PV-Modulgrößen: Alle relevanten Abmessungen im großen Überblick

Die Photovoltaikbranche entwickelt sich ständig weiter, und damit einhergehend auch die Größe und Leistung von PV-Modulen. Bei der Planung einer Solaranlage spielt die Dimension der Module eine entscheidende Rolle, da sie Einfluss auf Effizienz, Kosten und Installation hat.

In diesem Blogbeitrag geben ich dir einen umfassenden Überblick über die relevanten Abmessungen von PV-Modulen, die gängigsten Standardgrößen und deren historische Entwicklung.

Zu Beginn möchte ich dir eine Zusammenfassung der wichtigsten Kernaussagen aus unserem Blogbeitrag präsentieren:

• Die Modulgröße beeinflusst Leistung, Effizienz, Installation, Kosten & Wirtschaftlichkeit einer PV-Anlage.
• Es gibt keine festgelegte Norm für die Abmessungen von Solarmodulen, aber Hersteller verwenden häufig ähnliche Solarzellen und Produktionsmaschinen, was zu vergleichbaren Modulgrößen führt.
• Ein durchschnittliches Solarmodul hat typischerweise eine Größe von 1722 mm x 1134 mm, besteht aus 54 M10-Solarzellen und hat eine Leistung von etwa 430 Watt-Peak.
• Die Größe der Solarzellen in Photovoltaik-Modulen hat sich weiterentwickelt, von den ursprünglichen 6-Zoll-Standardzellen M0 bis hin zu den heutigen M10- und M12-Wafern.
• Eine zunehmende Standardisierung der Größen und Montagebohrungen von PV-Modulen hat die Installation und Integration von Solarmodulen in Photovoltaikanlagen erleichtert.
• Die maximale Größe von Solarmodulen ist durch praktische und genehmigungstechnische Grenzen begrenzt, wobei Module mit einer Fläche von etwa 1,9 m² als handhabbar gelten.

Warum ist die Größe der PV-Module wichtig?

Bevor wir uns den verschiedenen Größen widmen, solltest du wissen, warum die Größe der PV-Module überhaupt eine Rolle spielt. Die Größe eines Moduls beeinflusst sowohl die Leistung als auch die Effizienz einer Solarstromanlage.

Sie hat Einfluss auf die Installation, die Kosten und die zur Verfügung stehende Fläche. Daher ist es wichtig, die richtige Größe für dein Projekt zu wählen, um die bestmögliche Leistung und einen angemessenen Return on Investment (ROI) zu erzielen.

Gibt es eine einheitliche Norm?

Tatsächlich gibt es keine festgelegte Norm für die Abmessungen von Solarmodulen. In der Vergangenheit führte das zu einer unübersichtlichen Vielfalt an Modulgrößen auf dem Markt.

Obwohl es keinen Standard gibt, nutzen die meisten Hersteller von Photovoltaikmodulen die gleichen Solarzellen und ähnliche Produktionsmaschinen.

Dadurch ergeben sich im Endeffekt vergleichbare Modulgrößen bei den großen PV-Herstellern.

Wie groß ist ein durchschnittliches Solarmodul?

Ein Solarmodul hat typischerweise eine Größe von 1722 mm x 1134 mm und besteht aus 54 Solarzellen des M10-Formats (182 mm x 182 mm). Mit einer Fläche von etwa 1,95 m² und einer Leistung von ungefähr 430 Watt-Peak eignet sich ein solches PV-Modul gut für den Einsatz in Einfamilienhäusern.

Die Dicke des Rahmens eines PV-Moduls liegt normalerweise zwischen 30 und 40 mm, während das Gewicht eines herkömmlichen monokristallinen Solarmoduls etwa 19 bis 23 kg beträgt.

Die Entwicklung der Solarmodul-Größe im Wandel der Zeit

Die Größe von PV-Modulen hat sich im Laufe der Jahre erheblich verändert. Ursprünglich gab es keine einheitlichen Standardmaße, weshalb jeder Hersteller seine eigenen Größen und Dimensionen für PV-Module festlegte. Eine solche Vielfalt an Größen führte jedoch zu Herausforderungen bei der Kompatibilität und Integration verschiedener Systemkomponenten.

Die Anfänge: Keine einheitlichen Größen

Bis etwa Mitte der 1990er Jahre waren die Größen von Solarmodulen noch sehr unterschiedlich, und Standardmodule hatten häufig Abmessungen von 1200 x 600 mm mit einer Leistung von rund 90 Watt. Die damaligen Solarzellen waren in der Regel 4 Zoll groß. Mit der Einführung von größeren Solarzellen (8 Zoll) veränderten sich jedoch auch die Größen von PV-Modulen.

