Solarmodule vergleichen - diese Kennzahlen sind relevant!

23. September 2020
Solarmodule werden von verschiedenen Herstellern angeboten. Für einen objektiven Vergleich sind Datenblätter allein nicht immer hilfreich, da sie je nach Hersteller unterschiedliche Angaben enthalten. In der Praxis haben sich diese Werte als relevant erwiesen, um Photovoltaik Module bewerten zu können.
Dieser Artikel wurde erstellt von:
Christian Märtel, Redakteur www.Solaranlagen-Portal.com
Jetzt Fachbetriebe für finden
  • Geprüfte Fachbetriebe vor Ort finden
  • Mit einer Anfrage bis zu 5 Angebote erhalten
  • Garantiert einfach, kostenlos und unverbindlich!

Kennzahlen für Solarmodule

1. Das Herstellungsland

Photovoltaik Module werden vorrangig in Deutschland, USA und China hergestellt. Chinesischen Module sind oft preisgünstiger als europäische und amerikanische Fabrikate. Den höchsten Qualitätsstandard erfüllen aktuell Solarmodule aus Deutschland. Maßstäbe, die im Ländervergleich eine Aussage treffen können sind u.a. Testergebnisse in Fachzeitschriften, Langzeitstudien, TÜV Zertifikate sowie Mindestanforderungen hiesiger Banken und Sparkassen bei der Kreditvergabe.

2. Die Art der Solarzellen

Photovoltaik Module bestehen aus monokristallinen Zellen, polykristallinen Zellen oder Dünnschicht Zellen. Je nach verwendeten Solarzellen haben Photovoltaik Module unterschiedliche Vorteile. Module mit monokristallinen Solarzellen zeichnen sich durch hohe Wirkungsgrade aus. Polykristalline Module haben im Vergleich eine kurze energetische Amortisationszeit und sind günstiger in der Anschaffung. Dünnschichtmodule sind im Vergleich am leichtesten und eigen sich für eine Montage auf Flachdächern. Bei diffuser Lichteinstrahlung erreichen Dünnschichtmodule einen sehr guten Ertrag.

3. Der Wirkungsgrad

Der Modulwirkungsgrad gibt an, wieviel Sonnenenergie Solarmodule in nutzbaren Strom umwandeln. Der Modulwirkungsgrad wird meist in Prozent unter Berücksichtigung von Laborbbedingungen (STC - Standard Test Conditions) angegeben und variiert in der tatsächlichen Nutzung. Bei einem Modulwirkungsgrad von 20 % würde ein Fünftel der einstrahlenden Energie zu elektrischer Leistung. Der Modulwirkungsgrad ist als solcher nicht an eine bestimmte Fläche gebunden, sondern modulspezifisch. Aktuelle Modulwirkungsgrade bewegen sich in einem Bereich von sechs bis zwanzig Prozent, je nach Art des Solarmoduls.

Der sog. Füllfaktor ist hierbei ein Maß für die Qualität von Solarzellen. Der Füllfaktor wird numerisch ohne Einheit angegeben und hat unter idealisierten Bedingungen den Wert 1. Errechnet wird der Füllfaktor durch Division der maximalen Leistung einer Solarzelle (Maximum Power Point) mit dem Produkt aus Leerlaufspannung und Kurzschlussstrom. Der Wert drückt damit das Verhältnis von praktischer maximaler Leistung und theoretisch maximaler Leistung aus. Je weiter der Füllfaktor vom Wert 1 abweicht, umso geringer ist der Wirkungsgrad der Solarzelle.

Der Kurzschlussstrom wiederum gehört zu weiteren wichtigen Kennwerten eines Solarmoduls. Verbindet man beide Pole ohne Widerstand miteinander ("Kurzschluß"), ist der Kurzschlussstrom messbar. Der Kurzschlussstrom ist direkt von der Bestrahlungsstärke abhängig. Im Gegensatz zur Leerlaufspannung, bei der die Spannung maximal und die Stärke bei null liegt, ist die Stärke beim Kurzschlusstrom maximal und die Spannung minimal. In beiden Fällen ist die Leistung der Photovoltaikanlage Null.

