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Anleitung zur Nutzung des Solarrechners (PV-Anlagenberechnung)

Einführung

1.1 Was berechnet der Solarrechner?

Der Solarrechner ermöglicht die präzise Planung und Wirtschaftlichkeitsberechnung von Photovoltaikanlagen auf Basis aktueller PVGis-Klimadaten (Photovoltaic Geographical Information System der Europäischen Kommission).

Der Rechner ermittelt:

1.2 Für wen ist dieser Rechner geeignet?

Der Solarrechner eignet sich für:

Hinweis: Die Berechnungen basieren auf langjährigen Durchschnittswerten und realen Wetterdaten. Die tatsächlichen Erträge können je nach Jahr um ±5-10% abweichen.

1.3 Datengrundlage: PVGis

Der Rechner verwendet die PVGis-Datenbank (Version 5.2) der Europäischen Kommission. Diese enthält:

Berechnungsgrundlagen

2.1 Grundformel für den PV-Ertrag

Der stündliche Stromertrag einer PV-Anlage wird berechnet als:

P = G × A × η × (1 - Verluste)

Parameter:

2.2 Spezifischer Jahresertrag

Der spezifische Jahresertrag gibt an, wie viel Strom pro installierter Leistung erzeugt wird:

Ertrag [kWh/kWp] = Jahresertrag [kWh] / Anlagenleistung [kWp]

Typische Werte für Deutschland:

2.3 Eigenverbrauch und Autarkie

Eigenverbrauchsquote = Anteil des selbst genutzten Solarstroms am Gesamtertrag:

Eigenverbrauch [%] = Selbstgenutzte Energie / Erzeugte Energie × 100

Autarkiegrad = Anteil des Strombedarfs, der durch Solarstrom gedeckt wird:

Autarkie [%] = Selbstgenutzte Solarenergie / Gesamtstromverbrauch × 100

Typische Werte ohne Batteriespeicher:

AnlagengrößeEigenverbrauchAutarkie
Klein (3 kWp)30-40%25-35%
Mittel (5 kWp)25-35%30-40%
Groß (10 kWp)20-30%35-50%

Mit Batteriespeicher (5-10 kWh):

SpeichergrößeEigenverbrauchAutarkie
5 kWh50-60%50-65%
10 kWh60-75%60-80%
15 kWh70-85%70-85%

2.4 Wirtschaftlichkeitsberechnung

Die Wirtschaftlichkeitsberechnung erfolgt nach VDI 2067 (Wirtschaftlichkeit gebäudetechnischer Anlagen):

Jährliche Einsparung:

Einsparung [€/a] = Eigenverbrauch × Strompreis + Einspeisung × Vergütung

Amortisationszeit:

Amortisation [a] = Investitionskosten / Jährliche Einsparung

Rendite:

Rendite [%] = (Einsparung - Jahreskosten) / Investition × 100

Schritt-für-Schritt Anleitung

3.1 Projektverwaltung

Neues Projekt erstellen

Klicken Sie auf "Neues Projekt" um eine neue PV-Berechnung zu starten. Der Rechner führt Sie durch alle erforderlichen Eingaben.

Bestehendes Projekt laden

Sie können jederzeit ein gespeichertes Projekt über den Projektschlüssel laden:

  1. Klicken Sie auf "Projekt laden"
  2. Geben Sie Ihren 5-stelligen Projektschlüssel ein
  3. Klicken Sie auf "Laden"

Projekt importieren

Eine besondere Funktion ist der Import aus anderen Rechnern:

Tipp: Wenn Sie bereits eine Heizlastberechnung durchgeführt haben, können Sie den Standort mit einem Klick importieren und sparen sich die erneute Eingabe.

3.2 Tab 1: Standort

Der erste Schritt ist die Eingabe des Standorts Ihrer geplanten PV-Anlage.

Adresseingabe

Geben Sie die vollständige Adresse ein:

Automatische Datenermittlung

Nach der Adresseingabe werden automatisch ermittelt:

Fallback-Daten: Falls PVGis nicht erreichbar ist, verwendet der Rechner DWD-Gitterdaten (Deutscher Wetterdienst) als Backup.

Manuelle Koordinateneingabe

Für spezielle Standorte können Sie auch GPS-Koordinaten direkt eingeben:

Woher bekomme ich die Koordinaten?

3.3 Tab 2: Flächen (PV-Module)

In diesem Tab definieren Sie Ihre PV-Flächen (Dachflächen oder Freiflächen mit Modulen).

