Wie viel Photovoltaik-Energie brauche ich für ein Einfamilienhaus?

« Tipps für die Kalkulation der idealen Anlagengröße »

Photovoltaik-Strom ist umweltfreundlich und – abgesehen von der Anschaffung der Anlage – auch sehr günstig im Betrieb. Es verwundert daher nicht, dass Photovoltaik-Anlagen für Einfamilienhäuser heute mehr und mehr zum Standard werden. Aber wie viel Photovoltaik-Energie brauche ich für ein Einfamilienhaus? Und was ist mit Systemen, die zusätzlich Strom benötigen? Wie viel Photovoltaik-Leistung brauche ich beispielsweise für ein Einfamilienhaus mit hocheffizienter Wärmepumpe? Obwohl es hier natürlich auch immer auf den Einzelfall ankommt, lässt sich der Bedarf im Vorfeld sehr verlässlich kalkulieren. Wir geben Tipps für Ihre individuelle Kalkulation.

Photovoltaik – Was ist das überhaupt?

Unter Photovoltaik versteht man ein System, mit dem sich aus Sonnenenergie technisch nutzbare Energie erzeugen lässt. Im Gegensatz zu einer thermischen Solaranlage wird kein Brauchwasser erwärmt. Stattdessen wird Elektrizität generiert. Die Photovoltaikanlage ist damit weder an bestimmte Systeme der Haustechnik gebunden, noch muss sie überhaupt zwingend an ein Gebäude gekoppelt sein. Denn zumindest theoretisch kann überall Energie solar erzeugt werden und dann mittels Stromleitung zu den Verbrauchern geführt werden.

Wie funktioniert eine Photovoltaikanlage?

Mit Photovoltaik lässt sich also Strom aus Sonnenlicht gewinnen. Dazu wandeln die einzelnen Kollektoren der PV-Anlage energiereiche UV-Strahlung mittels Piezoeffekt in elektrische Ladungen um. Diese wird gebündelt und über Gleich- und Wechselrichter in technisch nutzbare Elektrizität umgewandelt. Entweder wird die Energie in das öffentliche Netz eingespeist, oder kann mittels geeigneter Vorrichtungen gespeichert und bei Bedarf verbraucht werden.

Wonach bemisst sich die Größe einer Photovoltaikanlage?

Wie groß eine Photovoltaikanlage gebaut werden muss, hängt von zwei Faktoren ab. Zum einen setzt die Aufbaufläche, in den meisten Fällen ist dies das Dach, der Anlage Grenzen. Andererseits definiert der Strombedarf, welche Anlagengröße sinnvoll ist. Wird die Energie in das öffentliche Versorgungsnetz eingespeist, um durch den Verkauf Geld zu verdienen, kann natürlich eine Maximierung der Kollektorfläche erfolgen. Bei der Eigennutzung sollte der Aufwand für Batteriespeicher zumindest mit der Abdeckung eines relevanten Anteils des Strombedarfs einhergehen. Letztlich entscheidet in den allermeisten Fällen neben der verfügbaren Dachfläche das Optimum aus Kosten und Ertrag über die tatsächliche Größe.

Wie viel Photovoltaik-Kapazität brauche ich für ein Einfamilienhaus?

Nicht jedes Einfamilienhaus ist gleich. Deshalb kann die Frage nach der Dimensionierung der Photovoltaikanlage nicht allgemeingültig beantwortet werden. Trotzdem lässt sich anhand der Betrachtung eines durchschnittlichen Haushalts eine durchschnittliche „geeignete“ Anlage bestimmen, die zumindest als Richtwert für die weitere Planung anhand individueller Betrachtungen herangezogen werden kann.

Der Strombedarf im Einfamilienhaus

Die durchschnittlichen Einfamilienhausbewohner sind Familien, die – ebenfalls durchschnittlich – etwa zwei Kinder haben. Man kann also von einer durchschnittlichen Personenanzahl von vier Bewohnern ausgehen. Als Energiebedarf ergibt sich bei dieser Personenanzahl ungefähr ein jährlicher Verbrauch von 4.000 Kilowattstunden. Soll eine Anlage den gesamten Verbrauch abdecken, wäre sie auf diesen Bedarf hin auszulegen.

