Planung

PV-Anlagengröße

  • Speicher: rund die Hälfte des Tagesverbrauchs
  • Dach: die nutzbare Fläche ausschöpfen
  • Wärmepumpe und E-Auto mitdenken

Planung

PV-Anlagengröße

Auf dem Dach langfristig denken, beim Speicher am heutigen Bedarf bleiben. Für die beiden Teile einer PV-Anlage gelten unterschiedliche Regeln.

  • Speicher: rund die Hälfte des Tagesverbrauchs
  • Dach: die nutzbare Fläche ausschöpfen
  • Wärmepumpe und E-Auto mitdenken
Speicher
Dach
Beispiel
Anfrage

Dach und Speicher getrennt denken

Welche Größe sollte eine Photovoltaikanlage haben?

Wer eine Photovoltaikanlage plant, steht schnell vor einer entscheidenden Frage: Wie groß sollte meine PV-Anlage eigentlich sein?

Die naheliegende Antwort lautet: Die Photovoltaikanlage sollte zum Stromverbrauch des Hauses passen. Das ist grundsätzlich richtig – greift in der Praxis aber zu kurz.

Denn eine moderne Photovoltaikanlage besteht vereinfacht betrachtet aus zwei Bereichen, bei deren Dimensionierung unterschiedliche Überlegungen sinnvoll sind:

DC-Seite

Solarmodule auf dem Dach

AC-Seite

Wechselrichter, Batteriespeicher und elektrische Einbindung

Während sich insbesondere die Größe des Batteriespeichers am heutigen Stromverbrauch orientieren sollte, kann es auf dem Dach sinnvoll sein, bereits heute größer und mit Blick auf den zukünftigen Strombedarf zu planen.

Auf dem Dach langfristig denken – beim Batteriespeicher am aktuellen Bedarf orientieren.

Die Themen im Überblick

1
Verbrauch und Zukunft berücksichtigen
2
Die zwei Seiten: DC und AC
3
Wie groß sollte der Batteriespeicher sein?
4
Wie groß sollte die Anlage auf dem Dach sein?
5
Ist eine größere Anlage immer wirtschaftlicher?
6
Beispiel: eine Dimensionierung

Ausgangspunkt

Verbrauch und Zukunft berücksichtigen

Der aktuelle Jahresstromverbrauch ist ein wichtiger Ausgangspunkt für die Planung einer Photovoltaikanlage. Entscheidend ist allerdings nicht nur, wie viel Strom ein Haushalt heute benötigt.

Eine Photovoltaikanlage wird für viele Jahre installiert. In diesem Zeitraum kann sich der Strombedarf eines Hauses erheblich verändern.

Typische zusätzliche Stromverbraucher sind beispielsweise:

Wärmepumpe
Klimaanlage
Elektroauto
Plug-in-Hybrid
E-Bike
Wallbox
elektrische Warmwasserbereitung
weitere elektrische Anwendungen im Haushalt

Die zunehmende Elektrifizierung führt dazu, dass Strom immer mehr Aufgaben übernimmt, die früher mit anderen Energieträgern abgedeckt wurden.

Deshalb sollte die Frage bei der Planung nicht ausschließlich lauten: „Wie viel Strom verbrauche ich heute?“

Wie könnte mein Stromverbrauch in fünf, zehn oder fünfzehn Jahren aussehen?

Zwei Bereiche

Die zwei Seiten einer Photovoltaikanlage: DC und AC

Für die richtige Dimensionierung hilft es, eine Photovoltaikanlage gedanklich in zwei Bereiche aufzuteilen.

DC-Seite: die Solarmodule auf dem Dach

Die Solarmodule erzeugen Gleichstrom – daher spricht man von der DC-Seite (Direct Current). Zu diesem Bereich gehören insbesondere die Module, deren Verkabelung und die Unterkonstruktion auf dem Dach. Die Größe wird üblicherweise in Kilowatt-Peak (kWp) angegeben.

AC-Seite: Wechselrichter und Batteriespeicher

Der Wechselrichter wandelt den von den Solarmodulen erzeugten Gleichstrom in nutzbaren Wechselstrom um. Zusammen mit Batteriespeicher, Energiemanagement und der elektrischen Einbindung befindet sich dieser Teil der Anlage meist in der Nähe des Zählerschranks beziehungsweise Hausanschlusses.

Gerade beim Batteriespeicher gelten andere Überlegungen als bei der Modulfläche auf dem Dach.

AC-Seite

Wie groß sollte der Batteriespeicher sein?

