kWh und kWp: Bedeutung für Photovoltaikanlagen und Balkonkraftwerke

kWh und kWp sind zwei Kennzahlen, die in Zusammenhang mit Photovoltaikanlagen und Balkonkraftwerken immer wieder genannt werden. Doch was ist eigentlich die Bedeutung von kWp? Und wie wichtig ist es, beim Kauf und Betrieb einer Anlage darauf zu achten? Dieser Artikel hat die Antworten.

kWp steht für „Kilowatt-Peak“. In der Photovoltaik ist das ein üblicher Begriff. Man benennt damit das Maß für die Leistung einer Anlage. Je mehr kWp eine Photovoltaikanlage hat, desto mehr Leistung kann sie erbringen. kWp gibt also die mögliche Höchstleistung in Kilowatt an.

Normalerweise misst man elektrische Leistung in Watt, wobei 1.000 Watt ein Kilowatt darstellen. Das Kilowatt-Peak (kWp) versteht sich als besonderes Maß, das ausschließlich im Bereich der Photovoltaik zum Einsatz kommt.

Die Bedeutung von kWp ist klar. Die Maßeinheit ist beispielsweise für den Vergleich der Leistung verschiedener Photovoltaikmodule wichtig. Denn ein Modul erbringt unter unterschiedlichen Bedingungen eine andere Leistung. Dass zwei Module gleichwertig sind, ermittelt man anhand der kWp-Höhe – diese wird im Datenblatt vom Hersteller ausgewiesen.

Neben kWp, dessen Bedeutung für Photovoltaik-Anlagen klar ist, wird auch oft ein Wert in kWh genannt. Was hat es damit auf sich? kWh steht für „Kilowattstunde“, wobei es sich um eine Maßeinheit für elektrische Energie bzw. Arbeit handelt.

In Kilowattstunden gibt man an, wie viel Strom erzeugt oder verbraucht wird. Wenn Sie einen Blick auf Ihre technischen Geräte werfen, wird das klarer: Ein Kühlschrank hat beispielsweise einen Verbrauch von bis 200 kWh, während ein Fernseher 100 Watt pro Stunde verbraucht. Bei einer Waschmaschine sind es teilweise bis zu 1.000 Watt pro Stunde. Das bedeutet, dass Sie mit einer Kilowattstunde (kWh) Strom eine Stunde lang Wäsche waschen oder 10 Stunden lang fernsehen können.

In der Photovoltaik spielt die Maßeinheit insofern eine Rolle, als damit der Strom, der von der Anlage erzeugt wird, gemessen wird. Dazu verfügt die PV-Anlage über einen separaten Stromzähler.

Der Unterschied zwischen kWp und kWh liegt ganz klar in der Bedeutung:

• In kWh wird gemessen, wie viel Strom eine Anlage tatsächlich produziert.
• kWp gibt den Spitzenwert, also die theoretisch größtmögliche Leistung an.

Kilowatt-Peak wurde deshalb als normierte Einheit eingeführt, da PV-Anlagen abhängig von den Umgebungsbedingungen sehr unterschiedliche Stromerträge erzielen. So ist ein einfacherer Vergleich von Anlagen möglich.

Zu den Einflussfaktoren gehören unter anderem:

• Sonneneinstrahlung
• Einfallswinkel
• Temperatur der Solarzellen
• Standort

Da die Angabe von kWp bei Photovoltaik-Anlagen von so großer Bedeutung ist, gibt es präzise Verfahren, mit denen die Nennleistung von Solarmodulen geprüft wird. Wir stellen Ihnen zwei Tests vor.

Standard Test Conditions – oder zu Deutsch: „Standard-Testbedingungen“ – gelten für die Ermittlung der üblichen Nennleistung, welche im Datenblatt von Solarmodulen zu finden sind.

Dabei misst man zunächst die Sonneneinstrahlung in Watt pro Quadratmeter (W/m²). Um die Nennleistung zu bestimmen, ermittelt man, wie viel Strom ein Solarmodul bei 1.000 W/m² produziert wird. Man erreicht diese Solareinstrahlung bei einer Luftmasse von 1,5.

Die Luftmasse bzw. auf Englisch „Air Mass“ – kurz: AM – gibt den Weg an, den das Sonnenlicht braucht, um die Erde zu erreichen. Standardmäßig geht man von einer Luftmasse von 1,5 aus, was einem Winkel von 48,2 ° entspricht.

Schließlich sieht man sich noch die Solarzellen an: Unter Standard-Testbedingungen weisen diese eine Temperatur von 25 °C auf.

Standard-Testbedingungen sind ideal dafür geeignet, unterschiedliche Solarmodule miteinander zu vergleichen. Allerdings arbeiten sie in der Praxis unter stark abweichenden Bedingungen – oftmals werden die Module deutlich wärmer als 25 °C.

