Online-Ertragsprognosen

Wer eine Photovoltaik-Anlage auf dem eigenen Hausdach in Erwägung zieht, wird an die elektrische Ausbeute und den Return on Investment bestimmte Erwartungen knüpfen – oft geschürt von allzu optimistischen Beratern. Zuverlässiger als Bauchgefühle sind detaillierte Berechnungen.

Von Dirk Bongardt und Markus Schraudolph

Im Netz gibt es eine ganze Reihe von Diensten, die helfen, die Effizienz und Wirtschaftlichkeit einer (geplanten) Solaranlage zu ermitteln. Einige erfordern nur die Angabe ganz weniger Daten für eine erste Orientierung; der komplexeste nimmt, richtig genutzt, die meiste Zeit in Anspruch, liefert aber auch äußerst präzise Prognosen. Dabei bleibt natürlich zu betonen: Es handelt sich immer um Prognosen. Deren Zuverlässigkeit hängt zum Teil von der Genauigkeit der Angaben ab, zum anderen Teil unterliegt sie unvermeidbaren Schwankungen, z. B. durch Bewölkung, nutzungsbedingte Lastspitzen oder Toleranzen in der Beschaffenheit der Komponenten. Da die einzelnen Online-Rechner zudem unterschiedliche Schwerpunkte setzen, kann es sich mitunter lohnen, die Ergebnisse des einen Rechners in einem anderen Tool weiterzurechnen.

Wie viel Solarertrag eine PV-Anlage bringen kann

Das Photovoltaic Geographical Information System (PVGIS) der Europäischen Kommission ist auf https://re.jrc.ec.europa.eu/pvg_tools/de/ zu finden. Hinter PVGIS steht das europäische JRC (Joint Research Centre), das sich auf die Evaluation von Solartechnologie, Studien zur Leistung von PV-Systemen und den Wissensaustausch konzentriert. PVGIS ist insofern nur die Spitze eines Forschungseisbergs.

PVGIS verfügt über eine riesige Datenbank gemessener Sonneneinstrahlung der letzten Jahre, die eine Vielzahl von Orten in Europa erfasst. Diese Wissensbasis ermöglicht eine recht gute Abschätzung der Leistungsabgabe einer geplanten PV-Installation an einem bestimmten Ort und kann z. B. als Grundlage einer Amortisationsberechnung dienen, also der Berechnung, nach wie vielen Jahren die Investitionskosten der Anlage wieder eingespielt sein werden.

Beim ersten Besuch der Seite wirken die vielen Eingabefelder, die der Rechner für seine Ermittlung benötigt, vielleicht abschreckend. Die Zahl der wirklich wichtigen Parameter hält sich aber in Grenzen, und die übrigen können in der Regel auf der Voreinstellung belassen werden.

Wichtig ist zuerst die Wahl des Standortes. Der lässt sich über die angezeigte Landkarte setzen, indem man sich per Zoom (doppelter Mausklick oder das Pluszeichen) dem geplanten Ort immer weiter nähert, bis das Marker-Symbol an der richtigen Stelle steht. Alternativ gibt es unter der Landkarte Eingabefelder zur Adresssuche oder der Angabe von GPS-Koordinaten.

Ist der Standort gesetzt, geht es weiter im rechten Teil des Bildschirms, wo Details zur geplanten Installation genannt werden. Wer die Technik der vorgesehenen Module kennt, kann sie unter „PV Technologie“ wählen. Ansonsten kann die Voreinstellung „Kristallines Silizium“ belassen werden. Im nächsten Feld wird die maximale Leistung der Anlage in kWp abgefragt. Diesen Wert erhält man durch Multiplikation der kWp-Angabe eines einzelnen Moduls mit der Gesamtzahl der Module. Gibt der Lieferant für ein Modul z. B. einen Wert von 430 Wp an und es sind 20 Module in Planung, so beträgt die maximal mögliche Gesamtleistung aller Module 8600 Wp oder 8,6 kWp.

Das nächste Feld dient zur Eingabe des Systemverlustes. Systemverluste entstehen hauptsächlich beim Erzeugen der 230-V-Wechselspannung im Wechselrichter in Form von Abwärme. Die voreingestellten 14 % sind ein typischer Wert, der so bleiben kann.

Nun geht es zur Ausrichtung der Module. Die erste Frage nach der Montageposition (frei stehend oder im Dach integriert) ist wichtig, weil frei stehende Systeme durch ihre bessere Belüftung nicht so warm werden, was ihre Effizienz verbessert.

Wenn die Module plan auf ein Dach montiert werden, ist ihre Neigung vorbestimmt und entspricht der Dachneigung – die ist z. B. dem Bauplan des Hauses zu entnehmen. Wer die Neigung selbst beeinflussen kann, kreuzt die Checkbox „Neigung optimieren“ rechts vom Feld an. Damit ermittelt das System dann den für den Standort idealen Wert.

