Solaranlagen und Sonnenstunden: Wie viel Energie Sie wirklich gewinnen

Die Gewinnung von Energie durch Solaranlagen ist nicht nur eine umweltfreundliche Alternative zu fossilen Brennstoffen, sondern auch eine zunehmend kosteneffektive Methode zur Stromerzeugung. Ein zentraler Faktor bei der Planung und Installation von Solaranlagen sind die verfügbaren Sonnenstunden. Doch wie viel Energie können Sie tatsächlich durch Solaranlagen gewinnen? In diesem Artikel möchten wir Ihnen umfassende Einblicke in die Zusammenhänge zwischen Sonnenstunden und der Energiegewinnung durch Solaranlagen geben.

Wie funktionieren Solaranlagen?

Solaranlagen bestehen aus Photovoltaik(PV)-Modulen, die Sonnenlicht in elektrische Energie umwandeln. Diese Module enthalten Photovoltaikzellen aus Halbleitermaterialien wie Silizium, die bei Sonneneinstrahlung Elektronen freisetzen. Diese freigesetzten Elektronen erzeugen einen Stromfluss, der über Wechselrichter in nutzbaren Wechselstrom umgewandelt wird. Der so erzeugte Strom kann entweder sofort verbraucht, in Batterien gespeichert oder ins öffentliche Netz eingespeist werden.

Was sind Sonnenstunden?

Sonnenstunden sind ein Maß für die Zeit, in der die Sonne ausreichend stark scheint, um Photovoltaikanlagen mit Energie zu versorgen. Eine „Spitzen-Sonnenstunde“ (peak sun hour) entspricht einer Stunde mit einer Einstrahlung von 1000 Watt pro Quadratmeter – der maximalen Leistung, die für die Solaranlagenberechnung angenommen wird. Die tatsächliche Anzahl der Sonnenstunden variiert je nach Standort, Jahreszeit, Witterungsbedingungen und anderen Umweltfaktoren.

Standortabhängigkeit und Sonneneinstrahlung

Der geografische Standort spielt eine entscheidende Rolle bei der Berechnung der zu erwartenden Sonnenstunden. Regionen nahe dem Äquator profitieren in der Regel von mehr Sonnenstunden pro Jahr als solche in nördlichen oder südlichen Breiten. Grafiken und Tabellen der durchschnittlichen Sonnenstunden für verschiedene Regionen können bei der Planung helfen.

Beispiel für Sonnenstunden in Deutschland

• Norddeutschland: ca. 900 bis 1.000 Sonnenstunden pro Jahr
• Mitteldeutschland: ca. 1.000 bis 1.200 Sonnenstunden pro Jahr
• Süddeutschland: ca. 1.200 bis 1.400 Sonnenstunden pro Jahr

Es ist klar, dass die südlicheren Gebiete in Deutschland etwas mehr directe Sonnenstrahlung erhalten, was eine höhere Energiegewinnung begünstigt.

Berechnung des Ertrags

Die Ertragsberechnung für Solaranlagen hängt von mehreren Faktoren ab, darunter die Größe der Anlage (angegeben in kWp, Kilowatt-Peak), die tatsächliche Anzahl der Sonnenstunden und die Effizienz der verwendeten Photovoltaikmodule. Als Faustregel gilt:

Energieertrag (kWh) = Kapazität der Anlage (kWp) × Anzahl der Sonnenstunden × Systemeffizienz

Effizienzfaktoren

Neben den Sonnenstunden gibt es weitere Faktoren, die die Effizienz der Energiegewinnung beeinflussen können:

• Neigungswinkel: Ein optimaler Neigungswinkel der Solarmodule kann die Energieausbeute erhöhen.
• Ausrichtung: Solaranlagen, die nach Süden ausgerichtet sind, erzielen in der Regel die höchsten Erträge.
• Verschattung: Verhindern Sie, dass Bäume, Gebäude oder andere Hindernisse Schatten auf die Module werfen.
• Temperatur: Hohe Temperaturen können die Effizienz der Photovoltaikmodule verringern.

Durch die Optimierung dieser Faktoren kann die Energieproduktion maximiert werden.

Beispielrechnung

Nehmen wir an, Sie haben eine Solaranlage mit einer Kapazität von 5 kWp, die sich in Süddeutschland befindet. Angenommen, die Anlage hat eine Effizienz von 85 % und es gibt durchschnittlich 1.300 Sonnenstunden pro Jahr. Die Berechnung des jährlichen Energieertrags sähe wie folgt aus:

Energieertrag = 5 kWp × 1.300 h × 0.85 = 5.525 kWh pro Jahr

Diese Menge an Energie kann dazu beitragen, die Stromrechnungen erheblich zu reduzieren und in manchen Fällen sogar einen Überschuss erzeugen, der ins Stromnetz eingespeist werden kann.

Wirtschaftliche und Umweltvorteile

Die Nutzung von Solaranlagen bietet sowohl wirtschaftliche als auch ökologische Vorteile. Durch die Reduzierung der Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen und die Senkung der CO₂-Emissionen leisten Solaranlagen einen wertvollen Beitrag zum Klimaschutz. Zudem können Stromkosten gesenkt und durch Einspeisevergütungen zusätzliche Einnahmen generiert werden.

Förderprogramme und Anreize

In vielen Ländern gibt es staatliche Förderprogramme und steuerliche Anreize, die die Installation von Solaranlagen attraktiver machen. In Deutschland beispielsweise gibt es Einspeisevergütungen und Kredite der KfW-Bank.

Fazit

Die Investition in eine Solaranlage hängt stark von den verfügbaren Sonnenstunden und weiteren Einflussfaktoren wie Standort, Neigung, Ausrichtung und Verschattung ab. Eine sorgfältige Planung kann jedoch dazu beitragen, die Energiegewinnung zu maximieren und sowohl wirtschaftliche als auch umweltfreundliche Vorteile zu erzielen. Sollten Sie weitere Fragen zur Planung und Installation von Solaranlagen haben, stehen wir Ihnen gerne zur Verfügung!