Die Spitzenleistung (Nennleistung) der Anlage, gemessen unter definierten idealen Standardbedingungen im Labor, wird in kWp angegeben. Sie gibt keine Auskunft über die Leistung unter Realbedingungen, sondern ist das technisch mögliche Maximum der Anlage. Die Angabe in kWp ist eine gute Möglichkeit, verschiedene Anlagentypen vergleichbar zu machen und so die Kaufentscheidung zu unterstützen.
Die Leistung der Anlage hängt stark von der Sonneneinstrahlung ab. Bei tieferem Sonnenstand, wie es in Tirol im Winter der Fall ist, und bei bedecktem Himmel nimmt die Strahlungsintensität stark ab. Das bedeutet, dass Maximalwerte der solaren Leistung meist nur an Sommertagen bei klarem Himmel erreicht werden. Durch die hohen Temperaturen die durch die Einstrahlung in den Solarzellen erreicht werden, nimmt jedoch wiederum der Wirkungsgrad der Photovoltaikmodule ab. Im Hochsommer kann so der Wirkungsgrad der Module sinken, wodurch auch die tatsächliche Leistung reduziert wird.
Der Generator (bzw. die PV-Module) wandelt das Sonnenlicht in elektrische Energie in Form von Gleichspannung um.
Der Wechselrichter wandelt die produzierte Gleichspannung in eine netzkonforme Wechselspannung um. Bei den Wechselrichtern wird grundsätzlich zwischen einphasigen und dreiphasigen Wechselrichtern unterschieden. Der einphasige Wechselrichter ist in der Leistung auf 3,6 kW begrenzt. Bei den dreiphasigen Wechselrichtern gibt es diese Begrenzung nicht. Einphasige Wechselrichter werden häufig in kleinen Kraftwerken (Balkonkraftwerk) eingesetzt.
In Spitzenzeiten produziert eine PV-Anlage oft mehr Strom als sofort verbraucht werden kann. Wird dieser Strom nicht gespeichert, kann er vom erzeugenden Haushalt nach Abschluss eines Abnahmevertrags mit einem Energieversorger direkt ins Stromnetz eingespeist werden. Diese Einspeisung wird von Energieversorgungsunternehmen zum vereinbarten Einspeisetarif pro eingespeister kWh Strom vergütet. Es gibt auch die Möglichkeit einer Energiegemeinschaft beizutreten und den überschüssigen, produzierten Strom an andere Teilnehmende der Energiegemeinschaft (z. B. den Nachbarn) zu einem von der Energiegemeinschaft definierten Preis zu teilen.
Für einen wirtschaftlichen Betrieb der PV-Anlage sollte der Eigenverbrauch maximiert und die Einspeisung ins öffentliche Netz minimiert werden. Damit tragen Sie zur Entlastung der Stromnetze bei und leisten einen wertvollen Beitrag zur Energiewende.
Es kann zwischen zwei Arten der Einspeisung unterschieden werden:
Hier wird der erzeugte Strom zunächst im eigenen Haushalt/im eigenen Betrieb verbraucht und nur der überschüssige Strom wird ins öffentliche Netz eingespeist.
Hier wird der gesamte erzeugte Strom über einen eigenen Zähler
in das öffentliche Stromnetz eingespeist.
Beim Inselbetrieb ist es möglich, bei einem Stromausfall den erzeugten Strom trotzdem zu nutzen.
Dazu ist es notwendig, dass der Wechselrichter dafür geeignet ist. Zusätzlich benötigt wird ein Stromspeicher sowie eine Umschaltbox, die die Anlage sicher vom Stromnetz trennt, damit in dieser Zeit kein Strom eingespeist werden kann.
Bei dieser Betriebsart arbeitet die PV-Anlage parallel mit dem öffentlichen Netz. Das bedeutet, dass bei einem Stromausfall auch kein Bezug aus der PV-Anlage möglich ist.
