Von kWp zu kWh: den Solarertrag berechnen

1kWp und kWh: zwei Größen, die oft verwechselt werden

Kilowatt Peak, abgekürzt kWp, ist eine Leistungsangabe. Sie beschreibt, was ein Modul unter genormten Prüfbedingungen abgibt: 1.000 Watt Einstrahlung je Quadratmeter, 25 Grad Modultemperatur, ein festgelegtes Lichtspektrum. Diese Bedingungen treten in der Praxis selten alle gleichzeitig ein — kWp ist deshalb keine Vorhersage, sondern ein Vergleichsmaßstab, mit dem sich Module verschiedener Hersteller nebeneinanderstellen lassen.

Kilowattstunde, kWh, ist dagegen eine Energiemenge: Leistung mal Zeit. Das ist die Größe, die auf deiner Stromrechnung steht und die du mit der Anlage ersetzen willst. Ein Modul mit 500 Watt Peak, das eine Stunde unter Prüfbedingungen läuft, liefert 0,5 Kilowattstunden.

Zwischen beiden steht der spezifische Jahresertrag in kWh je kWp. Er fasst zusammen, wie oft und wie stark die Sonne an deinem Standort auf deine Fläche scheint und wie viel davon nach allen Verlusten am Zähler ankommt. Er ist der einzige Wert, den man kennen muss, um von der Anlagengröße auf den Ertrag zu schließen.

Die Rechnung lautet dann schlicht: Anlagengröße in kWp mal spezifischer Jahresertrag ergibt den Jahresertrag in kWh. Eine 5-kWp-Anlage in Berlin mit rund 1.000 kWh je kWp liefert also etwa 5.000 Kilowattstunden im Jahr.

2Der Standort bestimmt die Grundzahl

Der spezifische Jahresertrag hängt zuerst am Standort. SolarFinder rechnet dafür mit stündlichen Einstrahlungsdaten von PVGIS, dem Dienst der Gemeinsamen Forschungsstelle der EU-Kommission, für genau deinen Ort und deine Ausrichtung. Bei Südausrichtung und 35 Grad Neigung liefert PVGIS im Mittel der Jahre 2005 bis 2020: Wien 1.121 Kilowattstunden je Kilowatt Peak, München 1.065, Berlin 1.007, Köln 987, Hamburg 928.

Zwischen Hamburg und München liegen damit rund 15 Prozent. Das ist mehr, als der Unterschied zwischen einem Süd- und einem Südwestdach ausmacht — der Standort ist also der stärkere Hebel, nur leider auch der, den man nicht ändern kann.

Für eine erste Abschätzung reicht eine grobe Einteilung: Norddeutschland und das Rhein-Ruhr-Gebiet etwa 930 bis 990, die Mitte und der Osten 1.000 bis 1.030, Süddeutschland um 1.070, Österreich 1.070 bis 1.150. Wer es genauer will, gibt in SolarFinder einfach Ort oder Postleitzahl ein — dann rechnet die App mit den PVGIS-Daten dieses Ortes. Die Werte für 13 Städte, auch für Ost, West und senkrechte Module, stehen auf den Städteseiten.

Als Faustregel wirken Ausrichtung und Neigung als Faktoren auf diese Grundzahl — so rechnet auch die Sofortschätzung des Rechners, bevor die PVGIS-Daten geladen sind. Ein Südwestdach mit 0,96 und eine Neigung von 30 Grad mit 0,99 kommen in Berlin auf 1.007 mal 0,96 mal 0,99, also rund 960 Kilowattstunden je Kilowatt Peak. Wie du diese beiden Werte für dein Dach bestimmst, steht in der Anleitung zu Dachausrichtung und Neigungswinkel.

3Von der Leistung zur Modulzahl und zur Fläche

Ein handelsübliches Modul liegt heute bei 400 bis 500 Watt Peak und misst etwa 1,76 mal 1,13 Meter, also knapp 2,0 Quadratmeter. Mit Rahmen und Montageabstand rechnet man in der Praxis mit rund 2,2 Quadratmetern je Modul.

Die Modulzahl ergibt sich damit direkt: Anlagengröße in Watt geteilt durch Modulleistung. Für 5 kWp mit 500-Watt-Modulen sind das zehn Module, für 3 kWp sechs, für 10 kWp zwanzig. Die Fläche folgt aus der Modulzahl mal 2,2 Quadratmetern — 13, 22 beziehungsweise 44 Quadratmeter.

Bei Schrägdächern ist die belegbare Fläche kleiner als die Dachfläche. Abstände zu First, Traufe und Ortgang, Dachfenster, Gauben, Schornsteine und Sicherheitsabstände fressen erfahrungsgemäß 15 bis 30 Prozent. Aus 60 Quadratmetern Dachfläche werden so schnell 45 belegbare — genug für rund 20 Module und damit 10 kWp.