Beim Batteriespeicher ist eine Dimensionierung anhand des aktuellen Stromverbrauchs sinnvoll.

Der Speicher soll vor allem den tagsüber produzierten Solarstrom zeitlich verschieben: Überschüssiger Strom wird gespeichert und steht beispielsweise abends, nachts und am nächsten Morgen zur Verfügung.

Etwa 50 % des täglichen Stromverbrauchs, plus 10 bis 20 % Puffer.
1

Jahresverbrauch auf den Tag herunterrechnen

Ein Haushalt verbraucht 5.000 kWh Strom pro Jahr. Das entspricht durchschnittlich:

5.000 kWh ÷ 365 Tage = ca. 13,7 kWh pro Tag

2

Die Hälfte davon ansetzen

Die Hälfte des Tagesverbrauchs sind rund:

6,85 kWh

3

Puffer aufschlagen

Mit einem zusätzlichen Puffer von 10 bis 20 % ergibt sich als erste Orientierung eine Speichergröße von ungefähr 7,5 bis 8,2 kWh.

Eine Faustregel, keine Anlagenplanung

Diese Rechnung ist eine Faustregel und keine individuelle Anlagenplanung. Verbrauchsprofil, PV-Leistung, Wärmepumpe, Elektroauto, dynamischer Stromtarif und gewünschter Autarkiegrad können die optimale Speichergröße beeinflussen.

Warum ein zu großer Batteriespeicher nicht automatisch besser ist

Ein Batteriespeicher sollte regelmäßig genutzt werden können. Wird er deutlich größer gewählt, als es das Verbrauchsprofil erfordert, bleibt ein Teil seiner Kapazität möglicherweise häufig ungenutzt.

Deshalb gilt beim Speicher nicht automatisch „Je größer, desto besser“. Vielmehr geht es darum, Speicherkapazität und Verbrauch sinnvoll aufeinander abzustimmen.

Ein weiterer Vorteil: Viele moderne Batteriesysteme sind modular aufgebaut. Abhängig vom Hersteller und System kann die Kapazität später erweitert werden. Wer beispielsweise in zwei Jahren ein Elektroauto anschafft oder den Stromverbrauch aus anderen Gründen erhöht, kann bei geeigneten Systemen zusätzliche Speicherkapazität nachrüsten.

Ob und wie lange eine Erweiterung möglich ist, sollte allerdings bereits bei der Auswahl des Speichers geprüft werden.

DC-Seite

Wie groß sollte die Photovoltaikanlage auf dem Dach sein?

Bei den Solarmodulen sieht die Situation anders aus.

Hier empfehlen wir, nicht ausschließlich vom aktuellen Stromverbrauch auszugehen, sondern auch die verfügbare und sinnvoll nutzbare Dachfläche zu betrachten.

Denn eine spätere Erweiterung der PV-Module ist zwar grundsätzlich möglich – praktisch aber häufig aufwendiger als eine größere Anlage direkt bei der Erstinstallation.

Für die Installation entstehen unabhängig von der Anzahl der Module verschiedene Grundkosten:

Baustelleneinrichtung
Gerüst
Anfahrt und Logistik
Dachmontage
Elektroinstallation
Wechselrichter
Planung und Anmeldung

Wenn Dach und Rahmenbedingungen geeignet sind, kann es deshalb wirtschaftlich und technisch sinnvoll sein, bei der Erstinstallation eine größere Dachfläche mit Photovoltaikmodulen zu belegen, anstatt einige Jahre später erneut Handwerker und Gerüst zu benötigen.

Problem bei späterer Erweiterung: Solarmodule verändern sich

Die Photovoltaiktechnik entwickelt sich schnell weiter. In den vergangenen Jahren haben sich bei Solarmodulen unter anderem verändert:

Abmessungen
elektrische Eigenschaften
Leistung
Zelltechnologie
Optik und Design
Hersteller und Modellreihen

Ein heute verbautes Modul muss deshalb in einigen Jahren nicht mehr in identischer Ausführung erhältlich sein. Wer seine Photovoltaikanlage später erweitern möchte, kann dann vor der Herausforderung stehen, neue und bestehende Module miteinander kombinieren zu müssen.

Das ist technisch nicht grundsätzlich ausgeschlossen, kann aber zusätzlichen Planungs- und Installationsaufwand verursachen.

Auch der Wechselrichter wird für die Anlage ausgelegt

Der Wechselrichter wird bei der ursprünglichen Planung passend zur Photovoltaikanlage und deren Auslegung ausgewählt.

