PV-Ertrag im Jahr, Monat und Tag (Neue Daten für 2024)

Was bedeutet PV-Ertrag? Wie hoch ist der Photovoltaik-Ertrag im Jahr? Wie verhält sich der Solarertrag im Jahresverlauf und Monat für Monat? Wie verhält sich der Ertrag im Tagesverlauf? Welche Faktoren beeinflussen die Stromausbeute einer PV-Anlage? Wie lässt sich der voraussichtliche Ertrag einer PV-Anlage berechnen?

Alle diese wichtigen Fragen zum Thema werden in diesem Ratgeber beantwortet und mit aktuellen Daten belegt.

Kurz & knapp: wichtige Informationen zum PV-Ertrag

Was sagt der Ertrag einer Photovoltaikanlage aus?

Der PV-Ertrag beschreibt die Menge an Solarstrom, die eine Photovoltaikanlage über einen bestimmten Zeitraum erzeugt. In der Regel liegt der Fokus auf dem Jahresertrag, allerdings eignen sich auch Erträge einzelner Monate zum Vergleich.

Der Solarertrag spielt insbesondere in zwei Aspekten eine wichtige Rolle: Zum einen hilft die Ertragsprognose dabei, den finanziellen Vorteil einer Anschaffung einzuschätzen. Hier gilt: Je besser die Ausbeute pro kWp ausfällt, desto höher wird auch die Rendite der PV-Anlage sein.

Zum anderen erleichtert die Überwachung der PV-Erträge das rasche Aufspüren technischer Störungen an der Anlage.

Wie hoch ist der Jahresertrag einer PV-Anlage?

Eine typische PV-Anlage mit 10 kWp und 24 Solarmodulen erzeugt 7.800 bis 10.700 kWh jedes Jahr. Im Mittel liegt der Jahresertrag bei etwa 9.750 Kilowattstunden (kWh).

Die tatsächliche Jahresproduktion hängt allerdings von Faktoren wie Standort, Dachneigung, Ausrichtung und den lokalen Klimaverhältnissen ab.

Je nach Leistung der Photovoltaikanlage fällt der Jahresertrag unterschiedlich hoch aus. Schauen wir uns nun an, wie viel Strom eine PV-Anlage produziert:

PV-Jahresertrag je Nennleistung (Tabelle)

Die Tabelle zeigt die erwarteten Jahreserträge von Photovoltaikanlagen unterschiedlicher Größe bzw. Nennleistung in Deutschland.

Der PV-Jahresertrag in der Tabelle bezieht sich auf den durchschnittlichen Jahresertrag, den eine Anlage unter normalen Wetterbedingungen erzielen kann. 

Die Spalten "Jahresertrag (Optimum)" und "Jahresertrag (suboptimal)" beziehen sich auf den erwarteten Jahresertrag, wenn die Anlage optimal oder unter ungünstigen Bedingungen ausgerichtet ist.

Spezifischer Ertrag einer Photovoltaikanlage

Der spezifische Ertrag einer PV-Anlage gibt an, wie viel Solarstrom eine Anlage pro installierter Leistungseinheit in einer bestimmten Zeiteinheit (z.B. Tag, Monat oder Jahr) produziert. 

Spezifische Erträge von Photovoltaikanlagen werden mit der Einheit Kilowatt-Stunde pro Kilowatt-Peak (kWh/kWp) angegeben. Der große Vorteil der Betrachtung vom spezifischen Ertrag im Vergleich zum absoluten Stromertrag liegt in der besseren Vergleichbarkeit von unterschiedlichen Anlagengrößen.

Schauen wir uns nun den spezifischen Photovoltaik-Ertrag von 2011 bis 2024 an:

Die Ertragstabelle zeigt deutliche Schwankungen im Jahresertrag. Im Durchschnitt beträgt der Jahresertrag 975 kWh/kWp, wobei das Jahr 2022 mit 1.037 kWh/kWp als das ertragreichste hervorsticht. Demgegenüber stand 2013 mit einem durchschnittlichen PV-Ertrag von 892 kWh/kWp. Somit variiert der Solarertrag maximal um 16 Prozent.