Bei Flachdächern gilt eine andere Regel. Dort steht die Aufständerung frei, aber die Reihen dürfen sich nicht gegenseitig verschatten. Als Faustwert braucht man das Zwei- bis Dreifache der Modulfläche, wenn nach Süden aufgeständert wird; bei flacher Ost-West-Aufständerung deutlich weniger, weil die Module dicht an dicht liegen können.

4Wie groß muss die Anlage für meinen Verbrauch sein?

Die naheliegende Idee — so viel installieren, wie ich verbrauche — führt in die Irre. Eine Anlage, die rechnerisch den Jahresverbrauch deckt, deckt ihn nicht im Tagesverlauf: Sie produziert mittags im Sommer viel zu viel und im Dezember viel zu wenig.

Für die Auslegung hat sich deshalb eine andere Faustregel eingebürgert: rund 0,3 bis 0,4 Watt Peak je Kilowattstunde Jahresverbrauch, wenn kein Speicher geplant ist. Ein Haushalt mit 3.500 Kilowattstunden landet damit bei 1,0 bis 1,4 kWp — das entspricht der Größenordnung eines Balkonkraftwerks und deckt vor allem die Grundlast.

Mit Speicher, Wärmepumpe oder E-Auto verschiebt sich das deutlich nach oben. Dann rechnet man eher mit 1,0 bis 1,5 Watt Peak je Kilowattstunde Jahresverbrauch, weil ein größerer Teil des Sommerüberschusses tatsächlich genutzt werden kann.

Und schließlich gibt es die entgegengesetzte Sichtweise: Die Dachfläche einfach voll belegen. Weil die Montagekosten pro Modul mit der Anlagengröße sinken und die Einspeisevergütung den Überschuss immerhin abgilt, ist die größere Anlage oft die wirtschaftlichere — auch wenn der Eigenverbrauchsanteil dabei sinkt. Welcher Weg besser ist, hängt davon ab, ob du auf maximale Rendite oder auf maximale Unabhängigkeit optimierst.

5Der Jahresverlauf: warum der Winter kaum beiträgt

Der Jahresertrag verteilt sich extrem ungleich. Die Sofortschätzung von SolarFinder rechnet mit Monatsanteilen von 2,2 Prozent im Januar, 4,0 im Februar, 8,3 im März, 10,5 im April, 12,5 im Mai, 13,5 im Juni, 13,3 im Juli, 12,1 im August, 9,1 im September, 6,9 im Oktober, 4,8 im November und 2,6 im Dezember. Mit PVGIS-Daten ergibt sich die Verteilung aus den Stundenwerten deines Ortes und weicht davon je nach Wetterjahr etwas ab.

Das heißt: Die vier Monate November bis Februar liefern zusammen 13,6 Prozent des Jahresertrags — genauso viel wie der Juni allein. Wer im Dezember auf Autarkie hofft, rechnet mit einem Zwanzigstel der Junileistung.

Praktisch bedeutet das für eine 5-kWp-Anlage in Berlin mit rund 5.000 Kilowattstunden im Jahr: im Juni etwa 675 Kilowattstunden, also gut 22 am Tag; im Dezember etwa 130, also gut vier am Tag. Und dieser Dezemberwert ist ein Mittel — an einem trüben Tag sind es weniger als eine Kilowattstunde, an einem klaren Frosttag deutlich mehr.

Diese Verteilung ist der Grund, warum eine Photovoltaikanlage in Mitteleuropa keine Vollversorgung liefern kann und warum saisonale Speicherung mit Batterien nicht funktioniert. Ein Speicher überbrückt die Nacht, nicht den Winter.

6Was die Performance Ratio verschluckt

Zwischen der Strahlung, die auf die Module fällt, und dem Strom, der durch den Zähler geht, liegen mehrere Verlustquellen. Sie werden zu einer Zahl zusammengefasst: der Performance Ratio. Die Sofortschätzung von SolarFinder rechnet mit 0,82, was einem gut ausgelegten Aufdachsystem entspricht. Mit PVGIS-Daten setzt die App 18 Prozent Systemverluste an (Leitungen, Wechselrichter, Verschmutzung, Alterung); Temperatur- und Reflexionsverluste berechnet PVGIS zusätzlich aus dem Wetter jeder Stunde.

Den größten Anteil hat die Temperatur. Module verlieren je Grad über 25 Grad Celsius etwa 0,35 Prozent Leistung. An einem Hochsommertag erreicht die Modulrückseite 60 bis 70 Grad — das kostet 12 bis 16 Prozent. Genau deshalb liefern viele Anlagen im Mai mehr als im Juli.