Neue Fläche hinzufügen

Klicken Sie auf "Fläche hinzufügen" und geben Sie ein:

Grunddaten:

Ausrichtung:

Verluste:

Mehrere Flächen

Sie können beliebig viele Flächen mit unterschiedlichen Ausrichtungen anlegen:

Tipp für Ost-West-Anlagen: Obwohl der Gesamtertrag etwas geringer ist als bei reiner Südausrichtung, verteilt sich die Produktion gleichmäßiger über den Tag. Das erhöht den Eigenverbrauch ohne Speicher!

Fläche duplizieren

Mit "Duplizieren" können Sie eine Fläche kopieren und nur einzelne Parameter anpassen - praktisch für symmetrische Dächer.

3.4 Verschattungsanalyse (pro Fläche)

Für jede PV-Fläche können Sie eine detaillierte Verschattungsanalyse durchführen.

Verschattungseditor öffnen

Klicken Sie auf "Verschattung analysieren" neben der jeweiligen Fläche.

Hindernisse hinzufügen

Im 2D-Editor (Draufsicht) können Sie verschiedene Hindernisse einzeichnen:

HindernisBeschreibungTypische Höhe
GebäudeNachbargebäude, Schornsteine5-15 m
LaubbaumVerliert Blätter im Winter8-20 m
NadelbaumGanzjährige Verschattung10-25 m
HeckeNiedrige Verschattung1-3 m
WaldEntfernter Waldrandvariabel
SchornsteinAuf dem eigenen Dach1-2 m über Dach
StrommastSchlanke Verschattung10-30 m
AntenneKleinere Hindernisse1-3 m
HügelGeländeerhebung (Horizontverschattung)variabel

Anlagenhöhe einstellen

Geben Sie die Höhe der PV-Anlage über dem Boden an (z.B. 7 m bei einem zweistöckigen Haus). Dies ist wichtig für die korrekte Berechnung der Verschattungswinkel.

Sonnensimulation starten

Nach dem Einzeichnen der Hindernisse können Sie die Sonnensimulation starten:

  1. Monat wählen: Dropdown für Januar bis Dezember
  2. Animation starten: Zeigt den Sonnenverlauf im Zeitraffer
  3. Stunde wählen: Slider für jede Stunde des Tages

Angezeigt werden:

Verschattungsverluste berechnen

Klicken Sie auf "Verschattung berechnen", um die jährlichen Verluste zu ermitteln:

Wichtig bei Laubbäumen: Im Winter (wenn kein Laub) sind die Verluste geringer, aber auch der Solarertrag generell niedriger. Im Sommer (mit Laub) können die Verluste erheblich sein, genau wenn der Ertrag am höchsten wäre!

3.5 Tab 3: Verbrauch

In diesem Tab geben Sie Ihren Stromverbrauch an, um Eigenverbrauch und Autarkie zu berechnen.

Gebäudetyp wählen

Wählen Sie Ihren Gebäudetyp:

Haushaltsprofil

Wählen Sie ein Standard-Lastprofil:

Das Lastprofil bestimmt, wann der Strom verbraucht wird - entscheidend für den Eigenverbrauch!

Jahresverbrauch eingeben

Verbraucher hinzufügen

Für eine präzise Berechnung können Sie einzelne Verbraucher erfassen:

VerbraucherTypischer VerbrauchLastprofil
Kühlschrank150-300 kWh/JahrKonstant
Waschmaschine150-250 kWh/JahrFlexibel
Geschirrspüler200-300 kWh/JahrFlexibel
E-Auto (8.000 km/Jahr)1.500-2.000 kWh/JahrAbends/Nachts
Wärmepumpe3.000-8.000 kWh/JahrHeizperiode
Klimaanlage200-500 kWh/JahrSommer

Tipp: Flexible Verbraucher wie Waschmaschine oder E-Auto können Sie gezielt in die Sonnenstunden legen, um den Eigenverbrauch zu erhöhen!

3.6 Tab 4: Speicher (Batteriespeicher)

Hier konfigurieren Sie einen optionalen Batteriespeicher.

Speicher aktivieren

Aktivieren Sie die Checkbox "Batteriespeicher verwenden", um einen Speicher in die Berechnung einzubeziehen.

