Wie hoch ist die Leistung bei einem Photovoltaik-Solarmodul?

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Die Themen Energieeffizienz und Energiesparen waren wohl noch nie so sehr in aller Munde wie heute. Es sollte mittlerweile immer unser Ziel sein, möglichst energieeffizient zu sein, möglichst große Mengen Strom nachhaltig zu produzieren und keinen Strom zu verschwenden. Das gilt natürlich auch für Solarpanel. Andernfalls verschenken wir nicht nur wertvollen Strom, sondern auch Geld und bringen uns möglicherweise um die Früchte unserer Investitionen. 

  • Doch was macht die Solarmodul Leistung aus?
  • Was sind die Kennzahlen, die den Photovoltaik Module Wirkungsgrad bestimmen?
  • Wie berechnet man den Wirkungsgrad und was sagt er über die Qualität der Solarpanels, wie dem EcoFlow 220W Bifacial Solar Panel aus? 
  • Welche Materialien eignen sich besonders gut, um Solarzellen herzustellen?
  • Und wie steht es um die Umweltbilanz von Solarmodulen?

Der folgende Artikel soll daher klären, wie energieeffizient Solarpanel eigentlich sind, wie die Leistung eines Solarpanels beeinflusst wird und wie sich der Wirkungsgrad eines Photovoltaik-Moduls berechnen lässt bzw. was dieser über die Qualität eines Panels aussagt.

Mit den folgenden Informationen können Sie ganz einfach nachprüfen, wie effizient Ihre eigene Anlage wirklich ist.

Welche Leistung erzielt ein Solarmodul bzw. Solarpanel pro Quadratmeter?

Solarmodule setzen sich immer aus einem Solarpanel mit Solarzellen sowie einem Wechselrichter zusammen. In den Solarzellen wird Sonnenlicht in elektrische Energie umgewandelt. Der Wechselrichter wandelt diese Energie dann in haushaltsüblichen Wechselstrom um und speist ihn in das eigene oder öffentliche Stromnetz ein. So kann er z. B. für Beleuchtung, Unterhaltung, Arbeitsgeräte und vieles mehr genutzt werden. Mit den innovativen Powerstationen von EcoFlow lässt sich der Strom zudem ganz einfach für den späteren Gebrauch speichern.

Wenn wir also die Frage nach der Effizienz stellen, können wir uns nicht ausschließlich auf die Solarzellen bzw. das Panel selbst fokussieren, sondern müssen alle Komponenten des Solarmoduls beachten, die einen Einfluss auf das Gesamtergebnis haben. 

Das sind im Wesentlichen: 

A.           Solarzelle 

B.           Wechselrichter 

C.           Leitungen und Kabel 

solarpanel leistung pro m2

Photovoltaik Solarmodul Leistung und Wirkungsgrad berechnen:

Wenn wir genau wissen wollen, wie effizient unsere Photovoltaikanlage wirklich ist, können wir den sogenannten Wirkungsgrad nutzen, um es zu berechnen.
Der Wirkungsgrad gibt an, wie viel Prozent der gesamten verfügbaren Solarenergie durch die Anlage in nutzbaren Strom umgewandelt wird. 

Wie bereits gesagt muss dabei berücksichtigt werden, dass die Solarzellen selbst zwar einen großen Anteil an der Gesamtperformance haben, der Wechseltrichter aber auch einen Faktor darstellt, der die Gesamtleistung dadurch beeinflusst, wie viel Prozent des Gleitstroms er in der Lage ist in Wechselstrom umzuwandeln.
Es kommt außerdem auch entscheidend darauf an, wo der Wechseltrichter positioniert ist, da der Verlust an Wechselstrom größer ist, als an Gleitstrom.
Es kommt also auf die Qualität beider Komponenten einer Anlage, wie der EcoFlow RIVER Pro Portable Power Station, an.

Zudem spielen auch noch die Kabel eine Rolle, wenn auch eine etwas untergeordnete, wenn die Kabel aber zu dünn sind bedeutet das einen Leistungsverlust. Zudem gilt, desto höher der elektrische Widerstand ist, desto höher ist die Energiemenge, die durch das Kabel in Form von Hitze verloren geht.

Um eine Prozentzahl zum Wirkungsgrad zu erhalten, muss die Strahlungsenergie durch die abgegebene Energie geteilt werden.

Modultypen – Photovoltaik Solarmodul Größe und Leistung

Es ist natürlich logisch: Je größer die Fläche der Solarpanels ist, desto mehr Sonnenlicht kann in Energie umgewandelt werden. Daher erbringen größere Panel mehr Leistung als kleinere Photovoltaikmodule. Neben der Größe der Anlage und damit der Menge an verwendeten Solarzellen usw. spielt vor allem das Material der Solarzelle eine sehr entscheidende Rolle.