4. Die Nennleistung in Watt peak

Die Nennleistung beschreibt die Leistungsabgabe [Watt] eines Solarmoduls unter Normbedingungen. Als Normbedingung sind in Deutschland eine Einstrahlungsstärke von 1000 Watt/qm und eine Modultemperatur von 25°C festgelegt. Die Normstrahlung von 1000 Watt/qm wird in Deutschland nur selten erreicht. In der Praxis liegt die Leistungsabgabe der Module deshalb unter der angegebenen Nennleistung.

Der Flash Test gehört hierbei zu den üblichen Standardtestverfahren, um die Nennleistung von Solarzellen und Solarmodulen zu bestimmen. Beim Flash Test werden zunächst einzelne Solarzellen mit einem kurzen Lichtblitz für wenige Millisekunden mit einer Stärke von 1000 W/qm2 beblitzt. Das Spektrum des Lichtblitzes bewegt sich dabei möglichst nahe an dem der Sonne.

Aus der abgegeben Leistung wird die Nennleistung der Solarzelle bestimmt. Aus Solarzellen mit einer identischen Nennleistung werden jeweilig Solarmodule gefertigt. Die Solarmodule werden in einem folgenden Schritt einem weiteren Flash Test unterzogen und mit den Angaben auf dem Modul verglichen, um die angegebene Nennleistung zu bestätigen.

Der Maximum Power Point wiederum bezeichnet den Betriebszustand einer Solarzelle, an dem diese ihre maximal mögliche Leistung abgibt. Dieser Punkt ist mathematisch definiert als Produkt aus Kurzschlussstrom und Leerlaufspannung der Solarzelle. Folglich ist der Maximum Power Point kein konstanter Wert. Er ändert sich in Solarzellen fortlaufend und wird beeinflusst von der Strahlungsintensität und Zelltemperatur. Damit Solarmodule möglichst konstant am Maximum Power Point arbeiten, wurden technische Lösungen entwickelt (Maximum Power Point Tracking), die fortlaufend mit Hilfe von Mikroprozessoren den jeweils aktuellen Maximum Power Point errechnen und die Leistungsdaten der Solarzellen danach ausrichten. MPP Tracker werden in Wechselrichtern verbaut. Entwickelt werden auch Solarmodule mit integriertem MPP Tracker, um Verschattung von Photovoltaik besser ausgleichen zu können.

5. Die Toleranz der Nennleistung

Die reale Nennleistung eines Photovoltaik Moduls weicht produktionsbedingt von der genannten Nennleistung unter Normbedingungen ab. Für diese Abweichung geben Hersteller eine Toleranz an, gemessen in "plus Prozent" und "minus Prozent". Module, die ausschließlich Plustoleranzen aufweisen, erreichen die genannte Nennleistung definitiv und liegen eventuell etwas darüber.

6. Die Parallel Verschaltung

Verschiedene Hersteller bieten Module mit parallel verschalteten Solarzellen an. Vorteil dieser Technik ist, dass bei einer teilweisen Verschattung das Modul einen höheren Durchschnittsertrag erbringt.
Bei einer Reihenschaltung der Solarzellen wird eine höhere Spannung erzielt, was vor allem für kleinere Photovoltaikanlagen nützlich ist.

7. Das Schwachlichtverhalten

Schwachlichtverhalten bezieht sich auf die Leistung eines Photovoltaikmoduls bei schwachen Lichtverhältnissen. Gerade für eine Photovoltaik Anlage in Deutschland spielt dies eine wichtige Rolle, da hier Bewölkung oft für schwächere Lichtverhältnisse sorgt.

Maßgeblich für die Leistung von Solarmodulen bei Schwachlicht ist hierbei der Modulwirkungsgrad. Dieser bezieht sich standardmäßig auf ideale Lichtverhältnisse von 1000 W/m² und sinkt bei schwächerer Einstrahlung. Beim Schwachlichtverhalten geht man von einer Einstrahlung von 200 W/m² aus, bei der der Wert gemessen wird. Er sollte 8% Leistungsminderung nicht überschreiten. Je höher der Wert für den Wirkungsgrad liegt, desto mehr Strom kann ein Modul bei wenig Licht produzieren. Vor allem Dünnschichtmodule können Schwachlicht sehr gut ausnutzen.

