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Systemwirkungsgrad

Der Ertrag einer Photovoltaikanlage hängt von vielen verschiedenen Faktoren ab. Ein ganz wesentlicher ist der Systemwirkungsgrad. Damit ist der Wirkungsgrad der gesamten Anlage gemeint.

Bedeutung

Der Systemwirkungsgrad einer Photovoltaikanlage ist deutlich aussagekräftiger als der Wirkungsgrad der einzelnen Solarmodule, des Solargenerators oder des Wechselrichters. Nur durch die Addition der gesamten Verluste, die in einer PV-Anlage auftreten, kann letztlich der Systemwirkungsgrad bestimmt werden. Und nur dieser Wirkungsgrad gibt tatsächlich an, wie viel Primärenergie, also solare Strahlung, maximal in Solarstrom umgewandelt werden können.

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von Sascha G. aus Köln

Faktoren

Auf den Systemwirkungsgrad der Photovoltaikanlage wirken zunächst natürlich die einzelnen Wirkungsgrade der Komponenten:

Wirkungsgrad der Solarzellen – je nach gewählter Solarzelle kann der Wirkungsgrad zwischen 5 % und 20 % variieren.

Leitungsverluste – die Verkabelung in der PV-Anlage hat einen großen Einfluss auf den Systemwirkungsgrad. Die Verluste können bei falscher Auslegung recht groß werden. Gerade auf der Wechselstromseite können die Verluste groß werden, diese sollten also möglichst kurz sein. Die Leitungsverluste können durch große Querschnitte vermindert werden. Insgesamt sollten sie unter 1 % betragen.

Wechselrichter – die zentrale Rolle des Wechselrichters für den Systemwirkungsgrad einer Photovoltaikanlage kann gar nicht oft genug betont werden. Der Wirkungsgrad des Wechselrichters hängt entscheidend von seiner Auslastung ab, je höher die Einstrahlung, umso besser ist auch der Wirkungsgrad. Der Wirkungsgrad des Wechselrichters wiederum setzt sich zusammen aus den beiden Faktoren Anpassungs- und Umwandlungswirkungsgrad.

Optimierung

Soll der Systemwirkungsgrad der PV-Anlage optimiert werden, dann kann dies über zwei Stellhebel erfolgen. Einerseits müssen die einzelnen Komponenten einen optimalen Wirkungsgrad haben. Der Systemwirkungsgrad steigt dementsprechend, wenn die Leitungsverluste klein und der Wirkungsgrad des Wechselrichters hoch ist und auch die Solarmodule mit einem optimalen Wirkungsgrad gewählt werden.

Gleichzeitig müssen die einzelnen Komponenten aber auch aufeinander abgestimmt werden. Nur das optimale Zusammenspiel von Solarmodul, Wechselrichter und Verkabelung garantiert einen hohen Systemwirkungsgrad. Der Wirkungsgrad von Photovoltaikanlagen wird derzeit zwischen 15 - 20 % geschätzt.

Letzte Aktualisierung: 30.03.2023