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☀️ Photovoltaik & Solar

Grundlagen von Leistung, Energie und Ertrag einer PV-Anlage. Wähle unten selbst, wie tief du einsteigen möchtest.

Grundbegriffe, anschauliche Beispiele und wenig Mathematik.
1 · Verstehen

Begriff zuerst

Bevor du eine Formel einsetzt, kläre, welche physikalische Größe gemeint ist und welche Einheit dazugehört.

2 · Rechnen

Formel umstellen

Gesuchte Größe markieren, Formel nach ihr umstellen, Einheiten vereinheitlichen und erst dann Zahlen einsetzen.

3 · Prüfen

Plausibilität

Passt das Vorzeichen, die Größenordnung und die Einheit? Eine kurze Kontrolle findet viele Rechenfehler.

Dein Lernpfad

Rechenmethode

Gegeben → Gesucht → Formel → Umstellen → Einsetzen → Einheit → Plausibilitätsprüfung

Diese Reihenfolge funktioniert bei vielen Elektrotechnik-Aufgaben und macht Rechenwege nachvollziehbar.

Beispiel: Gegeben ist ein PV-Modul mit 400 Wp, das im Tagesmittel rechnerisch 4 Volllaststunden liefert. Gesucht ist der Tagesertrag. Mit E = P·t folgt E = 400 W·4 h = 1600 Wh = 1,6 kWh.

Einsteiger-Erklärung

Eine PV-Zelle erzeugt bei Lichteinfall eine Gleichspannung – je mehr Sonne auf die Zellfläche trifft, desto mehr Leistung liefert das Modul. Die Herstellerangabe in Watt-Peak (Wp) gilt für ideale Laborbedingungen; im Alltag schwankt die tatsächliche Leistung mit Tageszeit, Wetter, Jahreszeit und Ausrichtung des Dachs.

Ein Wechselrichter wandelt den erzeugten Gleichstrom in netzkonformen Wechselstrom um, damit er im Haus genutzt oder ins Netz eingespeist werden kann.

Fortgeschrittene Hinweise

  • Die Nennleistung (Wp) wird unter Standard-Testbedingungen (STC: 1000 W/m², 25°C Zelltemperatur, Lichtspektrum AM 1.5) gemessen – reale Erträge liegen wegen Temperatur, Verschattung und Einstrahlungswinkel meist darunter.
  • Module verlieren bei steigender Zelltemperatur an Leistung (Temperaturkoeffizient meist ca. −0,3 bis −0,4 %/K bezogen auf 25°C), weshalb eine gute Hinterlüftung den Ertrag verbessert.
  • In Deutschland liegt der Jahresertrag freistehender, gut ausgerichteter PV-Anlagen grob bei 900–1100 kWh pro kWp installierter Leistung, abhängig von Standort, Ausrichtung und Neigung.

Passende Rechner

Weitere Lernbereiche

Hinweis: Lerninhalte und vereinfachte Rechner ersetzen bei praktischen Anlagen keine fachgerechte Planung, Messung, Herstellerangaben oder anwendbare technische Regeln.
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