8. Die Modulfläche und das Modulgewicht

Solar Module mit größerer Fläche haben in der Regel eine höhere Nennleistung, da mehr Solarzellen zur Stromerzeugung verbaut sind. Für die Ertragsrechnung einer Photovoltaikanlage ist jedoch die installierbare Gesamtfläche maßgebend. Um eine Dachfläche bestmöglich auszunutzen, kann es je nach Situation sinnvoll sein, kleinere Module zu verwenden, um mehr Modulreihen verbauen zu können.

Für die statische Belastung des Daches ist das Gewicht der Module der wichtigste Faktor. Bei Dächern mit geringer Dachlastreserve sind leichte Module wie z.B. Dünnschichtmodule zu empfehlen.

9. Die Kompatibilität mit Aufständerungssystemen

Auf Flachdächern kann durch Aufständerung der Solarmodule ein höherer Ertrag erziehlt werden. Knubix und Scirocco sind zwei Aufständerungssysteme, die sich an der Spitze des Marktes positioniert haben. Ein Großteil der Module sind mit diesen Systemen kompatibel. Wenn Sie eine Aufständerung planen, sollten Sie die Kompatibilität der Modulen mit einem Aufständerungssystem klären.

10. Die Leistungsgarantie

Photovoltaik Anlagen sind auf eine Betriebszeit von mehr als 20 Jahren ausgelegt. Die Nennleistung der Solarmodule sinkt im Laufe der Jahre etwas ab, so dass nach 20 Jahren die Anlage nicht mehr die gleiche Leistung erreicht wie im ersten Betriebsjahr. Dies ist für die Ertragsrechnung zu berücksichtigen. Verschiedene Hersteller geben hier eine Garantie, dass eine Modul nach 20 Jahren einen gewissen Prozentsatz der angegeben Nennleistung noch erreicht.

Begründet liegt dies in der sog. Degradation. Degradation bezeichnet einen Abfall der Leistung von Solarzellen. Über die Betriebsdauer einer Photovoltaikanlage hinweg sinkt der durchschnittliche Wirkungsgrad ab. Bei mono- und polykristallinen Solarmodulen beträgt der Verlust über 20 bis 25 Jahre hinweg 10 bis 15 Prozent der Gesamtleistung. Bei amorphen Solarzellen kommt es zu einem Verlust von bis zu einem Viertel der Gesamtleistung im ersten Jahr, jedoch ist dieser Verlust bereits in die Kennwerte der Module einfaktoriert. Hier wird also der Wirkungsgrad nach der anfänglichen Degradation angegeben.

Nächste Seite

Erfahrungen & Fragen zum Thema Photovoltaik

Kombination von Nachtspeicherheizung und Solaranlage

Ist eine Solaranlage bei Nachtstromspeicherheizung möglich und sinnvoll bei ca. 10.000 KWh Stromverbrauch?
Antwort eines Haus&Co Experten

Ja, das kann eine sinnvolle Kombination sein - besonders, wenn Sie bei der Elektroheizung bleiben wollen. Sie benötigen auf jeden Fall einen Solarstromspeicher - da Sie den Strom dann tagsüber erzeugen, wenn die Nachtspeicherheizung gerade nicht vorheizt. Generell ist der Eigenverbrauch - dank sinkender Einspeisevergütung - stark in den Fokus gerückt. Da Solarstromspeicher auch aktuell noch von der KfW gefördert werden, würde ich da auf jeden Fall einmal ein Angebot anfragen.

Sie können sich das hier einmal kalkulieren (da ich keine Angaben zur verfügbaren Dachfläche habe): https://www.solaranlagen-portal.com/photovoltaik/kosten

Einphasiger oder dreiphasiger Wechselrichter? Welche Vor- und Nachteile gibt es? Was passt du meiner Anlage?

"Einphasiger-", oder "Dreiphasiger-Wechselrichter"? Klar ist die Berechnung der Einspeisung mittels einem saldierendem Zähler gewährleistet. Aber wie verhält es sich mit der Auslastung der Phasen? Eine einphasige Einspeisung bei eine dreiphasigen Verteilung (Ph1: Keller, Ph2: Erdgeschoss, Ph3: Obergeschoss. Da die Einspeisung nur auf die Phase "Obergeschoss" mit wenigen Verbrauchern angeschlossen ist? Habe ich noch einen Vorteil, da die weiteren Phasen ja nicht von der PV-Anlage bedient werden. Einspeisevergütung (nur 12,4): Ja, aber ich will maximalen Eigennutz bei 24,8 ct/kwh.
Antwort von Elektrotechnik Tim Frischling

Es ist nur eine maximale Schieflast von 4,6kW zu gewährleisten.
Wo die PV-Anlage angschlossen ist, ist "relativ egal", da, wie bereits richtig erwähnt die Zähler saldieren.