Die Daten der Tabelle stammen aus der größten deutschen Photovoltaik-Ertragsdatenbank und repräsentieren ein breites Spektrum an geografischen und klimatischen Bedingungen.

In der Grafik ist zu erkennen, dass der spezifische Jahresertrag von Photovoltaikanlagen von Jahr zu Jahr schwankt. Das liegt an den Klima- bzw. Witterungsbedingungen, welche jährlichen Fluktuationen unterliegen.

Wie hoch ist der Jahresertrag von PV-Anlagen in den einzelnen Bundesländern?

Bisher wurden die Jahreserträge als Durchschnittswert dargestellt. Je nach regionalem Standort der Solaranlage fallen die zu erwartenden PV-Erträge aber unterschiedlich aus.

In der nachfolgenden Tabelle ist der spezifische Jahresertrag einer Photovoltaikanlage in allen deutschen Bundesländern zu sehen:

Die verwendeten Ergebnisse beruhen auf dem Datensatz vom PV-Simulationstool "PV-GIS". Die Resultate wurden unter optimalen Bedingungen berechnet, es wurde eine Dachneigung von 35° und eine exakte Südausrichtung angenommen. 

Zudem wurde ein Systemverlust der gesamten Photovoltaikanlage von 14 Prozent einbezogen, welcher als wirklichkeitsgetreu gilt.

Tendenziell lässt sich erkennen, dass PV-Anlagen in den nördlicheren Bundesländern mit einem leicht geringeren Ertrag rechnen müssen, als südlich gelegene Bundesländer. Die Gründe dafür schauen wir uns weiter unten genauer an.

Photovoltaik-Ertrag pro m²

Ein herkömmliches Solarmodul mit 420 Watt-Peak (Wp) liefert bei einem spezifischen Solarertrag von 1000 kWh/kWp etwa 420 Kilowattstunden pro Jahr. 

Mit einer Flächennutzung von 1,95 Quadratmeter pro Modul ergibt das eine Leistung von durchschnittlich 215 Wp pro m², oder anders ausgedrückt 0,215 kWp pro m². Der PV-Ertrag pro Quadratmeter liegt damit bei etwa 215 kWh im Jahr.

Je nach Wirkungsgrad vom Solarmodul kann der PV-Ertrag pro Quadratmeter etwas höher oder niedriger ausfallen. Die effizientesten Solarpanels schaffen bis zu 230 Wp pro m².

Neben dem Jahresertrag lässt sich auch die benötigte Fläche für die PV-Anlage berechnen, wenn der PV-Ertrag pro m² bekannt ist.

Ertrag PV-Anlage im Jahresverlauf

Der Ertrag einer Photovoltaikanlage ist im Jahresverlauf nicht gleichmäßig, sondern variiert von Monat zu Monat stark. Das liegt an der unterschiedlichen Wetterlage, der Anzahl von Sonnenstunden und der Strahlenintensität.

Die folgende Tabelle zeigt den monatlichen Photovoltaik-Ertrag im Jahresverlauf von Januar bis Dezember:

Die Ertragstabelle über den Jahresverlauf zeigt, dass der höchste Stromertrag mit 134 bis 145 kWh/kWp üblicherweise im Monate Juni generiert wird, während im Dezember mit 14 bis 47 kWh/kWp die niedrigsten Werte verzeichnet werden.

Der PV-Ertrag im Jahresverlauf beruht auf Daten der letzten 3 Jahre (2023, 2022, 2021). Im Durchschnitt liegt der Ertrag im Gesamtjahr bei 966 kWh/kWp, also leicht unter dem langjährigen Durchschnitt von 975 kWh/kWp.

In der nachfolgenden Grafik wird der Photovoltaik-Ertrag von Monat zu Monat dargestellt:

Im Diagramm ist diese Entwicklung im Jahresverlauf auch sehr gut zu erkennen, insbesondere wenn der Durchschnittswert betrachtet wird. Der PV-Ertrag im Jahresverlauf ist annähernd glockenförmig. 

Wie hoch fällt der Solarertrag der 4 Jahreszeiten aus?

