Photovoltaik: warum der Standort 18 Prozent Ertrag ausmacht

Wer eine Photovoltaikanlage plant, stößt fast überall auf dieselbe Faustzahl: rund 1.000 Kilowattstunden je Kilowatt-Peak und Jahr. Sie ist als Größenordnung brauchbar und als Planungsgrundlage irreführend.

Für diesen Artikel wurden die Einstrahlungsdaten aus PVGIS, dem Informationssystem des Gemeinsamen Forschungszentrums der Europäischen Kommission, für 87 Referenzorte abgefragt — je einen pro zweistelligem Postleitzahlgebiet. Das Ergebnis: Die Spanne reicht von 964 bis 1.134 Kilowattstunden je Kilowatt-Peak. Das sind knapp 18 Prozent Unterschied bei völlig identischer Anlage.

Was das konkret bedeutet

Eine 10-kWp-Anlage, Südausrichtung, 30 Grad Neigung, ohne Verschattung:

Standort	Jahresertrag	Differenz zu Hamburg
Hamburg	9.640 kWh	—
Bremen	9.860 kWh	+ 220 kWh
Dresden	10.560 kWh	+ 920 kWh
Frankfurt am Main	10.720 kWh	+ 1.080 kWh
Freiburg im Breisgau	10.600 kWh	+ 960 kWh
Ravensburg	11.340 kWh	+ 1.700 kWh

Bei 30 Cent je Kilowattstunde und einem angenommenen Eigenverbrauchsanteil von einem Drittel entspricht die Differenz zwischen Hamburg und Ravensburg rund 500 Euro im Jahr. Über zwanzig Jahre Betriebsdauer sind das 10.000 Euro — bei gleicher Investition.

Ein Pauschalrechner mit 1.000 Kilowattstunden liegt in Hamburg vier Prozent zu hoch und in Ravensburg zwölf Prozent zu niedrig. Für die Frage, ob sich ein Speicher lohnt oder wann die Anlage sich amortisiert, ist das ein erheblicher Unterschied.

Das Nord-Süd-Gefälle hat einen zweiten Grund

Naheliegend wäre die Erklärung über den Sonnenstand: Weiter südlich steht die Sonne höher, die Strahlung trifft steiler auf. Das stimmt, erklärt aber nur einen Teil.

Der zweite Faktor ist die Bewölkung. Der Alpenrand und das südliche Oberrheingebiet haben deutlich mehr Sonnenstunden als die norddeutsche Tiefebene, wo maritime Luftmassen häufiger für geschlossene Wolkendecken sorgen. Die Kombination aus beidem ergibt das beobachtete Gefälle.

Erkennbar ist das daran, dass die Werte nicht streng mit dem Breitengrad korrelieren: Mainz und Ludwigshafen liegen mit über 1.090 Kilowattstunden höher als manche südlicher gelegenen Orte im Bayerischen Wald.

Ausrichtung und Neigung: weniger dramatisch als gedacht

Ebenfalls aus den PVGIS-Daten, gemessen in der geografischen Mitte Deutschlands, bezogen auf Süd bei 30 Grad:

Ausrichtung	0°	15°	30°	45°	60°	90°
Süd	86 %	95 %	100 %	100 %	95 %	71 %
Südost	86 %	92 %	95 %	94 %	89 %	66 %
Südwest	86 %	92 %	95 %	93 %	88 %	65 %
Ost	86 %	85 %	82 %	78 %	71 %	51 %
West	86 %	84 %	82 %	77 %	70 %	50 %
Nord	86 %	73 %	59 %	46 %	34 %	20 %

Drei Beobachtungen sind planungsrelevant:

30 und 45 Grad sind gleichwertig. Der Unterschied liegt unter einem halben Prozent. Die Dachneigung ist damit fast nie ein Argument gegen eine Anlage.

Südost und Südwest kosten nur fünf Prozent. Wer ein leicht gedrehtes Dach hat, verliert weniger, als die Wetterfühligkeit der Zahl vermuten lässt.

Ost und West liegen bei 82 Prozent. Das ist deutlich besser als der Ruf dieser Ausrichtungen — und der gleichmäßigere Tagesverlauf gleicht den Rückstand beim Eigenverbrauch oft aus.

Warum Ost-West für den Eigenverbrauch besser sein kann

Eine Südanlage erzeugt ihre Spitze mittags, in einem Zeitfenster von wenigen Stunden. Genau dann ist in vielen Haushalten niemand da. Der Überschuss geht ins Netz und wird mit der Einspeisevergütung bezahlt — derzeit ein Bruchteil dessen, was der Bezugsstrom kostet.

Eine Ost-West-Anlage, also je eine Hälfte der Module nach Osten und Westen, liefert insgesamt rund 18 Prozent weniger. Dafür erzeugt sie morgens und abends deutlich mehr, wenn tatsächlich Verbrauch anfällt.

Die Rechnung dazu ist einfach: Eine Kilowattstunde, die selbst genutzt wird, ist etwa dreimal so viel wert wie eine eingespeiste. Steigt der Eigenverbrauchsanteil durch die Ost-West-Verteilung von 32 auf 42 Prozent, gleicht das den geringeren Ertrag mehr als aus.

Verallgemeinern lässt sich das nicht — es hängt am Verbrauchsprofil. Wer tagsüber zu Hause ist oder eine Wärmepumpe betreibt, fährt mit Süd besser.

Flachdächer: nur 14 Prozent Verlust

Ein häufiges Missverständnis betrifft Flachdächer. Ohne Aufständerung liegen die Module waagerecht und liefern 86 Prozent des Optimums — bemerkenswert wenig Verlust für eine Ausrichtung, die es gar nicht gibt.

Aufständerung bringt bis zu 14 Prozentpunkte zurück, kostet aber Material, Ballast und Abstand zwischen den Reihen. Weil sich die Reihen sonst gegenseitig verschatten, passen bei aufgeständerten Anlagen deutlich weniger Module auf dieselbe Fläche. Bei begrenztem Dach ist flach verlegt mit mehr Modulen häufig die bessere Wahl.

Was in der Ertragsprognose sonst noch steckt

Die genannten Werte beruhen auf mehrjährigen Mittelwerten von Satellitenmessungen. Drei Faktoren kommen im realen Betrieb hinzu:

Jahresschwankung. Einzelne Jahre weichen um bis zu zehn Prozent nach oben oder unten ab. PVGIS gibt die Standardabweichung mit rund 60 Kilowattstunden je Kilowatt-Peak an.

Verschmutzung. Auf flach verlegten Modulen sammeln sich Staub, Pollen und Laub stärker als auf geneigten, weil Regen weniger abspült. Der Verlust liegt je nach Standort bei zwei bis fünf Prozent.

Alterung. Module verlieren rund 0,5 Prozent Leistung im Jahr. Nach zwanzig Jahren liegt der Ertrag also etwa zehn Prozent unter dem Anfangswert. Hersteller garantieren üblicherweise 80 bis 87 Prozent nach 25 Jahren.

Wie Sie die Zahlen für Ihre Planung nutzen

Der PV-Ertragsrechner verwendet den Wert Ihres Postleitzahlgebiets und rechnet Ausrichtung, Neigung und Verschattung ein. Für die Frage, wie viel davon Sie selbst nutzen können, schließt sich der Autarkierechner an.

Ein Hinweis zur Einordnung von Angeboten: Wenn ein Anbieter mit deutlich höheren spezifischen Erträgen rechnet als hier ausgewiesen, lohnt die Nachfrage, welche Datengrundlage er verwendet. Optimistische Prognosen verschieben die Amortisationsrechnung erheblich.