kWp (Kilowatt Peak)

Die Abkürzung kW_p steht „Kilowatt peak“. Damit wird die Leistung einer Photovoltaikanlage unter genormten Bedingungen angegeben. Diese wird auch als Nennleistung bezeichnet. In der Praxis ist die Nennleistung höher als die tatsächliche Leistung, weil die Wetter- und Betriebsbedingungen meist von der Norm abweichen. Dennoch ist die Angabe des kW_p-Wertes eine aussagekräftige Information für den Preisvergleich der Solarmodule unterschiedlicher Hersteller.

Die mit kW_p bezeichnete Leistung eines Solarmoduls wird bei einer Strahlungsstärke von 1.000 Watt pro Quadratmeter und einer Modultemperatur von 25 Grad ermittelt. Dabei wird ein senkrechter Strahlungseinfall angenommen. Auch die spektrale Verteilung des einfallenden Lichts sowie die Länge des Lichtwegs durch die Atmosphäre sind in den Messbedingungen exakt vorgegeben. Diese Bedingungen können in der Praxis nicht immer hergestellt werden, weswegen der kW_p-Wert kein wirklicher Messwert ist. Bei der Messung auftretende Abweichungen von den genormten Bedingungen werden nach vorgeschriebenen Verfahren herausgerechnet.

Reale Bedingungen sind in jeder Hinsicht ungünstiger als die idealisierten Messbedingungen. Eine Sonneneinstrahlung von 1.000 Watt pro Quadratmeter wird in Deutschland nur selten erreicht. Im Hochsommer können mittags kurzfristig sogar höhere Werte erreicht werden, aber im Durchschnitt ist die Einstrahlung deutlich geringer.

Weltweit beträgt die durchschnittliche Einstrahlung tagsüber 330 Watt pro Quadratmeter. Das entspricht gerade einmal einem Drittel der in den Normbedingungen angenommenen Strahlungsleistung. Und selbst wenn im Sommer die 1.000 Watt erreicht werden, bleibt die tatsächliche Leistung unter der Nennleistung, weil die Photovoltaik-Module dann deutlich wärmer als 25 Grad sind.

Mit jedem Grad sinkt der Wirkungsgrad um etwa 0,5 Prozent. Bei einer realistischeren Modultemperatur von 65 Grad werden also etwa 80 Prozent der Nennleistung erreicht. Es ist also nicht möglich, von der Nennleitung direkt auf die tatsächliche Leistung der Photovoltaikanlage im Betrieb zu schließen. Aber die Nennleistung erlaubt einen recht zuverlässigen Leistungsvergleich der Solarmodule.

Im Mittel liefert eine Photovoltaikanlage in Deutschland etwa 950 Kilowattstunden pro Kilowatt peak im Jahr. In den Sommermonaten werden pro Monat deutlich über 100 Kilowattstunden erzielt, in den Wintermonaten kaum mehr als 20. Für ein kW_p sind etwa sieben bis acht Quadratmeter Modulfläche erforderlich, Spitzenmodelle kommen mit etwa fünf Quadratmetern aus.

1 kW_p = 7 – 8 Quadratmeter Modulfläche

Die Beziehung zwischen Kilowattpeak (kW_p) und Kilowattstunden (kWh) ist wichtig, um den Energieertrag einer Solaranlage zu verstehen.

KW_p bezeichnet die maximale Leistung einer Solaranlage unter optimalen Bedingungen. Um einen realistischen Ertrag in kWh zu berechnen, benötigen Sie in Ihrer Rechnung außerdem den Ertragsfaktor:

Die tatsächliche Energieproduktion in kWh hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie zum Beispiel der Sonneneinstrahlung, Wetterbedingungen und der Ausrichtung der Solarmodule. Gebündelt ergibt das den Ertragsfaktor, der die Standort-Faktoren berücksichtigt und eine Schätzung des jährlichen Energieertrags somit ermöglicht.

In Deutschland beträgt der durchschnittliche Ertragsfaktor etwa 800 bis 1000 Watt pro kW_p Anlagenleistung. Ein Beispiel zeigt:

Nehmen wir an, Sie haben eine Solaranlage mit einer Leistung von 5 kWp.

Basierend auf diesen Daten des Ertragsfaktors produzieren Sie mit einer 5 kW_p Anlage rund 4 bis 5 kWh Solarstrom pro Jahr.

Bei der Planung einer Solaranlage ist es wichtig, den eigenen Energiebedarf in kWh zu kennen und die Anlagengröße auf dem lokalen Ertragsfaktor in kWp basierend zu bestimmen.

Die angenommenen Werte ergeben unter Berücksichtigung der jährlichen Sonnenstunden, beispielsweise über ein Standort-Tool wie PVGIS, einen realistisch zu erwartenden Wert an kWh pro Jahr. Als "Daumenregel" lässt sich hier für eine nach Süden ausgerichtete Solaranlage der realistische Faktor von 970 annehmen. Es ergibt sich also die Rechnung:

kW x Faktor 970 = ? kWh/a

Die folgende Tabelle zeigt die Ergebnisse für Solaranlagen von 1 kW bis 10 kW:

Die Nennleistung kW_p gestattet es, unterschiedliche Photovoltaik-Module miteinander zu vergleichen. Außerdem erlaubt sie es, die installierte Leistung landes- und auch weltweit zu quantifizieren und langjährige Trends zu ermitteln und den jährlichen Betrag in kWh realistisch einzuschätzen. Es handelt sich um eine sinnvolle Angabe, die allerdings nicht mit der tatsächlichen elektrischen Leistung im laufenden Betrieb der Photovoltaikanlage verwechselt werden darf.