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kWp und kWh: Definition, Rechnung, Bedeutung

Letztes Update: 2. April 2021

Lesedauer: 6 Minuten

Jens Burkhardt

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Jens Burkhardt

In diesem Artikel zeige ich, was genau kWp heißt, welche Bedeutung kWh im Zusammenhang mit Photovoltaik hat, und wie beide Werte umgerechnet und interpretiert werden können.

Die Bedeutung von kWp

Was ist ein kWp (Kilowatt-Peak)?

Ein Kilowatt-Peak (kWp) ist eine nicht normgerechte Maßeinheit für die elektrische Leistung, welche häufig bei Photovoltaikanlagen genutzt wird. KWp beschreibt die Nennleistung einer PV-Anlage, also wie viel Kilowatt (kW) unter genormten Testbedingungen erbracht wird.

Der Hintergedanke ist es, unterschiedliche Anlagengrößen in Hinblick auf den erzielbaren Ertrag vergleichbar zu machen. Anders ausgedrückt: Es ist eine gebräuchliche Einheit für die Leistung einer Photovoltaikanlage.

kWp im Vergleich zu kW (Kilowatt)

Die Leistung der PV-Anlage ist ein Momentanwert, welcher transient ist, also ständig fluktuiert. Das liegt an unterschiedlichen Wetterbedingungen, mit Einfluss auf die Strahlenstärke und dem Wirkungsgrad der Photovoltaikanlage.

Einfamilienhaus und Photovoltaikanlage

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KWp ist dagegen die Nennleistung und wird deshalb oft umgangssprachlich als Maximalleistung, Dauerleistung oder Höchstleistung bezeichnet. 

Tatsächlich stimmt das aber nicht ganz. Die (theoretische) Maximalleistung liegt über der Nennleistung. 

Wird ein Solarmodul in der Nähe des Äquators verwendet dürfte die Leistung deutlich über der Nennleistung liegen, weil dort die Globalstrahlung deutlich über dem deutschen Niveau liegt.

Kurzfristig kann auch in Deutschland ein höherer Wert der Einstrahlung vorkommen (bis zu 1500 W/m²). Aufgrund der Dimensionierung vom Wechselrichter kann der Mehrwert aber nicht in nutzbaren Solarstrom umgewandelt werden. Der Grund: Ein großer Wechselrichter würde die Wirtschaftlichkeit der Photovoltaikanlage insgesamt verschlechtern. 

Die Standardtest-Bedingungen (STC)

Alle Photovoltaikmodule auf der Welt werden nach den sogenannten Standardtest-Bedingungen geprüft (STC). Die ermittelte Leistung in Kilowatt wird dann in den Datenblättern mit der Größe Kilowatt-Peak (kWp) angegeben. 

Es gibt 4 Kriterien der Standard-Testbedingungen:

  1. Betriebstemperatur der Solarzellen: 25° Celsius
  2. Einstrahlungsstärke: 1000 Watt pro Quadratmeter
  3. Luftmasse: 1,5 AM
  4. Bestimmtes Lichtspektrum gemäß Norm IEC 60904-3

Was bedeuten die einzelnen Werte?

Über die Temperatur müssen wir nicht weiter sprechen. Die Einstrahlung gibt an, mit welcher Leistung die Sonnenstrahlen auf einen m² treffen.

Generell gilt: die Einstrahlung ist am höchsten, wenn die Strahlenquelle genau senkrecht zum Solarmodul steht. Das ist auch der Grund, weshalb im Sommer deutlich höherer Messwerte entstehen, denn im Winter steht die Sonne viel tiefer am Himmel.

Die astronomische Luftmasse gibt an, wie stark das Sonnenlicht durch die Atmosphäre gestreut und absorbiert wird.

Wie realistisch ist der Wert kWp?

Die Standardtestbedingungen sind nicht sehr realistisch. Die angenommene Einstrahlung von 1000 W/m² wird in Deutschland nur bei klaren Himmel im Sommer und zur Mittagszeit erreicht.

Vor allem erhitzen die Solarzellen bei sommerlichen Temperaturen schnell auf bis zu 70° Celsius. In der Folge sinkt der Wirkungsgrad stark ab.