Dazu kommen der Wechselrichterwirkungsgrad von 96 bis 98 Prozent, Leitungsverluste von ein bis zwei Prozent, Verschmutzung mit ein bis drei Prozent je nach Neigung und Standort sowie Toleranzen bei der Verschaltung, wenn Module unterschiedlich stark sind.

Anlagen mit schlechter Hinterlüftung — Indach-Systeme oder flach auf Blech aufgeklebte Module — kommen eher auf 0,78, sehr gut hinterlüftete Freiflächen auf 0,85. Wer eine Prognose vergleicht, sollte deshalb immer fragen, mit welcher Performance Ratio gerechnet wurde. Der Unterschied zwischen 0,78 und 0,85 sind fast neun Prozent Jahresertrag.

7Wechselrichter und die 60-Prozent-Regel

Zwei Dinge begrenzen, wie viel von der erzeugten Energie tatsächlich beim Zähler ankommt: die Auslegung des Wechselrichters und regulatorische Einspeisegrenzen.

Beim Wechselrichter ist eine Unterdimensionierung üblich und sinnvoll. Ein Gerät mit 4 kW an einer 5-kWp-Anlage — ein Verhältnis von 0,8 — schneidet nur die seltenen Spitzen ab. Weil Volllast in Mitteleuropa fast nie erreicht wird, kostet das weniger als ein Prozent Jahresertrag und spart spürbar Anschaffungskosten. SolarFinder bildet das ab: Wer die Wechselrichterleistung eingibt, sieht die Abregelung direkt im Ergebnis.

Die zweite Grenze ist gesetzlich. In Deutschland gilt seit Anfang 2025 für neue Anlagen eine Begrenzung der Einspeisung auf 60 Prozent der installierten Leistung, solange kein intelligentes Messsystem installiert ist. Mit Smart Meter oder in der Direktvermarktung entfällt sie. Das ist die Regelung, nach der viele mit dem Stichwort „60-Prozent-Regel“ suchen — die ältere 70-Prozent-Regelung, die bis 2023 galt, ist für Neuanlagen entfallen.

Wichtig ist der Unterschied: Begrenzt wird die Einspeisung, nicht die Erzeugung. Was du selbst verbrauchst, zählt nicht gegen die Grenze. Bei einem Haushalt mit hohem Eigenverbrauch oder mit Speicher fällt der Verlust deshalb gering aus. Regulatorische Vorgaben ändern sich allerdings regelmäßig — den aktuellen Stand solltest du beim Netzbetreiber bestätigen lassen, bevor du danach auslegst.

8Warum Rechner unterschiedliche Zahlen liefern

Wer dasselbe Dach in drei Rechner eingibt, bekommt drei Ergebnisse. Das liegt selten an Fehlern, sondern fast immer an unterschiedlichen Annahmen.

Die erste Quelle ist die Einstrahlungsdatenbasis. Manche Werkzeuge nutzen Satellitendaten wie PVGIS, andere rechnen mit einem Klimamodell über den Breitengrad. Beide sind zulässig, liefern aber für denselben Ort Abweichungen von fünf bis zehn Prozent — schon weil sie verschiedene Referenzzeiträume mitteln. SolarFinder zeigt sofort eine Schätzung aus einem Breitengradmodell und ersetzt sie automatisch, sobald die PVGIS-Stundenwerte für deinen Ort geladen sind: eine Simulation Stunde für Stunde mit dem Wetterjahr 2019 und 18 Prozent Systemverlusten. Nur ohne Verbindung zu PVGIS bleibt es bei der Schätzung. 2019 war etwas sonniger als der Durchschnitt; im Mittel 2005 bis 2020 liegen die Werte je nach Ort bis zu fünf Prozent niedriger. Im Ausdruck steht, welche Datenbasis verwendet wurde — in einer Angebotsdiskussion sollte das immer dabeistehen.

Die zweite Quelle ist die Performance Ratio. Zwischen 0,78 und 0,85 liegen fast neun Prozent, und viele Rechner nennen ihren Wert nicht.

Die dritte ist die Behandlung von Verschattung. Kein Rechner kann aus einer Postleitzahl ableiten, ob ein Baum vor dem Dach steht. Manche setzen pauschal fünf Prozent Verschattungsverlust an, andere gar nichts. Bei einem tatsächlich verschatteten Dach liegen beide daneben.

Als Anwender hilft eine einfache Regel: Vergleiche nie die absoluten Zahlen zweier Rechner, sondern nutze einen Rechner, um Varianten desselben Dachs zu vergleichen. Ob Süd oder Südwest, 4 oder 6 kWp, mit oder ohne Speicher — solche Vergleiche sind innerhalb eines Modells belastbar, auch wenn die absolute Zahl eine Schätzung bleibt.