Auf den gemessenen Eigenverbrauch hat dies keine Auswirkung.

Kann ich zwei Strings mit verschiedener Anzahl von Modulen und unterschiedlicher Dachausrichtung an einen Wechselrichter anschließen?

Kann ich zwei Strings mit verschiedener Anzahl von Modulen und unterschiedlicher Dachausrichtung (einmal Süd und einmal Ost) an einen Wechselrichter, kein Multiwechselrichter anschließen?
Antwort von Solarsysteme Sachsen GmbH

Anschließen können Sie die Strings erst mal. Aber Sie werden weniger Ertrag haben, da der MPP-Tracker (Regler, der den Punkt der maximalen Leistung auf der Kennlinie sucht), diesen Punkt nicht finden kann. Die Kennlinie ist eine Strom-Spannungskennlinie. Wenn Sie zwei Strings mit unterschiedlicher Modulanzahl haben, dann haben die beiden Strings eine unterschiedliche Spannung. Und wenn die Module auf Dachflächen mit unterschiedlichen Ausrichtungen verteilt sind, dann erzeugen die Module unterschiedlich hohe Ströme (der Strom ist abhängig von der Einstrahlung).

Sollten Sie noch Fragen haben, können Sie sich gern auch telefonisch an uns wenden
Mit freundlichen Grüßen,
Sylvia Radisch-Siebert
Solarsysteme Sachsen GmbH

Photovoltaik Freiflächenanlage: Kosten, Förderung und Rentabilität?

Als Erbengemeinschaft von 3 Geschwistern besitzen wir in der Gemarkung Hösbach eine ebene Fläche Agrarland von 10 700 Quadratmetern mit einer erweiterbaren Fläche von weiteren 5 000 Quadratmetern Ackerland unmittelbar parallel im direkten Anschluss. Diese zusätzlichen 5 000 Quadratmeter sind im Besitz von zwei unserer Cousinen. Auf unserem Gelände befindet sich auch ein Hochspannungsmast . Derzeit werden die Grundstücke aufgefüllt mit Erdaushub (fast beendet) bedingt durch vorherigen Kalkabbau. Sowohl die Erbengemeinschaft als auch unsere Cousinen ( zusammen dann als Interessengemeinschaft), sind interessiert an einem Angebot für eine Photovoltaikanlage auf dieser Freifläche von insgesamt 1, 5 Hektar Land . Meine Fragen sind : 1) Was sind die Investitionskosten für eine solche Anlage ? 2) Welche Fördermittel (falls zutreffend) gibt es möglicherweise für solche Projekte. 3) Was wäre die Rentabilität und die Dauer für das Amortisieren einer solchen Investition? Für eine Antwort und Kontaktaufnahme wäre ich Ihnen dankbar. Mit freundlichen Grüßen Peter Hufgard
Antwort von PV Montagen G. Vijayakumar

Es werden mehr Daten Benötigt, daß ist das erste. Denn es steht zum Beispiel die Frage im Raum ob das Erdreich welches grad aufgefüllt wird auch verdichtet wird. Und wie sehr es verdichtet wird. Und nun zur Puntuellen Beantwortung Ihrer Fragen.

1) Die Investitionskosten für solch eine Anlage müssen vorab (nach Inaugenscheinnahme des Geländes sowie Geologisches Gutachten (z.B) erst Berechnet werden wenn mehr Details vorliegen würden.

2) Fördermittel gibt es von der Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW) in dem Maße das es sich, so gesehen um Geldtauscherei handelt.

3) Die Rentabilität einer Anlage von dieser Größe steht ausser Frage. Denn die Energiepreise werden nicht sinken von Jahr zu Jahr sondern eher wird das Gegenteil der Fall sein. Unter Bezugnahme auf das Vorgenannte ergibt sich auch keine Haltbare Aussage über die Dauer der Amortisierung der Anlage.

