Ökologie

Solarpanel-Größenrechner

Anzahl der Panels, Systemgröße, Dachfläche und saisonale Produktionskurve zur Deckung des monatlichen Verbrauchs.

01Eingaben
02Ergebnisse
Benötigte Module
Systemgröße
Dachfläche
Jährliche Produktion
Ungefähre Kosten
Monatliche Produktion vs. Zielverbrauch

Saisonale Faktoren sind Standardwerte der Nordhalbkugel; für die Südhalbkugel die Monate gedanklich umdrehen. Die tatsächliche Produktion hängt auch von Neigung, Ausrichtung, Verschattung und Paneltemperatur ab.

03So funktioniert's

Warum diese Berechnung

Die Dimensionierung eines privaten Solar-PV-Systems ist die entscheidende Entscheidung für jede Dachanlage. Wenn sie richtig getroffen wird, gleicht das Array die Stromrechnung des Haushalts für 25–30 Jahre vorhersehbar aus; eine Überdimensionierung führt zu verschwendetem Kapital für Kapazitäten, die vom Wechselrichter begrenzt werden oder zu abzüglichen Exportgebühren zurück ins Netz eingespeist werden; eine Unterdimensionierung führt dazu, dass der Haushalt weiterhin Strom zum Einzelhandelspreis für die fehlenden Kilowattstunden zahlt. Installateure verkaufen ihre eigenen Angebote, aber Hausbesitzer, die den Vorschlag auf Plausibilität prüfen möchten – oder die sich noch in der Anfangsphase der Recherche befinden –, benötigen eine unabhängige Schätzung. Dieser Rechner liefert diese Schätzung anhand von vier Informationen, die jeder Hausbesitzer in zwei Minuten angeben kann: monatlicher Verbrauch, Panel-Leistung, Spitzen-Sonnenstunden am Standort und eine Annahme zu Systemverlusten.

Das Ergebnis ist die Anzahl der benötigten Panels, um den Jahresverbrauch auszugleichen, die Systemleistung in kW DC, die ungefähre Dachfläche, die bei typischen Panelabmessungen benötigt wird, der jährliche Energieertrag, die ungefähren Installationskosten bei aktuellen Kosten pro Watt und eine 12-monatige Produktionskurve, die gegen das konstante monatliche Verbrauchs-Ziel überlagert wird. Die saisonale Kurve ist die aussagekräftigste dieser Informationen – sie macht die Form der Solarproduktion „Überproduktion im Sommer – Unterdeckung im Winter“ sichtbar, was die Ökonomie des Net-Meterings und die Dimensionierung von Batterien bestimmt.

Die Formel

Der Schätzer verwendet das einfache Standardmodell im "PVWatts-Stil":

  • Tägliche Energie pro Panel = Panel-Leistung × Spitzen-Sonnenstunden × (1 − Systemverluste).
  • Monatliche Energie pro Panel = täglich × 30,4.
  • Benötigte Panels = ceil(monatlicher Verbrauch ÷ monatlich pro Panel).
  • Systemgröße DC = Panels × Panel-Leistung / 1 000 (kW).
  • Jährlicher Ertrag = Panels × monatlich pro Panel × 12.
  • Dachfläche = Panels × Panel-Fläche_m².
  • Kosten ≈ Panels × Panel-Leistung × Kosten pro Watt.

Spitzen-Sonnenstunden (PSH) sind die tägliche Einstrahlung, ausgedrückt als äquivalente Stunden bei 1 000 W/m² – den Standardtestbedingungen für Panel-Nennwerte. Typische Werte: 4,5–5,5 PSH für sonnige Standorte in mittleren Breiten (US-Südwesten, Südspanien), 3,5–4,5 für gemäßigte Klimazonen (die meisten Frankreichs, Italiens, des US-Mittleren Westens), 2,5–3,5 für das bewölkte Nordeuropa, < 2,5 für sehr bewölkte oder weit im Norden gelegene Orte. Die Zahlen stammen aus Datenbanken wie NREL NSRDB oder PVGIS.

Systemverluste umfassen Modul-Mismatch, Verdrahtungswiderstand, Wechselrichtereffizienz (~96 %), Verschmutzung (2–5 %), Verschattung (variabel), Temperatur-Derating (Panels werden heißer als STC und verlieren ~0,4 %/°C über 25 °C) und Moduldegradation (~0,5 %/Jahr). 14–20 % sind typisch für Neuinstallationen; 25 %+ für verschattete oder in heißen Klimazonen gelegene Dächer.

Saisonale Faktor-Kurve (Nordhalbkugel): Produktion erreicht im Mai–Juli einen Höhepunkt bei ~1,4× Jahresmittel, fällt im November–Januar auf ~0,5× ab. Die Südhalbkugel spiegelt dies wider. Die Kurve ist empirisch; reale Arrays variieren je nach Neigung, Ausrichtung und Höhe.

Anwendung

Geben Sie Ihren monatlichen Verbrauch in kWh ein – wählen Sie einen Wintermonat für eine konservative Größe, einen Jahresdurchschnitt für die Net-Metering-Bilanz oder einen Sommermonat für ein reines Eigenverbrauchssystem. Geben Sie die Panel-Leistung ein (300–450 W typisch für Wohnmodule in 2024–2026; 600 W+ für neuere Module in Gewerbegröße). Geben Sie die durchschnittlichen Spitzen-Sonnenstunden pro Tag für Ihren Standort ein (Schätzungen von PVGIS oder lokale Installateure). Geben Sie den Prozentsatz der Systemverluste ein. Geben Sie die Panel-Fläche in m² ein (ungefähr 1,7–2,1 m² pro Wohnmodul). Geben Sie die installierten Kosten pro Watt in Ihrer lokalen Währung ein (EU 1,2–2,0 €/W, US 2,5–3,5 $/W inklusive Arbeitskosten und Wechselrichter, regionale Unterschiede sind riesig).

