Der Solarertrag gibt an, wie viel Energie eine Solaranlage über das Jahr liefert. Er ist entscheidend für die Planung und Dimensionierung, sowohl bei der Solarthermie zur Wärmegewinnung als auch bei der Photovoltaik zur Stromerzeugung. Dieser Ratgeber erklärt die Einflussfaktoren und wie sich der Ertrag berechnen lässt.

Einflussfaktoren auf den Solarertrag

Wie viel eine Solaranlage liefert, hängt von mehreren Faktoren ab. Die wichtigsten sind die Leistungsfähigkeit der Technik, der Standort, die Intensität der Sonneneinstrahlung und die Jahreszeit. Ein zentraler Begriff ist die Globalstrahlung: Sie bezeichnet die Strahlungsenergie, die pro Quadratmeter und Jahr auf eine Fläche trifft. In Deutschland werden je nach Region grob zwischen 950 und 1.260 Kilowattstunden je Quadratmeter gemessen. Damit möglichst viel dieser Energie genutzt wird, kommt es auf leistungsfähige Module oder Kollektoren und eine fachgerechte Montage an. Auch die Ausrichtung und Neigung der Fläche spielen eine wichtige Rolle. Ein Ertragsrechner liefert eine erste Einschätzung, mit welchem Ertrag zu rechnen ist.

Ertrag der Solarthermie

Bei der Solarthermie ist der Wärmeertrag der Kollektoren die entscheidende Größe, angegeben in Kilowattstunden je Quadratmeter. Um Angaben verschiedener Hersteller zu vergleichen, muss man die drei Bezugsflächen kennen, auf die sich die Werte beziehen können: die Bruttokollektorfläche, die Absorberfläche und die Aperturfläche. Nach der einschlägigen Norm muss ein Solarkollektor pro Jahr einen bestimmten Mindestwert der Globalstrahlung in Wärme umwandeln, in der Größenordnung von etwa 525 Kilowattstunden je Quadratmeter. Die Hersteller geben in den Datenblättern entweder den tatsächlichen Ertrag oder diesen Mindestwert an. Ein wesentlicher Einflussfaktor ist die Neigung der Kollektoren, die gemeinsam mit einem Fachbetrieb optimal gewählt werden sollte, damit die Anlage den höchstmöglichen Ertrag liefert.

Ertrag der Photovoltaik

Bei der Photovoltaik unterscheiden sich die Module im Wirkungsgrad, der angibt, welcher Anteil der Globalstrahlung in Strom umgewandelt wird. Übliche Werte liegen zwischen 10 und 20 Prozent. Monokristalline Module erreichen einen höheren Wirkungsgrad als polykristalline, während Dünnschichtmodule den geringsten Wirkungsgrad haben. Der Ertrag hängt zudem von der Ausrichtung und Neigung sowie von Verschattungen ab. Ein Ertragsrechner hilft, den zu erwartenden Stromertrag für den konkreten Standort abzuschätzen und die Anlage passend zu dimensionieren. Wichtig ist die Unterscheidung zur Solarthermie: Während diese Wärme erzeugt, liefert die Photovoltaik Strom, der selbst verbraucht, gespeichert oder ins Netz eingespeist werden kann.

Ausrichtung und Neigung

Neben dem Standort haben die Ausrichtung und die Neigung der Fläche einen großen Einfluss auf den Ertrag. Am höchsten fällt der Ertrag in der Regel bei einer nach Süden ausgerichteten Fläche mit einer Neigung von etwa 30 bis 45 Grad aus. Ost- und Westausrichtungen liefern etwas weniger, verteilen den Ertrag bei der Photovoltaik aber gleichmäßiger über den Tag, was für den Eigenverbrauch vorteilhaft sein kann. Eine ungünstige Neigung oder eine starke Abweichung von der Südausrichtung mindert den Ertrag, ebenso Verschattungen durch Bäume, Nachbargebäude oder Schornsteine. Schon eine teilweise Verschattung kann den Ertrag einer Photovoltaikanlage überproportional senken. Bei der Planung sollten diese Faktoren daher genau geprüft werden, um die Fläche optimal auszunutzen.

Saisonale Schwankungen

Der Solarertrag verteilt sich sehr ungleich über das Jahr. Im Sommer ist die Einstrahlung hoch, sodass eine Solarthermieanlage einen großen Teil des Warmwasserbedarfs decken und eine Photovoltaikanlage viel Strom liefern kann. Im Winter fällt der Ertrag dagegen deutlich geringer aus, weil die Sonne tiefer steht und die Tage kürzer sind. Bei der Solarthermie bedeutet das, dass im Winter eine zusätzliche Wärmequelle nötig ist, weshalb sie meist als Ergänzung und nicht als alleinige Heizung dient. Bei der Photovoltaik lässt sich der Ertrag über einen Batteriespeicher zumindest über den Tag hinweg besser nutzen. Diese saisonalen Schwankungen sind bei der Dimensionierung der Anlage zu berücksichtigen, damit sie sowohl im Sommer als auch im Winter sinnvoll ausgelastet ist.

Verteilung der Globalstrahlung in Deutschland

Die Globalstrahlung ist im Süden Deutschlands höher als im Norden. Während in der Region um München grob rund 1.200 Kilowattstunden je Quadratmeter erreicht werden, liegt der Wert im hohen Norden eher bei rund 1.000 Kilowattstunden. Der Anstieg von Nord nach Süd verläuft allerdings nicht gleichmäßig, da lokale Gegebenheiten den Wert beeinflussen. Für die Berechnung des Solarertrags ist daher stets der genaue Standort maßgeblich. Neben der Region wirken sich die konkrete Dachausrichtung, die Neigung und mögliche Verschattungen durch Bäume oder Nachbargebäude auf den tatsächlichen Ertrag aus.

Planung und Einordnung

Für eine realistische Ertragsplanung sollten Standort, Ausrichtung, Neigung und Verschattung sorgfältig berücksichtigt werden. Da diese Faktoren stark zusammenwirken, ist die Planung und Montage durch einen Fachbetrieb sinnvoll, der den Ertrag für das konkrete Dach berechnet und die Anlage optimal auslegt. Ob sich Solarthermie oder Photovoltaik mehr lohnt, hängt vom Bedarf ab: Bei hohem Wärmebedarf kann die Solarthermie sinnvoll sein, während die Photovoltaik durch die vielseitige Nutzung des Stroms, etwa für eine Wärmepumpe, oft die flexiblere Wahl ist. Eine genaue Ertragsberechnung ist die Grundlage, um die Anlage wirtschaftlich zu dimensionieren und die Investition sinnvoll zu planen.

Häufige Fragen zum Solarertrag

Wovon hängt der Ertrag ab?

Von Technik, Standort, Ausrichtung und Neigung sowie der Sonneneinstrahlung. Zentrale Größe ist die Globalstrahlung.

Wie hoch ist die Globalstrahlung in Deutschland?

Je nach Region grob zwischen 1.000 und 1.200 Kilowattstunden je Quadratmeter im Jahr, im Süden höher als im Norden.

Was wird jeweils gemessen?

Bei der Solarthermie der Wärmeertrag der Kollektoren, bei der Photovoltaik der Stromertrag der Module. Die Werte sind nicht direkt vergleichbar.

Wie wirkt sich Verschattung aus?

Deutlich stärker als oft angenommen. Schon der Schatten eines Schornsteins kann den Ertrag eines ganzen Modulstrangs mindern. Vor der Planung lohnt eine Verschattungsanalyse.