Standardisierung und Vereinheitlichung der Größen

In den darauffolgenden Jahren setzte sich eine Standardisierung in der Zell- und Modulherstellung durch, was zu einer Vereinheitlichung der Modulgrößen führte.

Viele Hersteller verwendeten aus Kostengründen ähnliche Produktionsmaschinen, sodass die Größe der Solarmodule in vollautomatisierten Produktionsstraßen zunehmend ähnlicher wurde. Ein wichtiger Faktor dabei waren die Laminatoren, in denen die Solarmodule hergestellt werden und die meist eine einheitliche Größe aufwiesen.

Die Entwicklung der Solarzellen-Größe: Vom Standard M0 bis hin zu M10 und M12

Die Größe der Solarzellen in Photovoltaik-Modulen hat sich im Laufe der Jahre erheblich verändert. Insbesondere die Einführung der industriellen Massenfertigung führte zur Entwicklung verschiedener Standard-Größen von Solarzellen.

In diesem Abschnitt betrachten wir die verschiedenen Standard-Größen von Solarzellen und ihre Auswirkungen auf die Größe von Solarmodulen.

Die Anfänge: 6-Zoll-Standardzellen M0

Zu Beginn der industriellen Massenfertigung von Solarmodulen wurden häufig 6-Zoll-Zellen M0 mit einer Kantenlänge von 156 mm x 156 mm eingesetzt. In einem typischen PV-Modul wurden 60 dieser kristallinen Siliziumzellen in 10 Reihen und 6 Spalten angeordnet. Die Abstände zwischen den Zellen und zum Rahmen führten zu einer Modulgröße von etwa 1640 x 1000 mm.

Weiterentwicklung: M2-Wafer und veränderte Modulgrößen

Mit der Einführung der M2-Wafer, die eine Größe von 156,75 x 156,75 mm aufwiesen, veränderte sich die Größe der PV-Module. Bei einem 60-zelligen Vollzellenmodul ergaben sich Modulmaße von etwa 1640 bzw. 1650 x 992 mm.

Ab 2014 kamen auch einige M4-Wafer (161,7 mm x 161,7 mm) auf den Markt, und ab 2016 setzte sich der Wechsel zu den größeren M2-Formaten in der Massenproduktion durch.

H3: Jüngere Entwicklungen: G1, M6, M10 und M12

In den Jahren 2018 bis 2019 wurde der G1-Wafer (158,75 mm x 158,75 mm) eingeführt und von einigen Solarzellenherstellern übernommen. Bis 2019 folgten die M6-Wafer, die das 6-Zoll-M2-Format ablösen sollten. Seit 2020 haben sich Wafer mit einem Durchmesser von 182 mm² (M10) bzw. 210 mm² (M12) als neue Standardgrößen etabliert.

Die Größe von Solarzellen hat sich im Laufe der Jahre kontinuierlich weiterentwickelt, angefangen bei den ursprünglichen 6-Zoll-Standardzellen M0 bis hin zu den heutigen M10- und M12-Wafern. Diese Entwicklung spiegelt die technologischen Fortschritte und die Anforderungen des Marktes wider.

Standardisierung der Größen und Montagebohrungen bei Photovoltaikmodulen

In den letzten Jahren hat sich in der Photovoltaikbranche eine zunehmende Standardisierung der Größen und Montagebohrungen von PV-Modulen etabliert. Seit 2017 passen Modulhersteller ihre PV-Module schrittweise an einen gemeinsamen Branchenstandard an.

Ziel dieser Standardisierung ist es, die Installation von Solarmodulen auf Unterkonstruktionen zu vereinfachen und die Kompatibilität verschiedener Systeme zu gewährleisten.

Standardisierung der Rahmengrößen und Montagebohrungen

Die Standardisierung betrifft nicht nur die Größe der Solarmodule selbst, sondern auch die Größe und Position der Montagebohrungen sowie die Rahmengrößen. Eine Vereinheitlichung dieser Aspekte erleichtert die Montage von PV-Modulen und reduziert die Komplexität bei der Planung und Installation von Photovoltaik-Anlagen.

Standardgröße und Position der Montagebohrungen:

• Montageloch (lange Seite): 990 mm (60 Zellen) & 1300 mm (72 Zellen)
• Montageloch (kurze Seite): 947 mm
• Größe Montageloch: 9 x 14 mm

Einigung chinesischer Modulhersteller auf Standardgrößen

Im Jahr 2021 einigten sich die drei chinesischen Modulhersteller JA Solar, JinkoSolar und Longi auf Standard-Längen, Breiten und Montagelochabstände für Photovoltaik-Module, die mit 182 mm messenden Wafern (M10) hergestellt werden. Diese Vereinbarung ist ein wichtiger Schritt zur weiteren Standardisierung der PV-Modulgrößen und Montagebohrungen.