Der Stromspeicher dient dazu, überschüssigen Strom aus der PV-Anlage für den späteren Eigenbedarf zu speichern. Produziert die PV-Anlage zu einem Zeitpunkt keinen Strom (z. B. in der Nacht) und es besteht dennoch Strombedarf, so kann die benötigte Energie aus dem Stromspeicher verwendet werden. Übersteigt der Strombedarf die Menge an gespeicherter Energie im Stromspeicher, so wird die Differenz aus dem öffentlichen Netz bezogen. Ein Speicher allein ist keine Blackout-Lösung.
Nennkapazität | Nutzbare Speicherkapazität | Wirkungsgrad Verhältnis von eingesetzter zu nutzbarer Energie (%) |
| Lade- und Entladeleistung Zeigt mit welcher Leistung (kW) ein Speicher geladen und entladen werden kann | Ladezyklus bzw. Vollzyklus Ein Voll-Ladezyklus (Vollzyklus) umfasst die vollständige Auf- bzw. Entladung. Moderne Stromspeicher können zwischen 5.000 und 10.000 Ladezyklen erreichen. | Kalendarische Lebensdauer |
In den Sommermonaten kann ein zu groß dimensionierter Speicher dazu führen, dass man zwar tagsüber den Speicher aufladen, aber abends nicht alles nutzen kann. Dies führt dazu, dass der Speicher nicht optimal genutzt wird.
Im Winter tritt ein umgekehrter Effekt ein, denn durch den schlechteren Einstrahlwinkel und die kürzeren Tage wird der Speicher nicht voll geladen. Eine allgemeingültige Aussage über die erforderliche Größe des Speichers, um eine Woche Blackout überbrücken zu können, ist daher nur schwer möglich. Dies ist auch eine Frage des persönlichen Nutzerverhaltens.
Wie viel Strom kann eine PV-Anlage erzeugen?
Die erzeugte Strommenge einer Photovoltaikanlage hängt von mehreren Faktoren ab, unter anderem von der Größe der Anlage, den Standortverhältnissen, der Neigung der Anlage und der Modultechnologie. Als Faustformel bietet sich jedoch die Berechnung über die kWp der Anlage an. In Österreich ist für eine installierte Leistung von 1 kWp je nach Standort mit einem ungefähren Ertrag von 900 bis 1.100 kWh Strom pro Jahr zu rechnen.
Wie kann ich meine PV-Anlage sinnvoll kombinieren und den Eigenverbrauch steigern?
Produktion und Verbrauch von PV-Strom treten nicht unbedingt gleichzeitig auf. Oft besteht hoher Strombedarf zu Zeiten, zu denen die Anlage keinen Strom produzieren kann, beispielsweise abends. Durch Kombination der PV-Anlage mit nachgeschalteten Technologien wie Speicherlösungen, Wärmepumpen oder E-Mobilität, lässt sich dies teilweise ausgleichen.
Muss ich meine PV-Anlage einer Behörde melden?
Anlagen mit einer Modulfläche von bis zu 100 m², welche an die Dach- und Wandhaut mit einem Abstand kleiner 30 cm angebracht sind, sind anzeige- und bewilligungsfrei. Jedoch müssen diese Anlagen der Gemeinde nach Bauvollendung gemeldet werden.
Anlagen, welche nicht unter diese Kategorie fallen, müssen bei der zuständigen Baubehörde angezeigt werden. Erkundigen Sie sich daher vor Ihrem Vorhaben bei Ihrer zuständigen Baubehörde.
Kann ich jeden Speicher bei meiner bestehenden PV-Anlage verwenden?
Aus technischer Sicht kann im Prinzip jede Photovoltaikanlage mit jedem Batteriespeicher kombiniert werden, die Art des Speichers und der verbaute Wechselrichter müssen jedoch kompatibel sein. Was bei der Neuinstallation problemlos gelingt, stellt sich bei der Nachrüstung jedoch etwas komplizierter dar. Hier kommt es darauf an, ob es sich um einen AC-seitig oder DC-seitig zu installierenden Speicher handelt. AC-seitig bedeutet, dass der Speicher hinter dem Wechselrichter der PV-Anlage angeschlossen wird (das heißt, der Gleichstrom aus der PV-Anlage wurde bereits in Wechselstrom, engl. AC, umgewandelt). DC-seitig eingebundene Speicher befinden sich vor dem Wechselrichter der PV-Anlage, werden also von der Anlage direkt versorgt.