Die Ergebnisübersicht zeigt die benötigten Panels, die Systemgröße in kW DC, die Dachfläche, die jährliche Produktion und die ungefähren Installationskosten. Das Diagramm ist eine 12-balkige monatliche Produktionskurve im Vergleich zum flachen monatlichen Verbrauchsziel – Balken in Grün bedeuten Überproduktion, Balken in Orange Unterproduktion, mit einer gestrichelten roten Ziellinie.

Beispielrechnung

Vorstadthaus, 800 kWh/Monat Verbrauch, 400 W Panels, 4,5 PSH, 20 % Verluste, 1,95 m² pro Panel, 1,6 €/W installiert.

  • Täglich pro Panel = 400 × 4,5 × 0,80 = 1 440 Wh = 1,44 kWh.
  • Monatlich pro Panel = 1,44 × 30,4 = 43,78 kWh.
  • Benötigte Panels = ceil(800 / 43,78) = ceil(18,3) = 19 Panels.
  • Systemgröße = 19 × 400 / 1 000 = 7,6 kW DC.
  • Dachfläche = 19 × 1,95 = 37,05 m².
  • Jährliche Produktion = 19 × 43,78 × 12 = 9 982 kWh.
  • Kosten ≈ 19 × 400 × 1,6 = 12 160 €.

Saisonale Kurve an diesem Standort: - Januar: 19 × 43,78 × 0,55 = 458 kWh – 342 kWh weniger als 800 kWh. - Juli: 19 × 43,78 × 1,40 = 1 165 kWh – 365 kWh Überschuss. - Jährlicher Überschuss/Defizit gleichen sich ungefähr aus – darauf basiert das Net-Metering.

Wohnung mit 300 kWh/Monat und geringerer PSH (3,8): 8 Panels von 380 W ergeben 3,0 kW DC, 14,8 m², etwa 4 560 €.

Großes sonniges Haus: 1 500 kWh/Monat bei 5,2 PSH und 18 % Verlusten mit 450 W Panels: 27 Panels = 12,15 kW DC, 56,7 m² Dachfläche, ~18 225 €.

Fallstricke

PSH ist der Jahresdurchschnitt, nicht konstant. Eine Dimensionierung nach Sommer-PSH führt zu einer Überdimensionierung; eine Dimensionierung nach Winter-PSH zu einer Unterdimensionierung. Der Rechner verwendet eine Zahl – wählen Sie einen Jahresdurchschnitt für Net-Metering, ein Monatsminimum für netzunabhängige Systeme.

Neigung und Ausrichtung. PSH bezieht sich auf ein optimal geneigtes Südausrichtungssystem (Nordhalbkugel). Ost-West-, flache oder verschattete Dächer erfordern eine Reduzierung (typischerweise 5–20 % unter dem Optimum).

Net-Metering-Regeln variieren. Einige Gerichtsbarkeiten schreiben Exporte zum Einzelhandelspreis gut (1:1 Net-Metering); andere zum Großhandelspreis (vermiedene Kosten, ~1/3 des Einzelhandelspreises); einige haben Exportgrenzen. Die Annahme einer jährlichen Produktion = jährlicher Verbrauch ist nur bei vollem Net-Metering sinnvoll.

Wechselrichter-Clipping. Eine Überdimensionierung von DC gegenüber der AC-Kapazität des Wechselrichters (DC/AC-Verhältnis > 1,2) ist in bewölkten Klimazonen beabsichtigt, um mehr Energie am Morgen/Abend zu nutzen, begrenzt aber den Spitzenertrag. Der Rechner modelliert kein Clipping.

Batteriedimensionierung ist separat. Wenn Sie Eigenverbrauch / Notstromversorgung wünschen, werden Batterien aus dem Integral des täglichen Defizits dimensioniert, nicht aus Monatsgesamten.

Degradation und Temperatur. Der Verlustfaktor des Rechners ist ein statischer Durchschnitt. Reale Systeme degradieren um ~0,5 % pro Jahr (ein 20 Jahre altes Panel liefert also 90 % der Leistung eines neuen). Heiße Dächer in tropischen Klimazonen können Verluste von über 25 % aufweisen.

"STC"-Nennleistung auf dem Datenblatt des Panels. Panels werden bei 25 °C bewertet; auf dem Dach erreichen die Temperaturen im Sommer 50–70 °C, was die Nennleistung um 10–15 % reduziert. Dies ist in den "Systemverlusten" enthalten, ist aber wichtig zu wissen.

Strukturelle und Verschattungsbeschränkungen des Daches. Bei der Dimensionierung der Panels nach Fläche werden Dachfenster, Gauben, Sanitärlüfter, Schornsteine und Verschattungen durch Bäume oder benachbarte Gebäude ignoriert. Die tatsächlich installierbare Panelanzahl beträgt oft 70–90 % des geometrischen Maximums.

Genehmigungs- und Anschlusskosten. Die Kosten pro Watt sind für die Ausrüstung + Arbeitskosten; Genehmigung, Anschluss und Ingenieurleistungen können 5–15 % hinzufügen. Kalkulieren Sie nicht mit genau der Zahl des Rechners.

Ignorieren von Währungen und Anreizen. Der Rechner liefert einen Listenpreis. Bundes-/Landes-/Regionalrabatte, Steuergutschriften und Einspeisevergütungen können die Nettokosten um 20–50 % senken. Berücksichtigen Sie diese zusätzlich.

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