Dimensionierung von Solarsystemen
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Die Dimensionierung eines Solarsystems wirkt simpel, ist aber in Wahrheit eine Kette von Annahmen.
Sie beginnt mit dem täglichen Energiebedarf, wird dann über PSH und Systemverluste in eine Arraygröße übersetzt und anschließend mit Dachfläche, Wechselrichter, Speicherziel und Systemtyp abgeglichen. Genau deshalb reicht eine einzelne schnelle Formel allein selten aus.
Dieser Leitfaden zeigt die Kernformel, den Umgang mit PSH, typische Verlustfaktoren und die Unterschiede zwischen Netz, Hybrid und Insel.
Die Kernformel
Abschnitt betitelt „Die Kernformel“Anlagengröße (kW) =Tageslast / (Peak Sun Hours x Systemwirkungsgrad)Beispiel:
Bei 20 kWh/Tag, 5 h PSH und 0.80 Systemwirkungsgrad ergibt sich:
20 / (5 x 0.80) = 5 kWWas die drei Größen bedeuten
Abschnitt betitelt „Was die drei Größen bedeuten“- Tageslast: realer Energiebedarf in
kWh/Tag PSH: standortabhängige Solarressource- Wirkungsgrad oder Derating-Faktor: reale Verluste zwischen Modulleistung und nutzbarer Energie
Typische Verlustquellen
Abschnitt betitelt „Typische Verlustquellen“| Verlustquelle | Grober Bereich |
|---|---|
| Temperatur | 5% bis 7% |
| Kabel und Steckverbinder | 2% bis 3% |
| Wechselrichter | 2% bis 4% |
MPPT | 1% bis 2% |
| Verschattung | 0% bis 10% |
| Verschmutzung | 1% bis 7% |
Deshalb wird in der Praxis oft mit einem Wirkungsgrad von etwa 0.75 bis 0.80 gerechnet, nicht mit idealer Nennleistung.
PSH richtig verwenden
Abschnitt betitelt „PSH richtig verwenden“PSH ist keine Tageslichtdauer, sondern eine äquivalente Sonnenstundenzahl.
Beispielhafte Bereiche:
| Region | Typische PSH |
|---|---|
| Deutschland Süd | etwa 3.0 bis 3.5 |
| Vereinigtes Königreich | etwa 2.5 bis 3.5 |
| Vancouver | etwa 3.8 bis 4.1 |
| Adelaide | etwa 5.0 bis 5.5 |
| U.S. Southwest | etwa 6.0 bis 7.0 |
Für echte Projekte sollte möglichst ein standortbezogenes Tool wie PVWatts oder PVGIS verwendet werden.
Netz, Hybrid und Insel denken unterschiedlich
Abschnitt betitelt „Netz, Hybrid und Insel denken unterschiedlich“Netzgekoppelt
Abschnitt betitelt „Netzgekoppelt“Meist genügt ein Jahresmittel, weil das Netz Überschüsse und Defizite ausgleicht.
Hier sollte eher mit dem schwachen Monat oder Winterwert gerechnet werden, weil kein Netzbackup existiert.
Liegt dazwischen, weil Batteriestrategie und Backup-Ziel wichtiger werden als bei reinem Netzbetrieb.
Von kW zu Modulzahl
Abschnitt betitelt „Von kW zu Modulzahl“Modulzahl = Anlagengröße in W / Modulleistung in WEin 5 kW-System mit 400 W-Modulen braucht grob:
5000 / 400 = 12.5also etwa 13 Module.
Typische Fehler
Abschnitt betitelt „Typische Fehler“- Tageslicht mit
PSHverwechseln - Nennleistung direkt als nutzbare Leistung behandeln
- zu optimistischen Derating-Faktor verwenden
- Dachrestriktionen zu spät prüfen
- für Inselanlagen den Jahresdurchschnitt statt den schlechten Monat nutzen
Verwandte Leitfäden bei Focus Solar
Abschnitt betitelt „Verwandte Leitfäden bei Focus Solar“- Lastabschätzung
- Wechselrichter dimensionieren
- Batteriespeicher dimensionieren
- Verschattungs- und Verlustanalyse
- Optimierung des Neigungswinkels
Weiter ansehen oder lesen
Abschnitt betitelt „Weiter ansehen oder lesen“Wichtigste Erkenntnisse
Abschnitt betitelt „Wichtigste Erkenntnisse“- Die Arraygröße entsteht aus Last,
PSHund realistischem Wirkungsgrad. - Netz-, Hybrid- und Inselanlagen dürfen nicht mit identischen Annahmen gerechnet werden.
- Die mathematisch richtige Größe muss am Ende immer noch auf Dach und Systemarchitektur passen.