Kapazität wählen

Schnellauswahl-Buttons:

Manuelle Eingabe: 1-100 kWh

Empfehlung:

Optimale Kapazität ≈ 70% des Tagesverbrauchs [kWh]

Bei 4.000 kWh/Jahr → 4.000 ÷ 365 × 0,7 ≈ 7,7 kWh

Speicherparameter

Wirtschaftlicher Hinweis: Speicher erhöhen den Eigenverbrauch und die Autarkie, sind aber oft noch nicht wirtschaftlich. Die Amortisationszeit verlängert sich typischerweise um 5-10 Jahre. Prüfen Sie die Wirtschaftlichkeit im Ergebnis-Tab!

3.7 Tab 5: Finanzen

In diesem Tab geben Sie die wirtschaftlichen Parameter für die Rentabilitätsberechnung ein.

Investitionskosten

Kostenrechner: Bei Klick auf "Kosten schätzen" wird automatisch eine Schätzung basierend auf Ihrer Anlagenleistung berechnet (1.200 €/kWp).

Strompreise

Betrachtungszeitraum

Verschattungsanalyse

4.1 Übersicht

Die Verschattungsanalyse ist eines der wichtigsten Features des Solarrechners. Selbst kleine Verschattungen können den Ertrag erheblich reduzieren:

VerschattungTypischer Ertragsverlust
Keine0%
Schornstein2-5%
Einzelner Baum5-15%
Nachbargebäude10-30%
Waldrand15-40%
Starke Verschattung30-60%

4.2 2D-Draufsicht-Editor

Der Draufsicht-Editor zeigt Ihre PV-Fläche von oben. Hier können Sie:

  1. Hindernisse platzieren: Klicken Sie auf das gewünschte Hindernis und platzieren Sie es per Klick
  2. Größe anpassen: Ziehen Sie an den Ecken, um die Größe zu ändern
  3. Position verschieben: Ziehen Sie das Hindernis an die richtige Stelle
  4. Höhe einstellen: Geben Sie die Höhe in Metern ein
  5. Löschen: Mit der Entfernen-Taste oder dem Papierkorb-Symbol

4.3 Sonnensimulation

Die Sonnensimulation zeigt den Schattenwurf im Tagesverlauf:

  1. Wählen Sie einen Monat (z.B. Juni für Sommermaximum, Dezember für Winterminimum)
  2. Starten Sie die Animation oder wählen Sie eine bestimmte Uhrzeit
  3. Beobachten Sie, welche Bereiche der PV-Fläche verschattet werden
  4. Der Ertrag wird in Echtzeit angezeigt

Besondere Tage:

4.4 Ergebnisse der Verschattungsanalyse

Nach der Berechnung erhalten Sie:

Praxistipp: Verschattung im Winter ist weniger kritisch als im Sommer, da der Solarertrag ohnehin gering ist. Achten Sie besonders auf Verschattung zwischen März und Oktober!

Ergebnisse verstehen

Nach Eingabe aller Parameter klicken Sie auf "Berechnen". Die Ergebnisse werden in vier Tabs präsentiert.

5.1 Tab 1: Übersicht

Kennzahlen-Cards

Vier große Karten zeigen die wichtigsten Ergebnisse:

KennzahlBedeutungBeispiel
Jahresertrag [kWh/Jahr]Strommenge, die Ihre Anlage produziert5.500 kWh
Autarkiegrad [%]Anteil Ihres Bedarfs, der durch PV gedeckt wird65%
Jährliche Einsparung [€/Jahr]Eingesparte Stromkosten850 €
CO₂-Einsparung [kg/Jahr]Vermiedene CO₂-Emissionen2.200 kg

Flächenübersicht

Tabelle mit allen konfigurierten PV-Flächen:

5.2 Tab 2: Finanzen

Jahresauswahl

Wählen Sie ein Jahr innerhalb des Betrachtungszeitraums, um die Entwicklung zu sehen.

Vorher-/Nachher-Vergleich

ParameterOhne PVMit PVVeränderung
Stromverbrauch4.500 kWh4.500 kWh-
Stromerzeugung0 kWh5.500 kWh+5.500 kWh
Netzbezug4.500 kWh1.800 kWh-2.700 kWh
Stromkosten1.350 €540 €-810 €

Erlöse

Kumulierte Betrachtung

5.3 Tab 3: Ertrag

Zusammenfassung

Erzeugung (dunkelblauer Bereich):

Verbrauch (hellblauer Bereich):

Diagramme

Drei Kreisdiagramme visualisieren:

  1. Verwendung der Erzeugung: Eigenverbrauch vs. Einspeisung
  2. Erzeugung vs. Verbrauch: Bilanz zwischen Produktion und Bedarf
  3. Autarkiegrad: Wie unabhängig sind Sie?