So viel Photovoltaik-Kapazität ist für das Einfamilienhaus nötig

Damit für Ihr Einfamilienhaus auch tatsächlich der Gesamtertrag in Höhe von ca. 4.000 Kilowattstunden bereitgestellt wird, muss die Größe der Photovoltaikanlage entsprechend vorgesehen werden. Man geht davon aus, dass ein Modul mit einer Leistung von einem Kilowatt-Peak (kWp) rund 950 Kilowattstunden an elektrischer Energie pro Jahr erzeugt. Dabei wird von einer durchschnittlich gut ausgerichteten und besonnten Dachfläche, sowie von einer durchschnittlichen Sonnenscheindauer ausgegangen. Daraus ergibt sich der Bedarf von fünf Modulen mit je einem kWp Leistung, also fünf mal 950 kWh. Insgesamt führt das zu einem durchschnittlichen Ertrag der Solaranlage von 4.250 kWh. In Quadratmetern bedeutet die erforderliche Leistung von fünf kWp eine Fläche der Photovoltaikanlage von ungefähr 25 bis 30 Quadratmetern. Die tatsächliche Fläche variiert je nach Modultypus und Größe, da jeder Hersteller seine Module etwas anders konfiguriert.

Sonderfall Wärmepumpe – Wie viel Photovoltaik-Kapazität brauche ich für ein Einfamilienhaus mit Wärmepumpe?

Einen gewissen Sonderfall stellt ein Einfamilienhaus mit einer Wärmepumpe dar. Denn dieses Heizsystem ist auf elektrische Energie angewiesen, um die Umweltwärme in technische Heizwärme umsetzen zu können. Wie viel zusätzliche Energie benötigt wird, das ist hängt vom Typ der Pumpe ab. Luft-Wärmepumpen haben den geringsten Wirkungsgrad und benötigen deswegen am meisten Hilfsenergie in Form von Elektrizität. Durchschnittlich schlagen hier für ein Gebäude in Einfamilienhausgröße nochmals rund 4.000 kWh pro Jahr zu Buche. Das bedeutet, die PV-Anlage muss doppelt so groß werden, wie sie für ein „normales“ Gebäude mit anderer Heiztechnik nötig wäre. Für andere Wärmepumpentechniken liegt der Bedarf immer noch im Bereich von 2.000 bis 2.500 kWh, sodass die Solaranlage hier rund 50 bis 60 Prozent größer dimensioniert werden müsste.

PV-Anlage für das Einfamilienhaus zu klein dimensioniert? Die Netzanbindung als Rettungsanker!

Nicht immer lässt sich die Photovoltaikanlage für das Einfamilienhaus so großzügig vorsehen, wie sie für nötig wäre. Aber auch dann lässt sich Photovoltaik-Strom sinnvoll einsetzen. Denn nur in den seltensten Fällen deckt der Ertrag der PV-Anlage den Verbrauch des Gebäudes komplett.

Auch produzieren die Anlagen in der Nacht keine Energie, aber selbstverständlich wird auch in dieser Zeit Energie benötigt. Deshalb sind diese Systeme nahezu immer mit dem öffentlichen Stromnetz verbunden. In Fällen des Mehrbedarfs wird dieser aus dem Stromnetz gedeckt. Eine Überproduktion wird dagegen an das Netz abgegeben. Für eine nachhaltige Funktion ist es deshalb vor allem wichtig, dass die Gesamtbilanz „stimmt“. Solar erzeugte Energie kann nur auf diesem Wege den tatsächlichen Bedarf decken, ohne völlig überdimensionierte und wirtschaftlich wenig sinnvolle Batteriespeicher erforderlich zu machen.

Mit dieser Größe der Photovoltaikanlage kommt Ihr Einfamilienhaus gut über die Runden

Photovoltaik für das eigene Einfamilienhaus bietet eine hervorragende Möglichkeit, den eigenen Stromverbrauch ganz oder anteilig selbst abzudecken. Die Größe der PV-Anlage bemisst sich dabei nach dem Bedarf. Ein Haus mit Wärmepumpe verbraucht deutlich mehr Energie, das sollte man bei der Planung berücksichtigen. Das heißt, die ideale Algengröße muss in diesem Fall entsprechend größer dimensioniert werden. Aber auch eine rein anteilige Abdeckung des Bedarfs lohnt, denn die einmaligen Anschaffungskosten amortisieren sich im Laufe der Zeit über die jährlichen Einsparungen.