9Ein Beispiel von vorne bis hinten

Ein Haushalt in Köln verbraucht 4.200 Kilowattstunden im Jahr. Das Dach zeigt nach Südwesten, hat 35 Grad Neigung und bietet etwa 40 Quadratmeter belegbare Fläche.

Schritt eins, der spezifische Ertrag: Köln liefert bei Süd und 35 Grad Neigung im PVGIS-Mittel rund 990 Kilowattstunden je Kilowatt Peak. Südwest bringt als Faustfaktor 0,96, 35 Grad Neigung liegen praktisch beim Optimum mit 1,00. Bleiben rund 950 Kilowattstunden je Kilowatt Peak.

Schritt zwei, die Größe: 40 Quadratmeter geteilt durch 2,2 ergeben 18 Module. Mit 450 Watt je Modul sind das 8,1 kWp.

Schritt drei, der Ertrag: 8,1 mal 950 ergibt rund 7.700 Kilowattstunden im Jahr — deutlich mehr als der Verbrauch von 4.200.

Schritt vier, die Einordnung: Ohne Speicher wird davon typischerweise ein Viertel bis ein Drittel direkt verbraucht, also 1.900 bis 2.600 Kilowattstunden. Der Rest geht ins Netz. Ob sich die volle Belegung lohnt, hängt damit am Verhältnis von Anlagenpreis, Strompreis und Einspeisevergütung — und daran, ob später eine Wärmepumpe oder ein E-Auto dazukommt, die den Eigenverbrauch anheben würden.

10Was der Ertrag über zwanzig Jahre macht

Alle bisherigen Zahlen beschreiben ein einzelnes Jahr. Eine Photovoltaikanlage wird aber für zwei bis drei Jahrzehnte gebaut, und in dieser Zeit verändert sich der Ertrag auf zwei Arten.

Die erste ist die Degradation der Module. Kristalline Siliziummodule verlieren im ersten Jahr etwa ein bis zwei Prozent — das ist ein einmaliger Effekt beim ersten Lichtkontakt — und danach rund 0,4 bis 0,5 Prozent jährlich. Hersteller garantieren üblicherweise 84 bis 87 Prozent der Nennleistung nach 25 Jahren. Über die gesamte Laufzeit gemittelt liegt der Ertrag damit bei etwa 92 Prozent des Anfangswerts. Für eine Wirtschaftlichkeitsrechnung heißt das: Wer mit dem Ertrag des ersten Jahres über 25 Jahre hochrechnet, überschätzt die Summe um rund acht Prozent.

Die zweite Veränderung ist das Wetter. Der spezifische Jahresertrag ist ein Mittelwert; einzelne Jahre schwanken um plus/minus fünf bis zehn Prozent darum herum. Ein sonnenarmes Jahr wie 2010 lag deutlich unter dem Mittel, ein Rekordjahr wie 2018 deutlich darüber. Über zwanzig Jahre gleicht sich das aus — im ersten Jahr nach der Installation kann es aber für Verunsicherung sorgen, wenn die Anlage die Prognose verfehlt.

Praktisch relevant ist noch ein dritter Punkt, der oft übersehen wird: der Wechselrichter hält selten so lange wie die Module. Nach zwölf bis fünfzehn Jahren steht meist ein Austausch an. Wer eine Amortisationsrechnung über zwanzig Jahre aufstellt, sollte diese Ersatzinvestition einplanen — sie liegt je nach Anlagengröße zwischen 800 und 2.000 Euro.

Zusammengenommen bedeutet das: Rechne mit dem Ertrag des ersten Jahres, um die Anlage auszulegen, aber mit etwa 92 Prozent davon, wenn du die Wirtschaftlichkeit über die Laufzeit beurteilst — und mit einem Wechselrichtertausch irgendwo in der Mitte.

11Häufige Fehler

kWp und kWh gleichsetzen. Die Leistungsangabe auf dem Modul sagt nichts darüber, wie lange die Sonne scheint.

Mit der Dachfläche statt der belegbaren Fläche rechnen. Abstände, Fenster und Gauben kosten 15 bis 30 Prozent.

Den Sommerertrag hochrechnen. Juni und Dezember unterscheiden sich um den Faktor fünf.

Die Anlage exakt auf den Jahresverbrauch auslegen. Der Jahresverbrauch sagt nichts über den Tagesverlauf — und nur der entscheidet, wie viel Strom selbst genutzt wird.

Absolute Zahlen verschiedener Rechner vergleichen. Unterschiedliche Datenbasis und unterschiedliche Performance Ratio erklären fast jede Abweichung.

Die Einspeisegrenze mit einer Erzeugungsgrenze verwechseln. Begrenzt wird nur, was ins Netz geht — Eigenverbrauch bleibt unberührt.