Hinter dem Begriff „Azimut“ verbirgt sich die Ausrichtung der Anlage nach Himmelsrichtung. Neigt sich ein Dach genau nach Süden, sind 0 ° einzustellen. Positive Werte verwendet man für eine Drehung nach Westen, negative für Osten. Neigt sich das Dach z. B. genau nach Osten, gibt man hier einen Wert von −90 ° ein.

Im letzten Eingabebereich geht es um die optionale „Strompreis“-Berechnung für die geplante Installation. Neben den Kosten der Anlage will der Rechner den aktuellen Zins und die mutmaßliche Lebensdauer der Anlage wissen. Wer hier 15 Jahre eingibt, liegt im realistischen Bereich.

Wer andere Gebäude oder Bäume im Sichtfeld der PV-Anlage hat, kann optional außerdem eine individuelle Horizontdatei hochladen. Damit lässt sich der Einfluss der Beschattung genauer berechnen; dieser Schritt erfordert allerdings präzise Informationen und Erfahrung im Umgang mit derlei Daten.

Nach dem Klick auf den Knopf „Ergebnisse anzeigen“, präsentiert die Website dann eine ganze Menge an Informationen. Die interessanten Daten sind einerseits die erwartete jährliche PV-Energieerzeugung in kWh in der linken Spalte sowie die Balkengrafik im rechten Bereich – sie zeigt die jährliche Verteilung der Erzeugung an; die genauen Output-Werte je Monat werden angezeigt, wenn die Maus über den entsprechenden Balken fährt.

Diese Balkengrafik ist für grundsätzliche Entscheidungen interessant, etwa wenn es um die Frage geht, ob sich ein Batteriespeicher lohnt. Denn hier ist gut zu sehen, welche Reduzierung der eingespeisten Energiemenge in den ertragsschwachen Wintermonaten zu erwarten ist.

Wie autark ein Batteriespeicher eine Solaranlage macht

Der Unabhängigkeitsrechner der HTW Berlin steht auf https://solar.htw-berlin.de/rechner/unabhaengigkeitsrechner/. Er ist darauf ausgerichtet, den Beitrag einer Photovoltaik-Anlage zusammen mit einem Batteriespeicher zur Stromversorgung eines Eigenheims zu berechnen, also den Autarkiegrad und Eigenverbrauchsanteil zu schätzen. Erforderlich sind dazu der jährliche Stromverbrauch und die installierte Photovoltaik-Leistung sowie die Speicherkapazität der Batterie.

Wann die Investitionskosten sich rentieren

Das Tool pv@now easy (https://www.pv-now-easy.de/) soll einfach, schnell und neutral die solare Deckung und die Wirtschaftlichkeit einer PV-Anlage mit oder ohne Speicher bewerten. Dieser Rechner berücksichtigt auch Elektrofahrzeuge und Wärmepumpen. Der Fokus liegt auf dem Zusammenhang von Wirtschaftlichkeit und solarer Deckung, PV-Anlage, Speicher, Wärmepumpe und E-Auto bei privaten PV-Eigenverbrauchsanlagen. Neben der kostenlosen Version gibt es auch den kostenpflichtigen pv@now manager, der mehr Einstellmöglichkeiten hat und weitergehende Auswertungen ermöglicht.

Wie viel Geld man mit Solarstrom spart

Der Solarstromrechner von IBC Solar, der auf https://stromrechner.ibc-solar.de/ zu finden ist, konzentriert sich mehr auf die Berechnung der Einsparungen und des Potenzials einer Solaranlage auf dem eigenen Hausdach. Hier geht es – anders als bei anderen Rechnern, die sich für Autarkiegrad, Eigenverbrauchsanteil oder die Wirtschaftlichkeit von PV-Anlagen mit Speichern interessieren – um die konkreten finanziellen Vorteile und das Sparpotenzial von Solarenergie. Der Solarstromrechner lässt sich intuitiv nutzen: Hausanschrift eingeben, Dachfläche auf dem Satellitenbild markieren, Neigungswinkel angeben, dazu Strompreis und Stromverbrauch – das ist im Prinzip schon alles.

Fazit

Alle vier vorgestellten Online-Rechner haben ihre Berechtigung. Wer es ganz genau wissen will, wird zu PVGIS greifen. Allerdings erfordert dieser Rechner auch die meisten Angaben. Generell gilt: Wie belastbar das Ergebnis ausfällt, hängt davon ab, wie präzise und korrekt die Eingaben sind. Die übrigen Rechner erheben keinen wissenschaftlichen Anspruch und erfordern deutlich weniger Input. Und wie gesagt: Es mag sich lohnen, mit einem der Rechner zu beginnen und dessen Ergebnisse auf einer anderen Website fortzuführen.

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