Monatliche Aufschlüsselung

Balkendiagramm mit:

5.4 Tab 4: Flächen

Detaillierte Ergebnisse pro PV-Fläche:

Tipps und Best Practices

6.1 Optimale Anlagengröße

Faustregel für Einfamilienhäuser:

Anlagengröße [kWp] ≈ Stromverbrauch [kWh] / 1.000

Bei 4.500 kWh Verbrauch → ca. 4,5 kWp

Aber: Größer ist oft besser! Da die Modulpreise gesunken sind, kann eine größere Anlage wirtschaftlicher sein - auch wenn mehr Strom eingespeist wird.

6.2 Ausrichtung und Neigung

AusrichtungNeigungErtrag vs. Süd-30°
Süden30-35°100% (Optimum)
Süden45°98%
Süden15°95%
Südost/Südwest30°95%
Ost/West30°85%
Ost+West (je 50%)30°90%

Flachdach: Aufständerung auf 10-15° ist oft optimal (Selbstreinigung, kein Schneeproblem)

6.3 Eigenverbrauch maximieren

  1. Verbraucher in Sonnenstunden legen:

    • Waschmaschine, Geschirrspüler tagsüber laufen lassen
    • Zeitschaltuhren oder Smart-Home nutzen

  2. Große Verbraucher:

    • E-Auto: Laden Sie tagsüber, wenn die Sonne scheint
    • Wärmepumpe: Erhöhte Warmwasserbereitung mittags

  3. Speicher sinnvoll dimensionieren:

    • Nicht zu groß (kosteneffizient: 1 kWh Speicher pro 1 kWp Anlage)
    • Nicht zu klein (sonst wenig Effekt)

6.4 Verschattung vermeiden

Vor der Installation prüfen:

Moduloptimierung:

6.5 Wirtschaftlichkeit verbessern

  1. Mehrere Angebote einholen: Preise variieren stark
  2. Förderprogramme prüfen: KfW, regionale Förderungen
  3. Wallbox mitplanen: E-Auto erhöht Eigenverbrauch drastisch
  4. Wartung planen: 100-200 €/Jahr einkalkulieren

Häufige Fragen (FAQ)

Wie genau sind die Ertragsberechnungen?

Die Berechnungen basieren auf PVGis-Daten mit einer typischen Abweichung von ±5-10% gegenüber realen Erträgen. Faktoren wie:

können zu Abweichungen führen.

Kann ich mehrere Dachflächen kombinieren?

Ja! Sie können beliebig viele Flächen mit unterschiedlichen Ausrichtungen anlegen. Der Rechner summiert die Erträge automatisch.

Lohnt sich ein Batteriespeicher?

Das hängt von mehreren Faktoren ab:

Berechnung: Der Finanz-Tab zeigt die Wirtschaftlichkeit mit und ohne Speicher.

Wie oft müssen Module gereinigt werden?

In Deutschland reicht in der Regel der Regen für die Reinigung. Bei starker Verschmutzung (Landwirtschaft, Vogelkot):

Was passiert bei Stromausfall?

Standard-PV-Anlagen schalten sich bei Stromausfall automatisch ab (Einspeiseschutz). Für Notstrom benötigen Sie:

Wie lange halten PV-Module?

Brauche ich eine Genehmigung?

Für PV-Anlagen auf Wohngebäuden:

Hintergrundinformationen

8.1 PVGis-Datenbank

Das Photovoltaic Geographical Information System (PVGis) wird vom Joint Research Centre (JRC) der Europäischen Kommission betrieben. Es enthält:

8.2 Berechnung des Sonnenstands

Der Sonnenstand wird nach dem NREL SPA-Algorithmus (Solar Position Algorithm) berechnet:

8.3 Normen und Standards

Der Solarrechner orientiert sich an:

8.4 CO₂-Berechnung

Die CO₂-Einsparung wird berechnet mit:

CO₂-Einsparung [kg] = Stromerzeugung [kWh] × CO₂-Faktor [g/kWh] / 1000

CO₂-Faktoren:

8.5 Typische Modulspezifikationen (2024)

ParameterTypischer Wert
Leistung pro Modul400-450 Wp
Wirkungsgrad20-22%
Fläche pro Modul1,7-2,0 m²
Gewicht20-25 kg
Temperaturkoeffizient-0,3 bis -0,4 %/°C
Leistungsgarantie25 Jahre (80%)

9. Weiterführende Informationen

Offizielle Quellen

Förderprogramme

Normen

Zum Rechner: Solarrechner starten

Letzte Aktualisierung: Dezember 2025