Photovoltaik Leistung: MWp, Kilowattstunde & Wirkungsgrad

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Soll die Photovoltaik Leistung bestimmt werden, dann müssen sich die Käufer zwangsläufig mit verschiedenen Größen und Einheiten auseinandersetzen. Ausdrücke wie „Mwp“, „Kilowattpeak“ und „Wirkungsgrad“ werden in den Produktanzeigen verwendet. Wir haben für Sie die wichtigsten Angaben für die Photovoltaik Leistung betrachtet.

Der Wirkungsgrad als Grundlage für die Photovoltaik Leistung

Der Wirkungsgrad beschreibt das Verhältnis zwischen der in Solarstrom umgewandelten Energie und der dem System zur Verfügung stehenden Energie:

n = Energie erzeugter Solarstrom / zur Verfügung stehende Energie

Grundsätzlich unterscheidet man zwischen dem Wirkungsgrad der Solarzellen und dem Gesamtwirkungsgrad der Anlage. Betrachtet man den Wirkungsgrad der Anlage, dann muss man Verluste für den Wechselrichter und die Verkabelung berücksichtigen. Je höher der Wirkungsgrad ist, desto effektiver arbeitet die Anlage. Die Hauptursachen für unterschiedliche Wirkungsgrade liegen in der Konstruktionsform der Solarzellen. Grundsätzlich gilt: Monokristalline Solarzellen weisen höhere Wirkungsgrade als polykristalline Solarzellen auf.

Watt Peak als Einheit für die theoretische Leistungsfähigkeit

Den Zusatz „Peak“ kann man mit „Spitze“ übersetzen. Der Ausdruck bezieht sich explizit auf Photovoltaikanlagen. Er repräsentiert die Leistung der Solarzellen. Aufgrund der vorhandenen Größenordnungen spricht man von Megawatt Peak, Kilowatt Peak und Gigawatt Peak. Hierbei existieren folgende Abkürzungen:

Wp = Watt Peak
kWp = Kilowatt Peak
MWp = Megawatt Peak
GWp = Gigawatt Peak

Die elektrische Leistung der Solarzellen ermittelt man unter Standard-Bedingungen. Im Labor findet eine Leistungsmessung bei einer Zellentemperatur von 25 Grad Celsius und einer Beleuchtungsstärke von 1.000 Watt/m² statt. In der Praxis werden nicht konstant 1.000 Watt pro Quadratmeter erreicht. Förderlich sind die Nähe zum Äquator, eine hohe Reinheit der Luft und eine hohe Distanz zum Meeresspiegel. In Deutschland wird dieser Wert vor allem um die Mittagszeit an unbewölkten Tagen überschritten. Die Leistungsangabe in Watt Peak muss demnach nicht der tatsächlich erreichten Effizienz entsprechen. Sie kann erreicht werden, muss dies jedoch nicht und auch die Konstanz ist nicht gewährleistet.

Die Leistung von Photovoltaik-Anlagen

Die Einheit der Leistung ist Watt. Im Bereich der Leistungsmessung von Photovoltaik-Anlagen nutzt man in der Regel die Einheit Watt Peak, beziehungsweise Kilowattpeak.

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Geht man davon aus, dass ein durchschnittlicher 4-Personenhaushalt in Deutschland 4.500 kWh pro Jahr an Strom benötigt, dann kann man aus dieser Angabe, sowie der Leistungsfähigkeit der ausgewählten Photovoltaik-Anlage, die erforderliche Fläche bestimmen: Je 1.000 kWh werden rund 10 m² Fläche benötigt. Um 4.500 kWh zu erhalten, müssen Sie 45 m² Dachfläche zur Verfügung stellen.

Die Relevanz der Leistungsangaben

Der Wirkungsgrad und die Nennleistung dienen dazu, die Photovoltaikanlage zu dimensionieren. Sie dürfen diese jedoch nicht als alleinige Faktoren für die Planung der Anlage nutzen. Wichtige Parameter sind der Aufstellungsort, die klimatischen Bedingungen und die Aufbauart. Die Anlage sollte nach Süden hin ausgerichtet sein, um maximale Effizienz zu erhalten. Achten Sie darauf, dass keine Schatten auf die Dachfläche fallen, da ansonsten die Sonnenenergie abgehalten wird. Möchten Sie verschiedene Angebote miteinander vergleichen, dann können Sie die Kosten pro kWp bestimmen:

Kosten pro kWp = Preis (in Euro) / Leistung des Moduls (in Kilowattpeak)

Ein Rechenbeispiel:
Sunset AS 90/30 HPC (Nennleistung von 90 Wp, Kaufpreis 480 Euro)

Preis pro kWp = 480 Euro / 90 Wp
Kosten pro kWp = 480 Euro / 0,09 Kilowattpeak
= 5.300 Euro pro Kilowattpeak

Die Umrechnung von Einheiten

1. Kilo, Mega und Giga

Im privaten Bereich ist die Angabe Kilowattpeak am häufigsten zu finden. Für industrielle Anlagen sowie Großanlagen stehen vor allem MWp und GWp zur Verfügung. Die Umwandlung erfolgt wie folgt:

1.000 Wattpeak = 1 Kilowattpeak
1.000 Kilowattpeak = 1 Megawattpeak
1.000 Megawattpeak = 1 Gigawattpeak

Rechenbeispiel:
5 MWp = 5.000.000 Wp

2. kWp in kWh

Der Preis pro kWp betrifft die Anschaffungskosten, da er sich direkt auf die Investitionskosten für die Photovoltaik Leistung bezieht. Kilowattstunde (kWh) ist ein Maß für die erhaltene Energie. Erzielen Sie eine Stunde lang eine Leistung von 1 kW, dann liegt eine Energie von 1 kWh vor.