Kaufberatung: So findet Ihr die besten PV-Module für Euer Balkonkraftwerk

Empfehlenswerte PV-Module im Vergleich

Inhaltsverzeichnis

• Kaufberatung: Darauf müsst Ihr bei PV-Modulen achten
  • Die Basics für Solarpanels
    • Leistung: Watt und Wattpeak
    • Spannung: Volt
    • Stromstärke: Ampere
  • Solarpanel-Zelltypen im Überblick
    • Vollzellen & Halbzellen
    • Bifaziale Module
• Strom und Spannung im Solarpanel-Verbund
  • Reihenschaltung
  • Parallelschaltung
• Produktgarantie vs. Leistungsgarantie
• Q&A

Kaufberatung: Das ist bei PV-Modulen wichtig

Was ist der Unterschied zwischen Watt und Wattpeak? Und was ist die Kurzschlussspannung und wieso ist diese so wichtig? Das und vieles mehr erklären wir Euch in diesem Abschnitt mit allen Basics zu PV-Modulen.

Wir schauen uns dabei exemplarisch das technische Datenblatt des 420-W-Panel von Trina an, das Ihr hier herunterladen könnt.

Die Basics für Solarpanels

Leistung: Wattpeak (Wp) und Watt (W)

Bei der Leistung Eures Solarpanels müssen wir zunächst zwischen Wattpeak und Watt unterscheiden. Wattpeak bezeichnet die theoretische Maximalleistung Eures Panels bei optimaler Lichteinstrahlung und typischerweise 20 bis 25 Grad Celsius. Bei Verschattung oder ungünstigen Sonnenwinkeln sinkt die Leistung.

In Watt messt Ihr dagegen typischerweise die aktuelle Ausgangsleistung Eures PV-Moduls. Die Ausgangsleistung gibt Euch an, wie viel Energie Euer PV-Modul gerade erzeugt und an den Wechselrichter schickt.

Spannung, Leerlaufspannung & Co.: Volt (V)

Volt ist die Einheit für die Spannung, die Euer PV-Modul erzeugt. Bei der Wahl Eures Solarpanels müsst Ihr vor dem Kauf genau wissen, welchen Wechselrichter (Kaufberatung) Ihr nutzen möchtet, denn die Ausgangsspannung Eures Solarmoduls darf die zulässige Eingangsspannung Eures Wechselrichters nicht überschreiten. Ist die elektrische Spannung auch nur geringfügig höher, als es der Wechselrichter erlaubt, so wird Euer Wechselrichter mit hoher Wahrscheinlichkeit beschädigt.

Um Euch das genauer zu veranschaulichen, schauen wir uns dabei das Datenblatt des Hoymiles-HM-1500-Wechselrichters an. Entscheidend beim Wechselrichter sind drei Angaben, die Ihr unbedingt mit den Angaben im Datenblatt Eures Solarpanels abgleichen müsst: der Betriebsspannungsbereich, die maximale Eingangsspannung und die minimale Spannung.

Die minimale Spannung gibt an, welche Spannung vorhanden sein muss, damit Euer Wechselrichter überhaupt erst anfängt zu arbeiten. Im Falle des HM-1500-Wechselrichters wären das 16 V, die wir locker erreichen. Die maximale Spannung des Wechselrichters von 60 V darf von Eurem Solarmodul nicht überschritten werden, da der Wechselrichter sonst womöglich kaputtgeht. Hier müsst Ihr mit der Leerlaufspannung rechnen, also jener Spannung, die das PV-Modul beim "Anlaufen" hat. Welchen Fallstrick es hier noch gibt, dazu kommen wir gleich noch einmal im Detail. 

Jetzt kommen wir zum Betriebsspannungsbereich. Dieser gibt an, in welchem Spannungsbereich der Wechselrichter optimal arbeitet. Wie Ihr nachfolgend sehen könnt, liefert das 420-W-Panel von Trina bei maximaler Leistung eine Spannung (VMPP) von 31,61 V. Damit liegt das Panel leicht unterhalb des idealen Arbeitsbereichs des HM-1500-Wechselrichters von Hoymiles, der bei 36 bis 48 V liegt. Wie viel Leistung Ihr damit verschenkt, rechnen wir gleich noch gemeinsam aus.

Vorsicht: Die Spannung ist temperaturabhängig!

Im Datenblatt des PV-Moduls findet Ihr einen sogenannten Temperaturkoeffizienten. Der Temperaturkoeffizient eines Solarmoduls ist ein Maß für die Veränderung der elektrischen Leistung des Moduls als Reaktion auf Temperaturänderungen. Ganz wichtig: Mit abnehmender Temperatur steigt die Spannung Eurer Paneele! Dadurch kann die Leerlaufspannung größer werden als im Datenblatt bei typischerweise 20 bis 25 °C angegeben und Euer Wechselrichter wird potenziell zerstört. Lasst also genug Puffer für die Spannung Eures Panels übrig.

Wenn Ihr nicht gerade auf der Zugspitze lebt und auf Nummer sicher gehen wollt, dann nehmt Ihr eine kleine Temperatur von -25 °C an. Für die Angabe im Datenblatt für die Leerlaufspannung unseres Panels bedeutet das eine Temperaturdifferenz von 50 °C. Bei dem Temperaturkoeffizienten von -0,27 %/°C ergibt das eine Spannungsdifferenz von 13,5 %. Bei einer Leerlaufspannung von 37,38 V entspricht das einem Zuwachs von 5,05 V.  Bei ganz extremer Kälte im Winter könnte es das Trina-Panel also theoretisch auf eine Spannung von 42,43 V bringen. Der HM-1500 mit seiner maximalen Spannung von 60 V würde das problemlos verkraften.