Nun konnte ich Ihnen leider nicht wirklich weiterhelfen, stelle es Ihnen jedoch anheim mich zu Kontaktieren. Denn die Thematik einer solchen Anlage ist komplexer als das es sich darstellt. Eine reine Angabe der Verfügbaren Fläche ist Dahingehend nicht wirklich Ausreichend.

Viele Grüße

Holger Gerhardt

Neuer Zählerschrank bei Installation einer Photovoltaikanlage?

Liebe Experten, ich denke darüber nach mir eine PV-Anlage aufs Dach zu setzen. Ein Bekannter meinte aber, dass ich dazu auch einen neuen Zählerschrank installieren lassen müsste und, dass das teuer würde. Stimmt das? Muss ein neuer Zählerschrank installiert werden? Und wenn ja was kostet das?
Antwort von Arnold Dach und Solar GmbH

Es muss nicht generell ein neuer Zählerschrank installiert werden.
Nur wenn der vorhandene Zählerschrank nicht mehr den aktuellen Richtlinien entspricht, oder wenn keine neue Messeinrichtung (z.Bsp. digitaler Stromzähler) mehr eingebaut werden kann, weil eine fachgerechte Nachrüstung (z.Bsp. Zählertafel) nicht mehr möglich ist.
Genaue Auskunft kann man beim zuständigen Netzbetreiber erfragen.

Smart Grid ready Funktion: Was bedeutet das?

Kann mir hier jemand den Begriff "Smart Grid ready Funktion" für die Speicherung von Energie mit intelligenter Steuerung erklären? Vielen Dank für die Hilfe!
Antwort eines Haus&Co Experten

Smart Grid-Geräte eröffnen interessante Vernetzungsmöglichkeiten. Beispielsweise können Smart Grid-fähige Wärmepumpen über eine Schnittstelle auf einen Überschuss an Solarstrom reagieren. Stromnetzbetreiber können über die integrierte Smart Grid-Schnittstelle den Stromspeicher direkt ansteuern und die Stromnetze stabilisieren und entlasten. Mit einem solchen Schwärmenetz können Erzeugung und Verbrauch noch weiter entkoppelt werden: Überschüsse, die im Sommer erzeugt werden, können im Winter genutzt werden. Dazu finden Sie auch Infos hier: https://www.solaranlagen-portal.com/photovoltaik/stromspeicher

Lohnt sich eine PV-Anlage bei Ost-West-Ausrichtung des Hauses?

Ich interessiere mich für die Inbetriebnahme einer eigenen Solaranlage. Nun frage ich mich aber, ob sich eine PV-Anlage bei Ost-West-Ausrichtung des Hauses überhaupt lohnt? (Satteldach, ca. 45°)
Antwort von ELEKTRO-HAUSMANN

Hallo,

kann ich nur empfehlen. Wir erhöhen damit die Sonnenstunden für die PV-Anlage und können
damit den Eigenverbrauch, über den sich die PV-Anlage zuerst rechnet optimieren. Gleichzeitig
können wir mit der 70% Regel zusätzliche Kosten für einen Rundsteuerempfänger sparen.
Deshalb Ost-West.

Gruß
G.Hausmann

PV-Anlage selber installieren

Besteht die Möglichkeit eine PV-Anlage der Größe 1 bis 2 KW selbst bei einem Anbieter zu kaufen und selber auf meinem Hausdach zu installieren? Wie muss die Anlage angemeldet werden und muss die Anlage durch eine Fachkraft abgenommen werden? Oder kann die Anlage auch ohne Anmeldung betrieben werden (da sehr geringe Leistung zum Eigenverbrauch)?
Antwort von synertec

Grundsätzlich besteht die Möglichkeit eine PV-Anlage selbst zu montieren. Vorrausetzung ist neben dem handwerklichen Geschick und keine Angst vor Höhe auch eine Absicherung durch ein Gerüst, welches auch die Arbeit erleichtert. Trotzdem sollte ein Fachmann Sie unterstützen bei den einzelnen Arbeitsschritte, somit ist eine sichere Montage gewährleistet und Montagefehler ausgeschlossen. Für den Stranganschluß wird spezielles Montagewerkzeug benötigt um die Steckverbinder sicher zu vercrimpen. Unsere Fachpartner können Sie bei der Montage unterstützen.

