Photovoltaikanlage auf Mehrfamilienhaus

Wieviel Photovoltaik brauche ich in der Schweiz 2022?

Wenn man sich mit dem Thema Solar beschäftigt, stellt sich früher oder später eine der folgenden Fragen: «Wie viel Photovoltaik brauche ich?»; «Wie viel Photovoltaik für ein Einfamilienhaus?» oder «Wie viele Solarmodule passen auf mein Dach?». Hier zuerst die kurze Antwort.

Wieviel Photovoltaik brauche ich?

Die durchschnittliche Leistung von Solaranlagen auf Schweizer Einfamilienhäusern beträgt 9.8 kWp. Von den heute üblichen Solarmodulen mit 340 Watt benötigt man somit 29 Stück. Diese belegen eine Dachfläche von 49 Quadratmetern. Durchschnittlich kostet eine solche Solaranlage 23’500 Franken. Je nach Dachform, Ausrichtung des Daches und ästhetischen Ansprüchen können Leistungsdaten und Preise teilweise deutlich variieren.

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Leistung der Solarmodule

In den letzten Jahren hat sich die Effizienz von Solarmodulen immer mehr verbessert. Dies bedeutet, dass ein gleich grosses Solarmodul heute mehr Strom produziert als noch vor einigen Jahre (mehr zur Effizienz von Solarmodulen in diesem Artikel). Wieviel Strom ein Solarmodul erzeugen kann, wird mit der Messgrösse «Watt» bezeichnet. Je höher die Watt-Zahl, desto besser. Vor einigen Jahren hatten die typischen Solarmodule Leistungen von 250-280 Watt. Die heutigen Solarmodule liegen eher im Bereich 320 bis 360 Watt. Es gibt nun aber zunehmend auch Solarmodule, die eine Leistung von mehr als 400 Watt erbringen.

Grösse der Solarmodule

Die Grösse von Solarmodulen ist nicht standardisiert. Allerdings ähneln sich die Grössen unterschiedlicher Hersteller. Die „übliche“ Grösse von Solarmodulen im Einfamilienhausbereich beträgt ca. 1.0×1.7m2. Je nach Hersteller unterscheiden sich sowohl die Länge als auch die Breite der Module um einige Millimeter, teilweise auch um wenige Zentimeter.

In letzter Zeit werden mehr und mehr Solarmodule mit einer Grösse von ca. 1.0×2.0m2 auf den Markt gebracht. Hauptfokus solcher Module sind kommerzielle Anwendungen wie z.B. in Freiflächen-Photovoltaikanlagen. Aber natürlich findet man auch solchen grossen Module vereinzelt auf Wohnhäusern. Die grösseren Module haben den Vorteil, eine höhere Leistung zu liefern. Man benötigt also eine weniger grosse Anzahl an Modulen. Allerdings übersteigt das Gewicht die 25kg-Marke. Das hat zur Folge, dass die Module aus Gesundheitsgründen nun von zwei Mitarbeitern transportiert und fixiert werden müssen. Dies verteuert die Installationskosten.

Grösse und Leistung der PV-Anlage

Letztlich ist man frei, die Grösse und damit die Leistung der eigenen Solaranlage selbst zu wählen. In der Schweiz haben sich drei verschiedene Auslegungen zur Grösse der PV-Anlage etabliert (mehr dazu in diesem Blogbeitrag). Die eine Art der Auslegung geht davon aus, dass die Photovoltaikanlage soviel Strom übers Jahr gesehen erzeugen soll, wie der betreffende Haushalt verbraucht. Verbraucht der Haushalt also ca. 5’000 kWh, was ungefähr dem Verbrauch einer vierköpfigen Familie ohne E-Auto und ohne Wärmepumpe entspricht, so versucht man die Solaranlage auf eine Produktion von 5’000 kWh Jahreserzeugung auszulegen. Verbraucht der Haushalt z.B. 15’000 kWh (diesmal also mit E-Auto und Wärmepumpe), so soll die Anlage diese Strommenge erzeugen.

Wieviel Photovoltaik brauche ich
Wieviel Photovoltaik für ein Einfamilienhaus: Nur ein Teil der Dachfläche ist belegt, um den Energiebedarf des Haushaltes zu decken.

Das andere Extrem besteht darin, die ganze zur Verfügung stehende Dachfläche mit Photovoltaik zu belegen («Dach voll machen»). Damit werden dann auch Flächen belegt, die weniger Sonne abbekommen und somit weniger Strom produzieren, wie z.B. die Nordseite des Daches.

Wieviel Solarfläche benötige ich? Dach voll machen!
Wieviel Solarfläche benötige ich? Dach voll machen!

Ein Kompromiss zwischen diesen beiden Extremen besteht darin, die Dachhälfte (im Falle eines Satteldaches) mit dem höchsten Solarstromertrag mit Solarmodulen zu belegen, also zumeist die Südseite. In diesem Fall wird die andere Dachhälfte gar nicht belegt. Dies ist in der Schweiz aktuell die wirtschaftlichste Art der Solarstromproduktion, allerdings erzeugt man weniger Solarstrom als das Dach bei Vollbelegung hergeben würde.

Wieviel Solarfläche benötige ich?

