Die Leistung einer Photovoltaikanlage wird in der Regel anhand ihres Wirkungsgrads gemessen, d. h. das Verhältnis zwischen der erzeugten Energie und der Leistung der eingefangenen Strahlung.
Solarzellen fangen die Sonnenstrahlen ein und wandeln sie in Elektrizität um, jedoch geht bei dieser Umwandlung Energie verloren. Man misst also den Anteil der Energie, den man tatsächlich als Strom verbrauchen kann, wenn die Umwandlung abgeschlossen ist.
Dies ist ein nur theoretisch messbarer Wert, da der Ertrag einer Solaranlage von vielen Parametern abhängt:
- Die verwendete Technologie: monokristalline, polykristalline oder amorphe Paneele
- Die Leistung der Photovoltaikanlage
- Die Ausrichtung der Anlage
- Die Neigung der Solarpaneele oder -dächer
- Die geografische Region: Die Sonneneinstrahlung ist nicht überall gleich stark. Dies bedeutet jedoch nicht, dass nur diejenigen, die in sonnigen Regionen leben, einen guten Ertrag erzielen können.
- Die Fläche der Anlage
- Mögliche Verschattungen (Bäume, Gebäude in der Nähe etc.);
Was kann die Leistung einer Photovoltaikanlage beeinträchtigen?
Eine der häufigsten Beeinträchtigungen ist Schmutz, der auf der Oberfläche der Photovoltaikmodule zurückbleibt. Staub, Verschmutzung, Sand, Vogelkot: Regen reicht in der Regel aus, aber manchmal ist eine zusätzliche Reinigung erforderlich. Schnee, der auf den Paneelen liegen bleibt, verhindert die Stromerzeugung hingegen vollständig. Im Gegensatz zu Solarmodulen haben SunStyle-Photovoltaikziegel keinen Rahmen, was nicht nur die Ästhetik fördert, sondern auch die natürliche Reinigung der Ziegel durch das Regenwasser. Da es keine Schneefänger oder Haken gibt, wird der Schnee sehr schnell abtransportiert, was die Energieproduktion im Winter erhöht. Das SunStyle-Solardach ist praktisch wartungsfrei.
Eine geringere Leistung kann manchmal durch eine Verschattung auf Ihrer Dachfläche erklärt werden. Dies ist zum Beispiel der Fall, wenn seit der Installation der Anlage Äste von Bäumen gewachsen sind. Dieser Umstand sollte regelmässig geprüft werden.
Auch eine zu starke Hitzeperiode kann den Ertrag der Photovoltaikanlage beeinträchtigen. In diesem Fall müssen keine Massnahmen ergriffen werden, da sinkenden Aussentemperaturen das Ertragsniveau wieder normalisieren werden.
Wie hoch ist der Ertrag einer Solaranlage?
Wie bereits eingangs erwähnt, ist der Wirkungsgrad einer Photovoltaikanlage die Menge an Strom, die das Solarmodul im Verhältnis zur empfangenen Sonnenenergie erzeugt.
Er wird mithilfe der folgenden Formel berechnet:
Wirkungsgrad = (erzeugte elektrische Leistung / empfangene Solarenergie) * 100.
Der Wirkungsgrad eines Panels wird in Prozent ausgedrückt.
Die erzeugte elektrische Leistung wird in Watt Peak ausgedrückt.
Die empfangene Solarleistung entspricht der Fläche in m2 multipliziert mit 1000 (Die Sonneneinstrahlung beträgt je nach Region zwischen 1000 und 1500 kWh pro Quadratmeter und Jahr – etwa 1100 kWh/m2 für Bern – wir nehmen 1000 an, um die Berechnung zu vereinfachen).
Wenn ein polykristallines Solarmodul beispielsweise eine elektrische Leistung von 250 Wp und eine Fläche von 1,6 m2 hat, beträgt sein Wirkungsgrad : 250/(1,6 x 1000) = 15,62 %.
Der Wirkungsgrad eines Solarmoduls variiert je nach Bauqualität des Moduls (Breite der Kanten, Dichte der Zellen in den Modulen usw.) und der verwendeten Technologie. Bei zwei Solarmodulen mit gleicher Fläche wird das Solarmodul mit dem höheren Wirkungsgrad also mehr Sonnenenergie in Strom umwandeln. Daher ist ein hoher Wirkungsgrad vor allem bei einem Dach interessant, auf dem nicht viel Platz für die Anbringung der Paneele vorhanden ist.