Als Alternative für die Standard-Testbedingungen gibt es deshalb die Testbedingungen unter Normalwerten (NOCT). Diese werden unter diesen Parametern gemessen:

  • Temperatur: 47° Celsius
  • Einstrahlung: 800 W/m²
  • Luftmasse: 1,5 AM

Andere Einheitsgrößen für die Leistung einer PV-Anlage

Neben Kilowatt-Peak (kWp) sind auch folgende Kenngrößen, je nach Maßstab der Photovoltaikanlage gebräuchlich:

  • Watt-Peak oder Wp. 1000 Wp entsprechen einem kWp.
  • Megawatt-Peak oder MWp. 1000 kWp sind ein MWp.
  • Gigawatt-Peak oder GWp. Eine Million kWp sind ein GWp.

Was sagt die kWh (Kilowattstunde) für die Photovoltaikanlagen aus?

Die Maßeinheit kWh, oder ausgesprochen Kilowattstunde, steht für den Ertrag einer Photovoltaikanlage. Sie gibt an, wie viel Energie über einen Zeitraum von einer Stunde abgegeben oder aufgenommen wird.

Um eine kWh zu erzeugen, muss eine Energiequelle mit einer Leistung von einem kW für eine Stunde laufen. 1000 Wattstunden (Wh) entsprechen einer Kilowattstunde.

Was kann eine kWh?

Was bedeutet kWh überhaupt in der Praxis? Hier gibt es ein paar Beispiele zur Veranschaulichung:

  • Eine Waschmaschine, die für 37,5 Minuten läuft
  • Ein PC, der für 20 Stunden an ist
  • Drei bis fünf Minuten heiß duschen (Durchlauferhitzer)

kWh als Kennzahl vom PV-Anlagenertrag

Den Anlagenbesitzer interessiert vor allem, wie viel Energie in einem Jahr von der Photovoltaikanlage produziert wird. Gemessen wird das in der Summe vom gesamten Solarstrom in kWh.

Doch wie viel kWh sind ein guter Wert? Um das herauszufinden muss man den erzielten Jahresertrag ins Verhältnis zur installierten Nennleistung der Anlage setzen. Das machen wir jetzt.

kWp in kWh umrechnen

Der mittlere spezifische Ertrag eine PV-Anlage beträgt in Deutschland etwa 1000 kWh pro kWp. Eine durchschnittliche Photovoltaikanlage mit einer Nennleistung von 10 kWp erzeugt also 10.000 kWh pro Jahr.

Aber Achtung! Der spezifische Ertrag ist von einer Unzahl von Einflussfaktoren abhängig. Dazu gehören:

  • Dachausrichtung und Dachneigung
  • Geografischer Standort der Anlage
  • Klimabedingungen im Jahr (Abweichungen von 20 % möglich)

Sind die Solarmodule in Richtung Westen ausgerichtet, und befindet sich die PV-Anlage in Norddeutschland, wird der spezifische Ertrag eher bei 800 kWh/kWp liegen.

Für eine bessere Berechnung schauen Sie sich diesen Artikel an.

kWp pro Fläche

Wie viel Nennleistung passt eigentlich auf ihr Dach vom Einfamilienhaus? Im Prinzip kommt das auf den Wirkungsgrad der eingesetzten Solarmodule an. Je höher dieser ist, desto weniger Platz wird für ein Kilowattpeak benötigt. 

Bei einem Wirkungsgrad von 19-20 % wird eine Fläche von fünf Quadratmeter für ein kWp benötigt. Das entspricht etwa 0,2 kWp pro m².

Gewöhnlicher Wert für Einfamilienhäuser

Ein typisches PV-Modul hat eine Nennleistung von 330 bis 350 Wp. Bei einer normalen Dimensionierung der Photovoltaikanlage mit 20 bis 40 Modulen, liegt die Gesamtleistung bei 6,6 bis 14 kWp.

Kosten einer PV-Anlage werden in kWp angegeben

Beim Kauf von Photovoltaikanlagen orientiert sich der Preis an der Höher der angebotenen kWp. Das ermöglicht einen einfachen Vergleich, auch zwischen verschiedenen Modulen mit unterschiedlichen Nennleistungen.

Die Preise variieren teilweise sehr stark von Anbieter zu Anbieter. Je niedriger der Preis pro kWp, desto höher wird die Rendite der Photovoltaikanlage. Aktuell liegt die Preisspanne bei 1000 bis 1400 Euro pro kWp.

Je mehr Kilowattpeak verbaut werden, desto niedriger werden die spezifischen Kosten ausfallen.

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