Wird die Modulfläche später deutlich erweitert, reicht der vorhandene Wechselrichter unter Umständen nicht aus. Je nach bestehendem System und geplanter Erweiterung kann dann beispielsweise ein zusätzlicher Wechselrichter notwendig werden.

Auch deshalb lohnt es sich, bereits bei der ersten Planung über den zukünftigen Ausbau des Hauses nachzudenken.

Die Strategie

Dach heute größer planen, Speicher passend dimensionieren

Aus diesen Überlegungen ergibt sich für viele Einfamilienhäuser eine interessante Planungsstrategie.

Solarmodule

Die sinnvoll nutzbare Dachfläche kann bereits bei der Erstinstallation möglichst umfassend berücksichtigt werden, sofern Dach, Verschattung, Netzanschluss, technische Rahmenbedingungen und Wirtschaftlichkeit dafür sprechen.

Batteriespeicher

Die Speicherkapazität wird dagegen passend zum aktuellen Verbrauch und Verbrauchsprofil dimensioniert. Bei einem modular erweiterbaren System bleibt die Möglichkeit bestehen, später auf einen höheren Strombedarf zu reagieren.

Damit entsteht ein Energiekonzept, das den heutigen Bedarf berücksichtigt und gleichzeitig Spielraum für die Zukunft lässt.

Ist eine größere PV-Anlage immer wirtschaftlicher?

Nicht zwangsläufig. Wer deutlich mehr Photovoltaikleistung installiert, als für den aktuellen Eigenverbrauch erforderlich ist, speist zunächst möglicherweise einen größeren Anteil des erzeugten Solarstroms ins öffentliche Netz ein.

Dadurch kann die Rendite einer zusätzlichen Modulfläche anders ausfallen als bei den ersten Modulen, deren Strom zu einem hohen Anteil direkt selbst verbraucht wird. Eine größere Anlage sollte deshalb nicht allein nach dem Motto „viel hilft viel“ geplant werden.

Auf der anderen Seite sollte die Betrachtung nicht nach wenigen Jahren enden. Eine Photovoltaikanlage ist eine langfristige Investition. Wenn in einigen Jahren beispielsweise eine Wärmepumpe und ein Elektroauto hinzukommen, kann aus der zunächst großzügig dimensionierten PV-Anlage plötzlich eine sehr passend dimensionierte Anlage werden.

Wie sich die Anlagengröße auf die Kosten je Kilowattstunde auswirkt, zeigen unsere Stromgestehungskosten-Beispiele.

Vorausdenken

Photovoltaik für Wärmepumpe und Elektroauto mitdenken

Gerade bei der Planung eines zukünftigen Energiekonzepts lohnt sich ein Blick auf mögliche zusätzliche Verbraucher.

Ein Haus, das heute beispielsweise 4.000 kWh Haushaltsstrom benötigt, kann zukünftig einen deutlich höheren Strombedarf haben, wenn zusätzlich eine Wärmepumpe und ein Elektroauto elektrisch versorgt werden.

Wer bereits weiß, dass entsprechende Investitionen geplant sind, sollte diese bei der Dimensionierung berücksichtigen:

Wärmepumpe

Ein Teil der benötigten elektrischen Energie kann mit Solarstrom vom eigenen Dach bereitgestellt werden.

Elektroauto

Eine Wallbox ermöglicht es, das Fahrzeug – soweit Erzeugung und Ladezeiten zusammenpassen – mit selbst produziertem Solarstrom zu laden.

Klimatisierung

Gerade im Sommer fällt der Strombedarf einer Klimaanlage häufig zu Zeiten an, in denen die Photovoltaikanlage besonders viel Energie erzeugt.

Beispiel: Wie könnte eine PV-Anlage dimensioniert werden?

Nehmen wir einen Haushalt mit einem aktuellen Jahresverbrauch von 4.500 kWh. Der durchschnittliche Tagesverbrauch liegt bei:

4.500 kWh ÷ 365 = ca. 12,3 kWh pro Tag

Als erste Orientierung könnte eine nutzbare Batteriespeicherkapazität von ungefähr der Hälfte des Tagesverbrauchs zuzüglich Puffer betrachtet werden. Das wären rund 6,8 bis 7,4 kWh.

Auf dem Dach wäre es dagegen nicht automatisch sinnvoll, die Anzahl der Solarmodule so zu begrenzen, dass die Jahresproduktion möglichst genau den heutigen 4.500 kWh entspricht. Ist beispielsweise eine deutlich größere, gut geeignete Dachfläche vorhanden, sollte geprüft werden, ob deren Belegung sinnvoll ist.

