sie pro kWp Photovoltaik

Eine 1 kWp Photovoltaikanlage mit Standort in Deutschland kann im Durchschnitt etwa 1.000 kWh jährlich erzeugen. Allerdings wird der Strom nicht immer dann erzeugt, wenn Sie ihn brauchen. Um 1.000 kWh Strombedarf im Jahr decken zu können, müssen Sie mehr als 1 kWp Photovoltaik installieren und Ihre Anlage um einen Stromspeicher ergänzen.

Typische kWp und kWh Werte für Photovoltaikanlagen auf Einfamilienhäusern

Moderne Photovoltaikmodule haben Modulleistungen von ca. 275 bis 400 Wp. Private Photovoltaikanlagen auf Einfamilienhäusern haben meist eine Leistung zwischen 3 und 10 kWp und bestehen somit aus etwa 8-36 Photovoltaikmodulen. Der typische Anlagenertrag einer PV-Anlage auf dem Eigenheim liegt daher zwischen 3.000 und 10.000 kWh pro Jahr.

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