Neue Standardgrößen für großformatige Module

Die China Photovoltaic Industry Association (CPIA) hat für Solarmodule, die auf dem 2019 eingeführten 210-mm-Waferformat basieren, neue Standardgrößen für großformatige Module bekannt gegeben.

Die neuen Größen umfassen unter anderem Modulabmessungen, die Größe und Positionierung der Befestigungslöcher für das Montagesystem sowie weitere Details wie die Zellabstände. Diese Standardisierung soll die Planung, Montage und Integration von großformatigen Modulen in Photovoltaik-Anlagen weiter erleichtern.

Standardgröße (210 mm Wafer):

• 110 Zellen: 2384 x 1096 mm (L x B)
• 120 Zellen: 2172 x 1303 mm (L x B)
• 132 Zellen: 2384 x 1303 mm (L x B)

Begrenzungen der Solarmodulgröße und Dimensionierung der PV-Anlage – Was ist erlaubt?

Maximale Größe von Solarmodulen

Technisch gesehen gibt es keine festgelegte Größe, die ein Solarmodul haben muss. Größere und leistungsstärkere PV-Module benötigen zwar weniger Stückzahl, aber es gibt auch Grenzen, vor allem bei der Installation auf einem gewöhnlichen Hausdach.

Je größer das Solarmodul ist, desto schwieriger wird die Montage. Aktuelle Solarmodule mit einer Fläche von etwa 1,9 m² gelten als noch handhabbar, während noch größere Module für Installateure eher unpraktisch sind. Ausnahmen bilden Freiflächenanlagen, bei denen die Installation mit mehreren Personen und speziellen Maschinen erfolgt.

Ein weiterer Aspekt ist, dass Solarmodule mit einer Fläche von über 2 m² genehmigungspflichtig sind, was den bürokratischen Aufwand bei der Planung einer Photovoltaikanlage erhöht. Daher sollte das passende Solarmodul eine Größe unter, aber nahe 2 m² haben.

Dimensionierung der gesamten PV-Anlage

Die Größe der einzelnen Solarmodule ist nicht der einzige Faktor, der bei der Planung einer Photovoltaikanlage beachtet werden sollte. Vielmehr geht es darum, wie viele Module auf das Dach passen und wie viele tatsächlich benötigt werden.

Die Empfehlung für 2023 ist, die gesamte nutzbare Dachfläche mit Solarmodulen auszustatten, da sich die wirtschaftliche Situation durch höhere Einspeisevergütungen und neue Steuerbefreiungen verbessert hat.

Berechnung der Solarmodulgröße: Wie viele Module passen auf mein Dach?

Um herauszufinden, wie viele Solarmodule auf das Dach passen, benötigt man folgende Informationen:

• Nutzbare Dachfläche in Quadratmetern (ausschließlich der Hindernisse)
• Dimensionen bzw. Gesamtfläche des Photovoltaikmoduls
• Leistungskapazität des Moduls

Beispiel:

• 80 m² Dachfläche und Verwendung eines Solarmoduls mit Größe von 1722 mm x 1134 mm und Leistung von 410 Wp.
• Größe des PV-Moduls = 1,722 m x 1,134 m = 1,95 m²
• Anzahl der Module, die auf das Dach passen = 80 m² / 1,95 m² = 41 Stück.

Fazit: PV-Modul Größe

Die Größe der Photovoltaikmodule spielt eine wichtige Rolle bei der Planung, Installation und Effizienz einer Solaranlage. Obwohl es keine festgelegte Norm für die Größe von Solarmodulen gibt, hat sich in den letzten Jahren eine Standardisierung der Modulgrößen und Montagebohrungen etabliert.

Obwohl es keine festgelegte Norm gibt, haben sich Standardgrößen etabliert. Ein typisches Solarmodul misst etwa 1722 mm x 1134 mm. Diese Vereinheitlichung erleichtert die Montage und Kompatibilität verschiedener Systemkomponenten.

Bei der Dimensionierung einer PV-Anlage ist es wichtig, sowohl die Größe der einzelnen Module als auch die gesamte nutzbare Dachfläche zu berücksichtigen. Die optimale Größe der Solarmodule sollte dabei unter, aber nahe 2 m² liegen, um den bürokratischen Aufwand bei der Planung zu reduzieren.

Insgesamt zeigt sich, dass die Größe der PV-Module eine entscheidende Rolle bei der Effizienz und dem Return on Investment einer Solaranlage spielt. Daher ist es unerlässlich, die richtige Größe und Anzahl der Solarmodule für das jeweilige Projekt auszuwählen.