Denn vielleicht kommen in den nächsten Jahren hinzu:

eine Wärmepumpe
ein Elektroauto
eine Wallbox
eine Klimaanlage

Der heute noch überschüssige Solarstrom kann dann zukünftig direkt im eigenen Haus genutzt werden.

Fazit

Die richtige PV-Größe ist eine langfristige Entscheidung

Eine Photovoltaikanlage sollte nicht nur für den nächsten Sommer geplant werden. Die entscheidende Frage lautet deshalb nicht ausschließlich: Welche PV-Anlage passt zu meinem heutigen Stromverbrauch?

Eine gute Planung berücksichtigt ebenso, wie sich das Gebäude und sein Energieverbrauch in den kommenden Jahren entwickeln könnten.

Den Batteriespeicher passend zum aktuellen Bedarf dimensionieren und bei der Modulfläche langfristig denken.

Denn während sich ein modularer Speicher häufig vergleichsweise einfach erweitern lässt, kann eine nachträgliche Erweiterung auf dem Dach mit zusätzlichem Gerüst-, Montage-, Planungs- und Wechselrichteraufwand verbunden sein.

So entsteht eine Photovoltaikanlage, die heute sinnvoll arbeitet und gleichzeitig für Wärmepumpe, E-Mobilität und die weitere Elektrifizierung des Hauses vorbereitet ist.

Welche PV-Größe passt zu Ihrem Haus?

Jedes Dach und jeder Haushalt ist anders. Deshalb betrachten wir nicht nur den aktuellen Stromverbrauch, sondern das gesamte Gebäude: Dachfläche, Photovoltaik, Batteriespeicher, Wärmepumpe, Wallbox und zukünftigen Energiebedarf. Über unsere Rechner und Tools können Sie vorab das Solarpotenzial Ihres Daches prüfen.

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Häufige Fragen zur richtigen PV-Größe

Das lässt sich nicht allein anhand der Wohnfläche beantworten. Entscheidend sind unter anderem Jahresstromverbrauch, zukünftige Verbraucher, verfügbare Dachfläche, Dachausrichtung, Neigung und Verschattung. Eine individuelle Planung ist deshalb sinnvoller als eine pauschale kWp-Angabe.
Das kann sinnvoll sein. Besonders wenn ausreichend geeignete Dachfläche vorhanden ist oder zukünftig Wärmepumpe, Elektroauto oder andere elektrische Verbraucher geplant sind, sollte nicht ausschließlich der heutige Stromverbrauch betrachtet werden.
Eine möglichst umfassende Belegung geeigneter Dachflächen kann sinnvoll sein, weil Gerüst und Montage ohnehin erforderlich sind und eine spätere Erweiterung zusätzlichen Aufwand verursachen kann. Ob eine Vollbelegung im konkreten Fall technisch und wirtschaftlich sinnvoll ist, sollte individuell berechnet werden.
Als einfache Orientierung kann bei vielen Einfamilienhäusern etwa die Hälfte des durchschnittlichen täglichen Stromverbrauchs plus 10 bis 20 % Puffer angesetzt werden. Das tatsächliche Optimum hängt jedoch vom individuellen Verbrauchsprofil, der PV-Anlage und weiteren Verbrauchern ab.
Viele moderne Batteriespeicher sind modular erweiterbar. Die konkreten Möglichkeiten und Fristen unterscheiden sich jedoch je nach Hersteller und System. Wer mit einem steigenden Stromverbrauch rechnet, sollte deshalb bereits bei der Anschaffung auf die Erweiterbarkeit achten.
Grundsätzlich ja. Eine Erweiterung kann jedoch zusätzlichen Aufwand verursachen. Unter Umständen sind die ursprünglich verwendeten Module nicht mehr verfügbar oder der vorhandene Wechselrichter ist für die zusätzliche Leistung nicht ausgelegt. Deshalb sollte eine mögliche spätere Erweiterung bereits bei der Erstplanung berücksichtigt werden.
Beides. Der Stromverbrauch ist wichtig für die wirtschaftliche Planung und insbesondere für die Dimensionierung des Batteriespeichers. Die verfügbare Dachfläche ist dagegen eine langfristige Ressource. Eine gute PV-Planung betrachtet deshalb den aktuellen Verbrauch, das Dach und den zukünftigen Energiebedarf gemeinsam.