Die benötigte Solarfläche hängt in erster Linie vom Standort des Solardaches und damit der Sonneneinstrahlung ab. Je mehr Sonne das Solardach abbekommt, desto höher ist die Solarstromproduktion. Liegt es im sonnenreichen Tessin oder aber im oft nebelverhangenen Mittelland (dass das Dach nicht häufig im Schatten z.B. eines benachbarten Gebäudes, eines Berges oder eines grossen Baumes liegt, setze ich hier voraus)? In der Schweiz nimmt man als Richtgrösse an, dass eine Solaranlage mit einer Leistung von 1kWp ungefähr 1’000 kWh Strom im Jahr produziert, eine Anlage mit einer Leistung von 2kWp ungefähr 2’000 kWh und so weiter.

Die heute typischen Solarmodule mit einer Leistung von 340 Watt belegen eine Fläche von 1.7 Quadratmetern. Mit drei Modulen belegt man also eine Fläche von 5.1 Quadratmetern und erzeugt eine Solarleistung von 1.02 kWp. Als Faustregel kann man also von 5 Quadratmetern Solarfläche pro Kilowatt Leistung der Solaranlage ausgehen. Auf die Frage „Wieviel Solarfläche benötige ich?“ kann man also antworten: Für eine 10 kWp Anlage benötigt man ca. 50qm Solarfläche.

Wie viele Solarmodule passen auf mein Dach?

Bei der Frage, «wie viele Solarmodule passen auf mein Dach» müssen wir uns als erstes die Dachform anschauen. Für den am weitesten verbreiteten Typ des Satteldaches habe ich dies einmal aufgezeichnet (Achtung: Grössen nicht massstabsgetreu!). Angenommen, das Haus hat eine Grundfläche von 10 Metern mal 10 Metern (also 100 Quadratmetern), das Dach hat eine Neigung von 35 Grad und das Dach steht zu allen Seiten einen Meter über.

Nun kommt ein wenig Winkelmathematik zum Zuge. Und man erhält in Summe eine Fläche für das Halbdach von 7.3 Metern mal 12 Metern (10 Meter plus zwei mal 1 Meter Dachüberstand), also 88 m2, das sind für das ganze Dach 176 m2. Also deutlich mehr als die Grundfläche des Hauses von 100 m2!

Wie viele Solarmodule passen auf mein Dach?
Wie viele Solarmodule passen auf mein Dach?

Wenn man diese Winkelrechnerei hinter sich hat, wird es einfach: man teilt die Fläche des halben oder des ganzen Daches durch 1.7 Quadratmetern (wir erinnern uns, so gross ist die Standardfläche eines Solarmodules) und erhalten die Anzahl der benötigten Solarmodule. In unserem Fall für das Halbdach: 88qm geteilt durch 1.7qm ergibt rechnerisch also 51 bis 52 Module.

Jetzt sollten die Module aber nicht über das Dach hinausragen und man kann die Module nicht wie Fliessen z.B. auf die «richtige» Grösse zurechtschneiden. So ergeben sich in diesem Fall bei einer Länge des Daches von 12m 12 Solarmodule nebeneinander. Und bei der Breite des (halben) Daches von 7.3 Metern und einer Länge des Solarmoduls von 1.7m kann man 4 Modulreihen übereinander setzen. Ergibt in Summe also eine Modulanzahl von 48. Aber schon wenn die Module geringfügig breiter sind, muss man die Rechnung wieder anpassen.

Anders sieht das Ganze bei einem Flachdach aus. Hier werden die Solarmodule «aufgeständert», damit sie eine bessere Ausrichtung zur Sonne erhalten. Es gibt unterschiedliche Möglichkeiten, die Solarmodule aufzuständern. Dies würde hier aber zu weit führen, so dass ein Gespräch mit einem Solarinstallateur (Link zu den Solarprofis von Swissolar) Sinn machen würde.

Wie viele Solarmodule für 10 kWp?

Jetzt können wir alles zusammen fassen, um so die Anzahl Solarmodule für die typischen Leistungen im Einfamilienhaus zu erhalten. Die mittlere Grösse einer Solaranlage auf Einfamilienhäusern in der Schweiz beträgt 9.8 kWp, aufgerundet also 10 Kilowatt (Statistik Sonnenenergie 2020 vom Bundesamt für Energie). Ich habe aber auch die Grössen für 5, 15 und 20 kWp mit aufgenommen.

PV-Leistung (kWp)PV-Jahresproduktion (kWh)Anzahl Module (330 Watt)Dachfläche (qm)
55’0001526
1010’0003052
1515’0004578
2020’00060104
Wie viele Solarmodule für 10 kWp und andere übliche Grössen im Einfamlienhausbereich

Fazit

Die grosse Frage ist, wie gross die Solaranlage dimensioniert werden soll. Soll «nur» rechnerisch soviel erzeugt werden, wie man übers Jahr gesehen verbraucht? Oder soll das Halbe oder sogar das ganze Dach «voll gemacht» werden? Abhängig von der Leistung der Anlage kann man dann rechnerisch bestimmen, welche Fläche die notwendige Anlage einnimmt und wie viele Module man dafür benötigt.