Wenn du dich für Solarenergie interessierst oder bereits eine Photovoltaikanlage besitzt, hast du wahrscheinlich schon von den Begriffen Kilowattstunde (kWh) und Kilowatt-Peak (kWp) gehört.
Aber was bedeuten diese Begriffe eigentlich und wie hängen sie zusammen? In diesem Blogbeitrag zeigen wir dir, was hinter kWh und kWp steckt und wie du diese Einheiten verstehen und anwenden kannst.
Wie immer hier das Wichtigste in Kürze:
- Kilowattstunde (kWh) ist eine Maßeinheit für Energie, während Kilowatt-Peak (kWp) die maximale Leistung einer Photovoltaikanlage unter Standardtestbedingungen beschreibt.
- Der Ertragsfaktor berücksichtigt standortspezifische Faktoren und ermöglicht die Schätzung des jährlichen Energieertrags in kWh.
- In Deutschland beträgt der durchschnittliche Ertragsfaktor etwa 800-1000 W pro kWp Anlagenleistung.
- Faktoren wie Sonneneinstrahlung, Wetterbedingungen, Ausrichtung, Neigung, Verschattung und Effizienz der Anlage beeinflussen den Ertragsfaktor.
- kWh und kWp spielen eine entscheidende Rolle bei der Planung, Installation und Überwachung von Photovoltaikanlagen, um optimale Leistung und Rentabilität zu gewährleisten.
Grundlagen: Kilowattstunde (kWh) und Kilowatt-Peak (kWp)
Bevor wir uns mit dem Zusammenhang zwischen kWh und kWp und der Bedeutung für deine PV-Anlage beschäftigen, lass uns zunächst die beiden Begrifflichkeiten klären.
Was versteht man unter kWh?
Die Kilowattstunde (kWh) ist eine Maßeinheit für Energie und beschreibt die Menge an elektrischer Energie, die über einen bestimmten Zeitraum verbraucht oder produziert wird. Eine Kilowattstunde entspricht der Energie, die benötigt wird, um eine Leistung von einem Kilowatt (kW) über die Dauer von einer Stunde aufrechtzuerhalten.
Im Alltag wird die Kilowattstunde häufig verwendet, um den Energieverbrauch von elektrischen Geräten oder Haushalten zu messen, sowie die Energieproduktion von Energieerzeugungsanlagen wie Solar-, Wind- oder Wasserkraftwerken.
Bei Photovoltaikanlagen gibt die Kilowattstunde beispielsweise die Menge an elektrischer Energie an, die die Anlage im Laufe der Zeit erzeugt hat.
Was versteht man unter kWp?
Kilowattpeak (kWp) ist eine Maßeinheit, die die maximale Leistung einer Photovoltaikanlage (oder anderer Solarstromanlagen) unter Standardtestbedingungen beschreibt. Die Abkürzung „kWp“ steht für „Kilowatt-Peak“ und gibt an, wie viel elektrische Leistung die Anlage unter optimalen Bedingungen erzeugen kann.
Standardtestbedingungen umfassen in der Regel eine bestimmte Sonneneinstrahlung (meist 1.000 W/m²), eine definierte Modultemperatur (üblicherweise 25 °C) und eine bestimmte Spektralverteilung des Lichts. Die Leistungsangabe in kWp ermöglicht es, verschiedene Solaranlagen hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit miteinander zu vergleichen.
Es ist wichtig zu beachten, dass die tatsächliche Leistung einer Photovoltaikanlage im Betrieb von den Standardtestbedingungen abweichen kann, da diese von Faktoren wie Wetterbedingungen, Standort, Ausrichtung und Effizienz der Anlage beeinflusst wird. Daher dient der Kilowattpeak-Wert als ein Referenzwert, um die maximale Leistung der Anlage unter idealen Bedingungen zu beschreiben.
Zusammenhang von kWp und kWh
Die Beziehung zwischen Kilowattstunde (kWh) und Kilowattpeak (kWp) ist wichtig, um den Energieertrag einer Photovoltaikanlage besser zu verstehen und zu berechnen.
Während die Kilowattstunde (kWh) eine Maßeinheit für die Menge an Energie ist, die verbraucht oder produziert wird, beschreibt der Kilowattpeak (kWp) die maximale Leistung der Photovoltaikanlage unter Standardtestbedingungen.
Um die Beziehung zwischen kWh und kWp zu verdeutlichen, hier ein Beispiel:
Angenommen, du hast eine Photovoltaikanlage mit einer Leistung von 3 kWp (Kilowattpeak). Diese Angabe gibt die maximale Leistung deiner Anlage unter optimalen Bedingungen an. Die tatsächliche Energieproduktion in Kilowattstunden (kWh) hängt jedoch von verschiedenen Faktoren ab.
Um den Energieertrag einer Photovoltaikanlage in Kilowattstunden (kWh) zu schätzen, kann der Kilowattpeak (kWp) zusammen mit einem Ertragsfaktor verwendet werden.