In allen vier Jahreszeiten liefert die Photovoltaikanlage einen unterschiedlichen Ertrag. Wie hoch der spezifische Ertrag der einzelnen Saisons ausfällt, lässt sich in der folgenden Tabelle ermitteln:

Wie festzustellen ist, ist der PV-Ertrag im Winter am niedrigsten und im Sommer am höchsten. Das Verhältnis der Stromproduktion von Winter zu Sommer liegt bei ca. 1:4,5.

Dass der gesamte Winter nur 8 % vom Jahresertrag ausmacht, ist eine wichtige Information für die Planung der PV-Anlage, weil es den Eigenverbrauch und damit auch die Wirtschaftlichkeit der Gesamtanlage beeinflusst.

Der Frühling fällt mit einem mittleren Solarertrag von 321 kWh/kWp nur minimal hinter dem Sommer zurück. Im Frühling ist zwar die durchschnittliche Strahlenenergie geringer als im Sommer, dafür ist die Umgebungstemperatur geringer, was einen positiven Einfluss auf die Leistung der PV-Anlage hat (siehe Temperaturkoeffizient).

Der Herbst liegt mit einer Energieausbeute von 186 kWh/kWp in der Mitte zwischen Sommer und Winter.

PV-Ertrag im Tagesverlauf

Der PV-Ertrag im Tagesverlauf variiert aufgrund der sich ändernden Sonnenposition und der damit verbundenen Intensität der Sonneneinstrahlung. 

In der Regel liegt der Höhepunkt der Stromerzeugung gegen Mittag, denn dann ist der höchste Sonnenstand erreicht und die Sonnenstrahlen treffen in einem günstigen Winkel (fast senkrecht) auf die Fläche der Photovoltaikanlage.

In der nachfolgenden Abbildung lässt sich gut erkennen, wie die Stromerzeugung mit dem Aufgehen der Sonne bis zum Mittag ansteigt und dann wieder langsam, bis zum Sonnenuntergang absinkt. Mit Einsetzen der Dunkelheit und in der Nacht wird kein Ertrag erzeugt.

Übrigens, ist die PV-Anlage nach Osten ausgerichtet, verschiebt sich die Stromerzeugung in die Morgenstunden (nach links) und bei einer Westanlage mehr in Richtung Abend (nach rechts).

Wichtig zu wissen: der Stromverbrauch und die Solarstromproduktion überschneidet sich nur zu einem Teil. Da sich PV-Eigenverbrauch im Vergleich zur Einspeisung besonders lohnt, ist es ratsam dessen Nutzung zu optimieren, z.B. indem ein Stromspeicher verwendet wird.

Einflussfaktoren auf den Ertrag einer PV-Anlage

Wie viel kWh eine Photovoltaikanlage produziert bzw. wie hoch der Ertrag ausfällt, hängt von diversen Einflussfaktoren ab. Schauen wir uns jeden Faktor im Detail an.

1) Leistung der PV-Anlage

Je höher die installierte Leistung der Photovoltaikanlage ist, desto größer fällt auch der Ertrag aus. Die Leistung wird in Kilowatt Peak (kWp) angegeben und bei Standard Testbedingungen ermittelt.

Die STC (Standard Test Conditions) sind:

In der Realität stellen die STC daher, zumindest in unseren Breitengraden, in etwa die Maximalleistung eines Solarmoduls dar. Eine Photovoltaikanlage mit 10 kWp wird nicht mehr als 10.000 Watt im Moment bringen. Das liegt vor allem an dem sinkenden Wirkungsgrad bei steigenden Temperaturen.

Die Gesamtleistung der Anlage hängt also im Endeffekt von der Anzahl der Solarmodule und deren Wirkungsgrad ab.

Je höher der Wirkungsgrad der PV-Anlage, desto weniger Platz wird für ein kWp benötigt. In unserem Solarmodul Test und Vergleich lassen sich finden Sie die effizientesten Modelle auf dem Markt.

Hinweis: Um besonders viel PV-Ertrag zu erzielen, sollte die gesamte Dachfläche ausgenutzt werden. Viele Hausbesitzer entscheiden sich auch dazu, mehrere Dachseiten mit Modulen zu belegen, vor allem bei Ost-West-Dächern ergibt das Sinn.