Ist der Ertrag pro m2 ein relevanter Indikator?
Im Gegensatz zu Sonnenkollektoren verfügt ein Solardach über eine viel grössere Nutzfläche.
Wo Photovoltaikmodule nur auf Dachziegelflächen ohne jegliche Hindernisse (wie Dachfenster, Belüftung, Schornstein usw.) verlegt werden können, umschliessen Solarziegel diese Hindernisse problemlos und optimieren so die nutzbare Dachfläche. Daher nutzt ein Solardach selbst bei einem etwas geringeren Ertrag pro m2 immer noch viel mehr Fläche als einfache Photovoltaikmodule und produziert mathematisch gesehen eine wesentlich grössere Menge an Energie.
Was sind die Standardwerte für den Wirkungsgrad auf dem Markt?
Der Wirkungsgrad von Solarzellen ist begrenzt, da sie nicht die gesamte Energie der Sonne absorbieren. Solarzellen enthalten einen Halbleiter, hauptsächlich Silizium, in dem die Reaktionen stattfinden, die zur Erzeugung von elektrischem Strom erforderlich sind. Das Sonnenlicht besteht aus einer Vielzahl unterschiedlicher Wellenlängen und damit aus Photonen, die unterschiedliche Mengen an Energie transportieren. Im Halbleiter gelingt es einem Teil von ihnen nicht, die Elektronen anzuregen, während ein anderer Teil mehr Energie liefert, als er benötigt. Der Wirkungsgrad von Solarzellen ist begrenzt, da sie nicht die gesamte von der Sonne übertragene Energie nutzen.
Durchschnittliche Leistung je nach Bauart der Photovoltaikanlage :
- Solarpaneele aus amorphem Silizium haben einen recht geringen Wirkungsgrad, der in der Regel zwischen 6 und 9 % liegt.
- Polykristalline Solarmodule haben einen Wirkungsgrad zwischen 13 % und 18 %. Dies ist der am häufigsten verwendete Typ von Solarpaneelen.
- Monokristalline Solarmodule sind mit einem Wirkungsgrad von bis zu 24 % die leistungsstärksten auf dem Markt.
SunStyle verwendet hochleistungsfähiges monokristallines PERC-Silizium. Unsere Solarziegel sind kleiner als herkömmliche Solarmodule, sodass sie eine grössere Fläche Ihres Daches abdecken und eine grössere Energiemenge erzeugen können.
Ein Solarmodul ist durchschnittlich zwei m2 gross. Wenn sein Wirkungsgrad 18 % beträgt, wandelt es 18 % der eintreffenden Sonnenenergie in elektrische Energie um. Wenn die empfangene Energie 1000 W/m2 beträgt, erzeugt das Panel:
18 % x 2 x 1000 = 360 Wp pro Paneel. Für eine Anlage mit 3 kWp (was gemeinhin für ein 100 m2 grosses Haus empfohlen wird) bräuchte man also 9 Solarpaneele.
Wie gross muss ein Solardach sein, um den Energiebedarf meines 100 m2 Hauses zu decken?
Die durchschnittliche Nennleistung der SunStyle-Solardachziegel reicht bis zu 173 kWp pro m2. Theoretisch bräuchte man also 18m2aktive Dachziegel, aber wie bereits erwähnt, spielen bei der genauen Berechnung viele Faktoren eine Rolle.
Zu beachten: Das Bundesamt für Energie in der Schweiz ermöglicht es, den möglichen Ertrag des eigenen Daches zu schätzen. Ähnliche Simulatoren sind auch in vielen europäischen Ländern verfügbar.
Zu Beginn unserer Schätzung führen wir eine Analyse der Situation Ihres Daches durch. Anschliessend entwerfen wir Ihr Dach mit aktiven, inaktiven und zusammengesetzten Solarziegeln, die intelligent angeordnet sind, um Ihnen eine einheitliche Ästhetik und einen maximalen Ertrag zu bieten. Bitten Sie uns um eine Projektstudie!
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