Der Ertragsfaktor berücksichtigt die durchschnittliche Sonneneinstrahlung und weitere standortspezifische Faktoren, um eine Schätzung des jährlichen Energieertrags in kWh zu ermöglichen.
In Deutschland beträgt der Ertragsfaktor im Schnitt ungefähr 800 – 1000W pro kWp Anlagenleistung.
Wie viel kWp ist ein kWh?
Basierend auf diesen Daten produzierst du also mit deiner Photovoltaikanlage pro kWp rund 0,8 – 1 kWh Solarstrom.
Was beeinflusst den Ertragsfaktor?
Verschiedene Faktoren beeinflussen den Ertragsfaktor, darunter:
- Sonneneinstrahlung: Die Menge der Sonneneinstrahlung an einem bestimmten Standort beeinflusst den Energieertrag einer Photovoltaikanlage erheblich. Standorte mit höherer Sonneneinstrahlung weisen in der Regel einen höheren Ertragsfaktor auf. Die Sonneneinstrahlung variiert je nach geografischer Lage, Jahreszeit und Tageszeit.
- Wetterbedingungen: Wetterbedingungen wie Bewölkung, Niederschlag und Temperatur können den Ertragsfaktor beeinflussen. Bewölkung und Niederschlag reduzieren die Sonneneinstrahlung und somit den Energieertrag, während hohe Temperaturen die Effizienz von Solarzellen verringern können.
- Ausrichtung und Neigung der Module: Die Ausrichtung und Neigung der Solarmodule haben direkte Auswirkungen auf die Menge der Sonneneinstrahlung, die sie empfangen. Eine optimale Ausrichtung (in der Regel nach Süden auf der Nordhalbkugel) und Neigung können den Ertragsfaktor erhöhen.
- Verschattung: Verschattung durch Gebäude, Bäume oder andere Hindernisse kann die Leistung der Photovoltaikanlage reduzieren und den Ertragsfaktor verringern.
- Effizienz der Photovoltaikanlage: Die Effizienz der Solarmodule und des Wechselrichters beeinflusst den Ertragsfaktor. Höherwertige Komponenten mit besserer Effizienz können den Energieertrag erhöhen.
- Alter und Zustand der Anlage: Mit der Zeit können Solarmodule und Wechselrichter an Effizienz verlieren. Regelmäßige Wartung und Reinigung der Anlage können jedoch dazu beitragen, den Ertragsfaktor zu erhalten oder sogar zu verbessern.
Die Rolle von kWh und kWp bei der Planung, Installation und Überwachung von Photovoltaikanlagen
Die Rolle von Kilowattstunde (kWh) und Kilowattpeak (kWp) ist entscheidend für die erfolgreiche Planung, Installation und Überwachung von Photovoltaikanlagen. Beide Größen spielen in verschiedenen Aspekten des Solarprojekts eine wichtige Rolle.
Planung
Bei der Planung einer Photovoltaikanlage ist es wichtig, den eigenen Energiebedarf in kWh zu kennen. Dies hilft bei der Bestimmung der Anlagengröße, die notwendig ist, um den gewünschten Anteil des Energiebedarfs zu decken. Die Leistung der geplanten Anlage wird in kWp ausgedrückt.
Hierbei sind auch Faktoren wie verfügbare Dachfläche, Budget und gewünschter Autarkiegrad zu berücksichtigen.
Ein weiterer wichtiger Aspekt der Planung ist die Schätzung des zu erwartenden Energieertrags in kWh. Dies erfolgt wie oben bereits erwähnt durch die Multiplikation der Anlagenleistung in kWp mit dem standortspezifischen Ertragsfaktor.
Diese Schätzung ermöglicht eine Abschätzung der zukünftigen Energieeinsparungen und der Rentabilität der Anlage.
Installation
Bei der Installation der Photovoltaikanlage ist es wichtig, die Leistung der Anlage in kWp zu kennen, um die richtigen Komponenten wie Solarmodule, Wechselrichter und Montagesysteme auszuwählen.
Überwachung
Nach der Installation der Photovoltaikanlage ist die kontinuierliche Überwachung der Energieproduktion in kWh und der Leistung in kWp wichtig, um sicherzustellen, dass die Anlage effizient arbeitet und die erwarteten Energieerträge erzielt werden.
Eine regelmäßige Überprüfung der erzeugten kWh im Verhältnis zur Anlagenleistung in kWp hilft bei der frühzeitigen Erkennung von Leistungsabfällen oder Defekten, die eine Wartung oder Reparatur erfordern könnten.
Zusammenfassung
Die Begriffe Kilowattstunde (kWh) und Kilowatt-Peak (kWp) sind wichtige Kenngrößen für Photovoltaikanlagen. Während die kWh die Menge an erzeugter oder verbrauchter Energie angibt, beschreibt die kWp die maximale Leistung einer Anlage unter Standardtestbedingungen.
Die Kenntnis von kWh und kWp sowie deren Zusammenhang ist entscheidend für die Planung, Installation und Überwachung einer Photovoltaikanlage, um eine optimale Leistung und Rentabilität zu gewährleisten.