Die wechselstromseitige Einbindung der PV-Anlage muß durch einen Elektromeister erfolgen, er kümmert sich auch um die Anmeldung beim Netzbetreiber, ebenso bei der Abnahme durch den Netzbetreiber.

Eine Anlage ohne Anmeldung zu betreiben würde ich nicht empfehlen. Wollen Sie keinen Überschußstrom einspeisen muß zumindest ein neuer Zähler mit Rücklaufsperre eingebaut werden.
Bedenken Sie dabei, das der Überschußstrom dann kostenlos ins Netz des Netzbetreibers eingespeist wird. Das wird durchaus auch bei einer kleineren Anlage passieren.

Es gibt aber durchaus die Möglichkeit eine PV-Anlage ohne oder teilweise ohne Finanzamt zu betreiben. Hier können wir Ihnen beim Kauf einer Anlage weiterhelfen. Für weitere Fragen stehen wir Ihnen gerne telefonisch zur Verfügung.

Mit sonnigen Grüßen.
snertec

Muss ich meinen selbst erzeugten und verbrauchten Strom versteuern?

Ich habe im Febr. 2016 eine Photovoltaikanlage (7,1 Kwp) mit Speicher installiert. Von der Kleinunternehmerregelung habe ich keinen Gebrauch gemacht, also die gezahlte Mwst. rückerstattet bekommen und monatlich eine Umsatzsteuervoranmeldung gemacht. Muss ich nun den selbst verbrauchten Strom versteuern und wenn ja, zu welchem Kw/h-Preis?
Antwort von Greentec-Solar GmbH

Hallo,

Eigenverbrauch ermitteln und mit dem Stromtarif der aktuellen Stromrechnung multiplizieren.
Aus diesem Betrag den Anteil der MwSt ermitteln und bei der Umsatzsteuererklärung anzeigen.
Den Netto-Betrag aus dem
Eigenverbrauch als Einnahme der PV-Anlage bei der Gewinn-Verlustrechnung einbeziehen
und den Gewinn aus der PV-Anlage bei der Einkommensteuererklärung angeben.

das nur als grobe Aussage, genaues sagt der Steuerberater oder das Finanzamt.
Alle Angaben nach besten Wissen, ohne Gewähr.

Hoher Stromverbrauch trotz PV und Einspeisung: Wo liegt die Ursache?

Wir haben ein Einfamilienhaus mit 4 Personen. Nach unseren Zählern verbrauchen wir 5000kWh/Jahr Strombezug aus Netz, wir speisen ca. 6000-7000kWh ein und haben laut Ertragszähler ca. 9500-10000kWh Gesamt PV Ertrag. Nach dieser Rechnung hätten wir einen Gesamt-Stromverbrauch von fast 8000 kWh/Jahr. Ich kann das fast nicht glauben. Es sind jedoch seit unserem Einzug seit 3 Jahren die ungefähr gleichen Messwerte. Wo liegt hier das Problem? Wir hatten auch davor in unserer Wohnung nie einen solch hohen Wert. Ich vermute mittlerweile, dass es ein Problem mit den Zählern ist? Wir haben einen kombinierten Zähler für Bezug/Einspeisung der Netze mit wechselnder Anzeige (elektronisch). Der PV Zähler sitzt auch im Kasten, ist aber separat.
Antwort von Ingenieurbüro Energieexperten-Südwest

Ich vermute mal, dass Sie schlicht und ergreifend große Stromverbraucher haben. Da müssen Sie schon auf die Suche gehen. Was ist anders als in der früheren Wohnung? Zusätzliche Geräte? Gefriertruhe? Computer im Dauerlauf?
Wie wird das Haus denn eigentlich beheizt (Wärmepumpe mit el. Heizstab?) und wie wird warmes Wasser erzeugt?

Eigene Frage stellen
Ihre Frage an die Experten

Sie stellen Ihre Frage

Haus&Co richtet diese an Experten

Sie erhalten schnell und kostenlos Antwort

?
Experten und Fachbetriebe beantworten kostenlos Ihre Fragen zum Thema Solaranlagen
Jetzt Frage stellen
Ihre Frage an die Experten

Sie stellen Ihre Frage

Haus&Co richtet diese an Experten

Sie erhalten schnell und kostenlos Antwort