So liegt der Wirkungsgrad von Farbstoffzellen nur bei zwei bis drei Prozent, während er bei monokristallinen Zellen über zwanzig Prozent erreicht.

  • GaAS 25 %
  • Polykristallin 15-0 % 
  • CIS 12 %
  • Amorphes Silizium 8 %

Es ist nicht zwangsläufig schlimm, wenn der Wirkungsgrad niedriger ist, solange das Kosten-Nutzen-Verhältnis positiv ausfällt, denn höhere Wirkungsgrade erfordern höhere Investitionen und den höheren Erträgen stehen damit auch höhere Ausgaben entgegen. 

Grundsätzlich werden in der Forschung in den letzten Jahren immer höhere Wirkungsgrade erzielen, also immer effizientere Module herstellen, auf dem freien Markt sind diese aber nicht angekommen, bzw. es ist nicht erschwinglich, aber möglicherweise werden wir in Zukunft deutlich effizientere Lösungen finden, als sie uns heute schon zur Verfügung stehen. 

Modulwirkungsgrad Vs. Performance Ratio

Klassisch wird mit dem Wirkungsgrad der Modulwirkungsgrad gemeint.
Der Modulwirkungsgrad beziffert, wie viel Prozent der Solarenergie in Strom umgewandelt und nutzbar gemacht werden können.

Es kann aber auch die Performance Ration berechnet werden, die angibt, wie das Verhältnis zwischen dem tatsächlichen Ertrag und dem maximalen Ertrag ist.
Zu berechnen ist die Performance Ratio, indem man den Betrag vom Zähler überträgt und ihn durch den maximalen Ertrag dividiert.
Ein sehr guter Performance-Ratio Wert liegt ungefähr bei 80 % der Durchschnitt bewegt sich eher zwischen 60 und 75 %.

Diese Messmethode bezieht alle tatsächlichen Umstände mit ein und in Kombination geben die beiden Werte klare Auskünfte über die Effizienz der Anlage und der Unternehmung.

leistung solarmodul

Ertragsprognose: Solarpanel Leistung pro Quadratmeter

Wenn du noch keine Solaranlage, wie die EcoFlow DELTA + 110W Solar Panel, hast, ist es interessant eine Ertragsprognose zu machen, da du so die Wirtschaftlichkeit einer Solaranlage besser abschätzen kannst und entsprechend hilft es dir herauszufinden, ob sich die Investition für dich lohnt.
Dafür brauchst du einige Daten, die die Grundlage deiner Berechnung darstellen.
Dazu gehören:

  • Die Strahlungsdaten (Globalstrahlung) für deine Heimatregion. Bei Wetterdienstleistern auf der Website können Daten eingehen sehen, was die Sonnenstrahlung betrifft, die natürlich der größte und entscheidendste Faktor von allen sind. 
  • Die Leistung, die die Anlage planmäßig haben soll. Abhängig von Neigung, Himmelsausrichtung, Wirkungsgrad der Solarzelle und der Größe der Anlage

Die Globalstrahlung (in Kilowattstunden auf Quadratmeter und Jahr) multiplizierst du mit der Anlagengröße in Quadratmetern und dem Wirkungsgrad der Anlage, um einen ungefähren Ertrag pro Jahr prognostizieren zu können.
Du kannst dafür natürlich auch eine Software oder einen Onlinerechner nutzen.

Umweltbilanz

Bei all den Zahlen können wir auch noch einmal einen Blick darauf werfen, wie die Umweltbilanz von Solaranlagen eigentlich wirklich ist, denn auch wenn der Strom, den die Anlagen produzieren, aus regenerativen Energiequellen gewonnen wird, ist auch für die Produktion der Anlagen selbst und den Transport zum Einsatzort der Einsatz von Energie notwendig, der auch aus nicht regenerativen Quellen kommen kann. 

Um das herauszufinden, benötigt man den sogenannten Energy Return On Energy Invest Faktor.
Um den Energieaufwand bei der Produktion auszugleichen und klimaneutral zu sein, brauchen Solaranlagen in der Regel ein bis zwei Jahre, bei einer Lebensdauer von oft über 25 Jahren (abgesehen möglicherweise von kleinen Verschleißteilen) kann man also davon ausgehen, dass umwelttechnisch ein Mehrwert aus Solarenergie generiert wird, der den Einsatz der Energie bei weitem übersteigt. 

EcoFlowhttps://de.ecoflow.com/
EcoFlow ist ein Unternehmen für tragbare Strom- und erneuerbare Energielösungen. Seit der Gründung im Jahr 2017, hat EcoFlow seinen Kunden in über 85 Märkten, mit seinen DELTA- und RIVER-Produktlinien, von tragbaren Kraftwerken zu umweltfreundlichem Zubehör, sorgenfreie Energie geboten.

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