Eine Batterie kann immer nur mit Gleichstrom geladen werden. Bei AC-seitiger Einbindung ist also eine erneute Umwandlung durch einen Wechselrichter erforderlich. Damit der gespeicherte Strom genutzt werden kann, muss er wieder in Wechselstrom umgewandelt werden. Diese doppelte Umwandlung beim AC-Speicher geht mit höheren Verlusten im Vergleich zum DC-Speicher einher.
Wird der Speicher AC-seitig eingebunden - also nach dem Wechselrichter der PV-Anlage - bedeutet das, dass er über einen eigenen, internen Wechselrichter verfügen muss (auch als Batterie-Wechselrichter bezeichnet). Bei DC-seitiger Einbindung ist das nicht notwendig - der Speicher befindet sich vor dem Wechselrichter der Anlage (dem PV-Wechselrichter) und kann auf diesen zugreifen. Dieser muss aber auch für die zusätzliche Last ausgelegt sein. Das führt bei der Nachrüstung häufig dazu, dass der Wechselrichter ausgetauscht werden muss, was zusätzliche Kosten verursacht. Deshalb lässt sich die PV-Anlage leichter mit einem AC-Speicher nachrüsten und die AC-seitig eingebundenen Produkte werden häufig empfohlen, trotz der höheren Umwandlungsverluste.
Eine alternative Lösung bieten sogenannte Hybrid-Wechselrichter, die PV-Strom mit Hilfe einer internen oder externen Batterie zwischenspeichern können. Das heißt, hier sind PV- und Batterie-Wechselrichter in einem Gerät vereint. Das erleichtert auch das Nachrüsten mit einem DC-seitig eingebauten Speicher.
Wie groß sollte eine PV-Anlage sein?
Prinzipiell gilt, dass große Energiemengen große Photovoltaik-Anlagen benötigen. Doch wie viel kWp werden für ein Einfamilienhaus benötigt? Um einen Vier-Personen-Haushalt in einem Einfamilienhaus mit ausreichend Strom (zwschen 4.000 und 6.000 kWh) zu versorgen, sollte die PV-Anlage zwischen 5 und 10 kWp groß sein. Die Faustregel besagt, dass es bei modernen Anlagen für 1 kWp Leistung etwa drei PV-Module braucht. Unsere TIWAG-Sonnenfonds-Module (Risen RSM40-8-400M) verfügen über 0,4 kWp. Somit kommen 15 bis 30 PV-Paneele auf das Dach, die dafür benötigte Fläche beträgt 25 bis 60 m².
Wie groß sollte der Speicher dimensioniert sein?
Die richtige Dimensionierung des Stromspeichers ist – unabhängig davon, ob er mit der Anlage installiert oder nachgerüstet wird – der zentrale Aspekt bei der Frage nach einem wirtschaftlichen Speicherbetrieb. Wird der Speicher zu klein bemessen, bleibt der Eigenverbrauchsanteil geringer und das Sparpotential wird nicht ausgeschöpft. Ist der Akku zu groß, wird teure Speicherkapazität gekauft, die nicht wirklich benötigt wird. Das Ziel der Dimensionierung sollte also nicht eine vollständige Autarkie, d.h. eine Eigenverbrauchsquote von 100 % sein, sondern eine optimale Größe, die Autarkiegrad und Wirtschaftlichkeit ausbalanciert. Als Faustformel gilt, dass pro kWp der Anlage etwa eine Kilowattstunde Speicherkapazität angesetzt werden sollte. Damit lässt sich der Eigenverbrauchsanteil auf ca. 50 - 60 % steigern.
Einfluss auf die Auslegung des Stromspeichers hat nicht nur die Größe der PV-Anlage, sondern auch das Verbrauchsverhalten. Ein Haushalt, der vor allem in den Abend- und Nachtstunden viel Strom verbraucht, benötigt einen größeren Speicher als ein Haushalt, der tagsüber seinen Spitzenverbrauch realisiert.