2) Globalstrahlung (Standort der Anlage)

Die Sonneneinstrahlung ist überall auf der Welt unterschiedlich stark ausgeprägt. Am Äquator ist die Sonnenenergie am stärksten und erreicht im Vergleich zu Deutschland oder Österreich das 2,5-fache. 

Noch interessanter ist aber die Summierung auf ein ganzes Jahr. Dieser Wert wird dann in kWh/m² (Kilowattstunden je Quadratmeter) angegeben und ist abhängig von der Strahlenintensität und der jährlichen Sonnenstunden.

Durchschnittliche Kennzahlen für Deutschland sehen so aus:

Durchschnittliche Kennzahlen der Globalstrahlung für Österreich:

3) Ausrichtung und Neigungswinkel

Die Dachausrichtung hat enorme Auswirkungen auf den Ertrag einer Solaranlage. Eine Ausrichtung direkt nach Süden führt zu der größten Stromerzeugung.

Die meisten Häuser haben allerdings keine perfekte Ausrichtung in Richtung Süden, sondern weichen nach Osten oder Westen ab. Welchen Einfluss das hat, lässt sich in der Photovoltaik-Neigungswinkel-Tabelle ablesen.

Noch detailliertere Informationen zum Thema Photovoltaik-Ausrichtung lassen sich hier finden.

Der Sonnenstand verändert sich aber stark über den gesamten Jahresverlauf, deshalb beruht das Optimum immer auf einer Mischkalkulation. Im Winter steht die Sonne tief, ein steiler Winkel ist hier besser. Im Sommer steht die Sonne sehr hoch am Himmel, ein flacher Winkel führt zu mehr Ertrag.

Doch, was ist nun der perfekte Winkel über das gesamte Jahr? Das kann nur im Zusammenspiel mit der Ausrichtung betrachtet werden. Für eine Südausrichtung sind 30 bis 45 Grad Dachneigung optimal. Gibt es stärkere Abweichungen, ist ein flacher Neigungswinkel besser geeignet.

4) Verschattung

Schatten hat einen negativen Effekt auf den Photovoltaik-Ertrag. Die Solarmodule sind in den meisten Fällen in Reihe geschaltet, deshalb ist die Stromstärke vom schwächsten Glied abhängig.

Ein großes Problem stellen größer Schattenflächen dar. Diese werden vor allem von Bäumen, nahen Gebäuden, Dachgauben, Schornsteinen und Satellitenschüssel verursacht.

Bei der Planung von Solaranlagen ist zu beachten, dass die Sonne stetig in Bewegung ist. Ein Sommertag ohne Schatten ist nicht auf den Winter übertragbar, weil der Sonnenstand viel niedriger ist.

Bei diffusem Licht (keine Sonne/Schatten) fällt der Ertrag einer PV-Anlage deutlich geringer aus.

5) Wirkungsgrad

Die Solar-Erträge hängen auch vom Gesamtwirkungsgrad der Photovoltaikanlage ab. Folgende Faktoren beeinflussen den Wirkungsgrad der PV-Anlage:

Der Modulwirkungsgrad ist abhängig von der ausgewählten Zelltechnologie. Monokristalline Solarmodule erreichen aufgrund der fortschrittlichen Solarzellen den besten Wirkungsgrad mit über 22 Prozent. Fast alle Photovoltaik-Hersteller haben diese im Sortiment.

Wie berechnet sich der Photovoltaik-Ertrag?

Um den Ertrag einer PV-Anlage zu berechnen, benötigt es folgende Daten:

Die Daten zu Punkt Nummer 4, für die jährliche Stromerzeugung findet man auf dem "PHOTOVOLTAIC GEOGRAPHICAL INFORMATION SYSTEM" oder kurz PV-GIS zu ihrem Standort.

Wenn Sie schnell ein genaues Ergebnis haben wollen, können Sie auch unseren (Online) PV-Ertragsrechner verwenden. Damit lässt sich der Photovoltaik-Ertrag mit der Eingabe einiger Daten berechnen.

Die Alternative ist eine Überschlagsrechnung.

Die Formel für den Ertrag der PV-Anlage sieht so aus:

Der Ausrichtunsgfaktor sieht so aus:

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