Aus diesem Grund gibt es das NOCT-Verfahren. NOCT steht für „Normal Operating Cell Temperature“ oder „normale Zellbetriebstemperatur“. Es gilt:

• Bestrahlungsstärke von 800 W/m²
• Luftmasse von 1,5
• Temperatur von 45 °C

Der kWp ist von großer Bedeutung, wenn es darum geht, den Ertrag einer PV-Anlage zu bestimmen. Zwar lassen sich kWp nicht direkt in kWh umrechnen, doch anhand des kWp-Werts können Sie abschätzen, wie groß die Menge an Strom ist, die Ihre Anlage in einem bestimmten Zeitraum erzeugen kann.

In Deutschland gilt die Faustregel: Pro kWp erzeugt eine Photovoltaikanlage im Durchschnitt rund 1.000 kWh jährlich. Dabei darf aber nicht vergessen werden, dass die Sonneneinstrahlung in Süddeutschland höher ist als im Norden, weshalb die Werte hier auch etwas höher ausfallen.

Um nun daraus den potenziellen Photovoltaik-Ertrag pro Quadratmeter abzuleiten, wird dieser Wert durch die vorhandene Modulfläche dividiert. Gehen wir von einer Fläche von 10 Quadratmetern aus: Es ergibt sich ein Ertrag von 100 kWh pro Quadratmeter im Jahr.

kWp hat also eine Bedeutung, wenn Sie den Ertrag Ihrer Anlage berechnen möchten. Vergessen Sie jedoch nicht: Ausrichtung, Neigung, Region und Eigenschaften der Module sollten dabei ebenfalls berücksichtigt werden.

Wenn kWp in kWh umgerechnet werden, zeigt dies den insgesamt erzeugten Solarstrom innerhalb eines festgelegten Zeitraums an. Allerdings ist damit noch nicht klar, ob sich der Eigenbedarf eines Haushalts mit der PV-Anlage vollständig abdecken lässt.

Tatsächlich liegt der Eigenverbrauch einer typischen Solaranlage bei rund 25 bis 30 %. Wenn wir von einer Anlage mit 6 kWp ausgehen, wären das 1.500 bis 1.800 kWh, die der Haushalt an Solarstrom verbraucht.

Es sind Maßnahmen gefragt, um den Eigenverbrauch zu optimieren. Dies ist beispielsweise mit einem Stromspeicher möglich. Dieser speichert den erzeugten Strom ab, sodass Sie jederzeit darauf zugreifen können – selbst dann, wenn die PV-Anlage gerade nicht arbeitet.

Experten raten, dass eine Photovoltaikanlage für ein Einfamilienhaus mindestens 5 kWp groß sein sollte. Bis zu 10 kWp werden als gängig erachtet. Die Bedeutung von 10 kWp: Solche Solaranlagen können jährlich rund 9.000 bis 11.000 kWh Strom produzieren. Empfohlen wird dafür eine Dachfläche von 25 bis 50 m². Eine solche moderne, leistungsstarke PV-Anlage mit Speicher ist ideal für den cleveren Stromverbrauch.

Die angegebenen kW-Peak sind bereits beim Kauf von Bedeutung: Der Preis der Anlage wird davon maßgeblich beeinflusst. Je mehr kWp eine Photovoltaik-Anlage hat, desto höher sind die Gesamtkosten, da mehr Module, größere Wechselrichter und mehr Installationsmaterial vonnöten sind. Mit wachsender Anlagengröße sinken jedoch die Kosten pro installiertem kWp, da große Anlagen vom sogenannten Skaleneffekt profitieren. Die Fixkosten müssen auf mehr Leistung verteilt werden, sodass dies unterm Strich die kosteneffizientere Lösung ist.

Die Bedeutung von kWp (Kilowatt-Peak) ist bei Photovoltaik-Anlagen sehr wichtig. Neben der Maßeinheit von kWh gibt sie wertvolle Informationen über die Solarmodule. Daher sollte beim Kauf immer auf die Angabe in kWp geachtet werden. Auch für einen Vergleich verschiedener Modelle ist der kWp-Wert von großer Bedeutung.

kWp steht für „Kilowatt-Peak“ und beschreibt die maximale Leistung einer Photovoltaikanlage unter genormten Testbedingungen. Der Wert dient als Referenz zur Einschätzung der Anlagenleistung und zum Vergleich verschiedener Module.

kWp gibt die Spitzenleistung einer PV-Anlage an, während kWh („Kilowattstunde“) die tatsächlich erzeugte oder verbrauchte Energiemenge beschreibt. Mit kWh lässt sich also messen, wie viel Strom Ihre Anlage liefert oder Ihr Haushalt verbraucht.

In Deutschland gilt als Faustregel: Eine Anlage mit 1 kWp erzeugt im Durchschnitt rund 1.000 kWh Strom pro Jahr – abhängig von Standort, Ausrichtung und Neigung der Anlage.

Je höher der kWp-Wert, desto größer die Anlage und desto höher die Gesamtkosten. Allerdings sinken die Kosten pro kWp mit zunehmender Anlagengröße durch Skaleneffekte. Für Einfamilienhäuser gelten 5 bis 10 kWp als gängig.