Nennleistung von Solarmodulen nach STC und der Ertrag in der Realität

Fragen: 

- Wie viel Strom erzeugt mein Solarmodul?

- Welchen Wechselrichter brauche ich dann?

- Ist mein Wechselrichter an der Plug&Play-Anlage / Balkonanlage nicht zu klein?

- Warum sehe ich (fast) nie die Leistung, die auf dem Modul steht?

Zur Beantwortung dieser Fragen ist es wichtig den realen zu erwartenden Ertrag zu kennen und zu verstehen:

Es gibt diverse Verlusste. Man könnte auch sagen, die Nennleistung der Module ist "nur" die Leistung zu speziellen Bedingungen. Die Werte sind in der Realität in Mitteleuropa meist andere und zumeist leider auch schlechtere...

STC

Die Nennleistung der Module wird nach STC (Standard-Testbedingungen / Standard Test Conditions) gemessen: "Die Angaben für Strom, Spannung und Leistung bei Standard-Testbedingungen gelten bei einer Einstrahlung von 1000 W/m² in Modulebene und einer Modultemperatur von 25 °C"

Zum Beispiel verliert man: 
- bei einer vertikale Ausrichtung von 0 ° statt 35°, wenn man z.B. einen Solartisch besitzt ca. 13% .
- Oder bei einer vertikalen Ausrichtung / 90° nach Süden am Balkon ca. 1/3 (33%).
- Oder bei einer Ost/West Aufstellung mit 10° Neigung ca. 10%

NOCT

Jedes Modul wird bei für uns angenehmen Temperaturen viel wärmer als 25 °C. Bei Sonne eher heiss als warm.
Dafür gib es sogar einen Wert. Der wird NOCT genannt: "Normal operating cell Temperature ": Standardtemperatur unter Normalbedingungen.

Die für NOCT angenommen Werte sind:  800 W/m2, 20°C Lufttemperatur und Wind von 1 m/s. Die Temperatur nach NOCT liegt dann ja nach Modul bei fast 50 °C, in Abhängigkeit vom Temperaturkoeffizient.

Temperaturkoeffizient 

Was ist der Temperaturkoeffizient?
Er bedeutet die Leistung in Abhängigkeit der Temperatur. Massgeblich ist der Wert im Datenblatt: "Leistung (Pmax)". Er beträgt meist knapp - 0,5 %/K. Das heist pro  Grad C höherer Modultemperatur sinkt der Wirkungsgrad um 0.5% und anders herum. 

Pro 10 °C mehr als 25 °C lässt die Leistung um 5% nach. Bei 50°C statt 25°C dem zu folge um die 12.5%.

Reale Leistung

Im Normalbetrieb ohne die kleineren weiteren Verlusste durch Dreck, Kabel und Wechselrichter zu berücksichtigten betragen die Einbussen bei nicht optimalen Bedingungen schnell 20 - 25% gegenüber dem nominalen Nennwert nach STC:

Ein 300Wp Modul leistet dann bei optimaler Sonne max. etwa 225-250W.

Dazu kommt, dass schon allein deshalb, aber auch durch Wetter und Sonnenstand eine PV-Anlage die meiste Zeit im Jahr zwischen 10-70% der Nennleistung läuft.

Aber:

Allein 50% des Ertrages pro Jahr wird in Mitteleuropa durch Schwachlicht und diffuses Licht - vereinfacht Schatten - erzeugt.
Die geschilderten Verlusste sollten also keinen erschreckend, denn in Ertragsberechnungen wie z.B. der Pi mal Daumen Regel 1W Modul erzeugt 1kWh im Jahr bei optimaler Ausrichtung sind diese Verlusste bereits berücksichtigt! Siehe auch die Angaben im zweiten Bild unten.

Deshalb empfehle ich im Zweifelsfall lieber in Module zu investieren, als in Optimierungen.

Denn zusätzlichen Massnahmen wie Nachführungen, Optimiser, mehr Wechselrichter usw. sind teuer und steigern den Ertrag weniger als zusätzliche Module für die selbe Summe. 

Hier kann man den Ertrag berechnen und die eigenen Werte eingeben:

http://re.jrc.ec.europa.eu/pvgis/apps4/pvest.php

Anregungen, Präzisierungen, Kommentare und Fragen sind willkommen!