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kWp: Kilowatt Peak, was heißt das eigentlich?
Die Abkürzung kWp steht für Kilowatt Peak. Sie beschreibt damit die Spitzenleistung, die Photovoltaik-Module unter genormten Bedingungen erreichen können. Der Kennwert hilft bei der Auslegung der Solarstromanlage und dabei, verschiedene Solarmodule anhand ihrer Leistung zu vergleichen. Konkrete Rückschlüsse auf den Ertrag der Photovoltaikanlage lässt er ohne Weiteres allerdings nicht zu. Warum das so ist, erklären wir in diesem Beitrag.
Die Themen im Überblick:
Abkürzung kWp gibt die genormte Photovoltaik-Leistung an
Kilowatt Peak (kurz kWp) ist ein Kennwert für die theoretisch mögliche Photovoltaik-Leistung (Spitzenleistung). Er ermöglicht einen einfachen Vergleich verschiedener Solarzellen und wird unter Standardtestbedingungen (STC) im Labor ermittelt. Dabei bestrahlen Hersteller ihre Solarpaneele mit einer Leistung von 1.000 Watt pro Quadratmeter. Diese trifft senkrecht auf die 25 Grad Celsius warmen Zellen auf. Die dabei gemessene Leistung ist der kWp, also die Spitzenleistung der getesteten Module in Kilowatt Peak. Die folgende Tabelle zeigt die Standardtestbedingungen im Überblick:
| BEDINGUNG ZUR KWP-BESTIMMUNG | ERKLÄRUNG |
|---|---|
| Einstrahlung von 1000 W/m² | Auf Höhe der Module trifft eine Einstrahlung von 1.000 Watt pro Quadratmeter auf. |
| Air Mass (AM) von 1,5 | Air Mass steht für eine Atmosphärendicke. Bei einem Wert von 1,5 AM strahlt das Licht der Sonne theoretisch 1,5-mal durch die Atmosphäre. Dabei verändern sich Eigenschaften wie Streuung, Absorption und spektrale Zusammensetzung des Lichts. |
| Modultemperatur von 25 °C | Die Messung zur kWp-Leistung erfolgt bei einer Modultemperatur von 25 Grad Celsius. |
Reale Strahlungswerte weichen ab
Experten kritisieren den kWp-Wert, da die Normbedingungen von der Realität abweichen. So schwankt die tatsächlich auftreffende Strahlung sehr stark. Sind an einem wolkenlosen Himmel im Sommer Werte von 600 bis 1.000 Watt pro Quadratmeter möglich, fallen im Winter nur noch 300 bis 500 Watt pro Quadratmeter an. Ist die Luft trüb und der Himmel wolkenverhangen, sind die realen Einstrahlungswerte sogar noch geringer. Denn dann erreichen sie im Sommer 100 bis 300 und im Winter 50 bis 150 Watt pro Quadratmeter. Das heißt: Abhängig von der Jahreszeit und dem Wetter fällt die Photovoltaik-Leistung pro m² sehr unterschiedlich aus.
Neben den Einstrahlungswerten weichen aber auch die Modultemperaturen in der Praxis von den Normbedingungen zur Bestimmung des kWp = Kilowatt Peak ab. So erreichen die Solarpaneele im Sommer Werte von 50 Grad Celsius oder mehr. Da der Wirkungsgrad der Solarzellen mit jedem Grad Celsius mehr abnimmt, sinkt die mögliche Photovoltaik-Leistung pro Modul.
NOCT als Alternative zum kWp-Wert der Photovoltaik
Da der kWp in der Praxis meist höher ist als die tatsächliche Photovoltaik-Leistung, geben Hersteller auch den NOCT-Wert an. Dieser steht für Testbedingungen bei normalen Zelltemperaturen (NOCT = normal operating cell temperature) von 45 Grad Celsius und einer Bestrahlungsstärke von 800 Watt pro Quadratmeter. Die gemessene Leistung ist kleiner und damit näher an realistischen Werten. Da es sich auch hierbei um eine Bestimmung unter standardisierten Bedingungen handelt, können Hausbesitzer verschiedene Module ganz einfach anhand des Kennwerts miteinander vergleichen.
kWp als Wert für Photovoltaik – Wozu eigentlich?
Der Kennwert in kWp ermöglicht einen einfachen Vergleich verschiedener Solarmodule. Außerdem hilft er dabei, eine Photovoltaikanlage auf dem eigenen Dach zu planen. Denn Solarmodule mit einer kWp Photovoltaik-Leistung von 1 erzeugen in unseren Breiten maximal 800 bis 1.000 Kilowattstunden Strom pro Jahr. Dabei benötigen sie im Durchschnitt eine Fläche von sechs bis acht Quadratmetern. Wichtig ist der Wert in Kilowatt Peak außerdem für die Auswahl der Photovoltaik-Wechselrichter und die Dimensionierung der Verkabelung. Beides hängt von der maximal möglichen Solarzellenleistung ab.
Photovoltaik-Ertrag pro m² bestimmen
Mit einer überschlägigen Berechnung lässt sich anhand des kWp-Wertes ermitteln, wie viel Strom eine Solarstromanlage im Jahr erzeugt. So sind pro Kilowatt Peak jährlich etwa 1.000 kWh möglich. Um den potenziellen Photovoltaik-Ertrag pro Quadratmeter m² bestimmen zu können, muss dieser Wert durch die installierte Modulfläche dividiert werden. Bei einer Fläche von acht Quadratmetern ergibt sich dabei ein Ertrag von 125 Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr.
Allerdings treten Stromangebot und Strombedarf zu unterschiedlichen Zeiten auf. So müssen Verbraucher die Anlage größer auslegen, wenn sie ihren jährlichen Verbrauch decken möchten. Für eine hohe Eigenverbrauchsrate sollten sie einen Stromspeicher installieren. Dieser bevorratet den tagsüber erzeugten Solarstrom, bis er abends oder nachts benötigt wird.
kWp in kWh umrechnen: Funktioniert das?
Ja. Grundsätzlich lässt sich der Ertrag (in kWh) aus der Photovoltaik-Leistung pro m² (in kWp) ableiten. Nötig sind dazu allerdings Kenntnisse über regionale Einflussfaktoren wie Ausrichtung, Neigung, Moduleigenschaften oder Standort. Experten verwenden für die Umrechnung in der Regel Simulationsprogramme. Diese berücksichtigen alle Faktoren und liefern relativ zuverlässige Ergebnisse.
Fazit von Alexander Rosenkranz
Der kWp ist ein Kennwert für die maximal mögliche Leistung von Photovoltaik-Modulen in der Einheit Kilowatt Peak. Er wird unter Laborbedingungen bei bestimmten Parametern gemessen und ist höher, als die tatsächlich mögliche Leistung einer Solarstromanlage. Wichtig ist die Angabe allerdings, um verschiedene Solarzellen zu vergleichen, eine Solaranlage zu planen oder um die Photovoltaik-Leistung berechnen zu können.
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