Ampere (A)

Ampere ist die Einheit für Stromstärke. Wie schon die Spannung ist auch die Stromstärke von äußeren Einflüssen abhängig. Je mehr Licht auf das PV-Modul fällt, desto höher steigt die Stromstärke und damit auch die Leistung. Die maximale Stromstärke des Panels findet Ihr im Datenblatt als IMPP-Wert.

Um beim Beispiel-Panel, dem 420-W-Modul von Trina zu bleiben: Bei einer maximalen Spannung von 31,61 V beträgt die Stromstärke 13,29 A – multipliziert Ihr beide Werte miteinander, kommt Ihr auf die maximale Leistung von 420,0969 Watt. Nun hat der Hoymiles HM-1500 aber eine maximale Stromaufnahme von 11,5 A – und mehr nimmt der Wechselrichter auch nicht an. Bei geringeren Überschreitungen des Stroms geht hier nichts kaputt, aber Ihr "verschenkt" eben ein wenig Leistung. Bei 31,61 V mal 11,5 A würde das Panel also 364 W liefern.

Der Hoymiles HM-1500 hat vier sogenannte MPPT-Eingänge, die jeweils 11,5 A annehmen. Unter optimalen Verhältnissen sind also viermal 364 W möglich, also insgesamt 1.454 W. Damit würdet Ihr den maximal 1.500 W starken Wechselrichter also nicht voll ausfahren. Andererseits: Ihr müsstet diesen Wechselrichter für einen Betrieb an der Steckdose ohnehin auf 600 W drosseln. 

Zelltypen im Überblick

Ein weiterer Aspekt bei PV-Modulen sind die unterschiedlichen Zelltypen. Mit bifazialen Modulen, Voll- und Halbzellenmodulen gibt es zahlreiche Paneele, die sich strukturell und in der Funktionsweise voneinander unterscheiden.

Auch bei den Solarzellen innerhalb der Module gibt es Unterschiede: Monokristalline Solarzellen haben eine höhere Effizienz und sind in der Regel teurer als polykristalline Zellen. Polykristalline Solarzellen haben eine niedrigere Effizienz, sind aber günstiger. Das bedeutet: Ihr braucht bei Panels mit polykristallinen Zellen mehr Fläche für die gleiche Leistung. 

Vollzellen und Halbzellen

Einen weiteren Unterschied gibt es beim Zellaufbau – nämlich Vollzellenmodule und Halbzellen. Auch hier gibt’s einen Unterschied bei der Effizienz. Die meisten derzeit verkauften PV-Module setzen auf Halbzellen und bieten damit etwa 2 bis 4 % mehr Leistung pro Fläche als Vollzellenmodule.

Bifaziale Zellen

Schließlich gibt es noch bifaziale Solarmodule, welche beidseitig Solarstrom erzeugen können. Das Modul fängt also auch Licht ein, das am Panel vorbeigeht und auf die Rückseite reflektiert wird. Allerdings besitzt die Rückseite der bifazialen Module nicht die gleiche Nennleistung wie die Vorderseite. Die spezielle Bauweise hat außerdem ihren Preis, denn für bifaziale Module müsst Ihr etwas tiefer in die Tasche greifen. Bifaziale Module sind beispielsweise für Solarzäune sinnvoll. Flach auf dem Garagendach montiert ergeben bifaziale Module natürlich wenig Sinn.

Reihenschaltung vs. Parallelschaltung

Schließlich gilt es zu klären, wie Ihr Eure PV-Module verkabelt. Bei der Verkabelung Eurer Solarzellen habt Ihr zwei Möglichkeiten: Ihr verschaltet die Paneele in Reihe oder parallel.

Reihenschaltung: Spannung wird addiert

Bei der Reihenschaltung verbindet Ihr die Solarpaneele wie eine Kette. Ihr hängt jeweils den Pluspol des einen Panels an den Minuspol den nächsten Panels. Die Spannungen werden dabei addiert. Zwei Paneele mit jeweils 35 V kommen so also auf eine Spannung von 70 V.

Parallelschaltung: Stromstärke wird addiert

Bei der Parallelschaltung verbindet Ihr alle Pluspole der Panels miteinander und alle Minuspole miteinander. Die Spannung bleibt hier gleich, dafür addieren sich die Ströme. Zwei parallel geschaltete Panels mit jeweils 6 A kommen also auf einen Strom von 12 A.

Anstelle einer reinen Parallel- oder Reihenschaltung könnt Ihr Eure Module auch durch eine Kombination beider Konfigurationen auf einem Dach verschalten. Ihr könnt also beispielsweise bei vier Paneelen jeweils zwei in Reihe schalten – und diese beiden Reihenschaltungen dann wieder parallel.

Bei den typischen PV-Modulen in der 400-W-Klasse und den klassischen Mikrowechselrichtern für Balkonkraftwerke ist eine Reihen- oder Parallelschaltung nicht sinnvoll, da die einzelnen MPPT-Tracker hier bereits so dimensioniert sind, dass sie für die PV-Module passen.

Welche Garantien gibt es auf PV-Module?

Zu guter Letzt ist die Garantie ein wichtiger Punkt. Besser gesagt: die Garantien, denn bei PV-Modulen habt Ihr typischerweise eine Produkt- und eine Leistungsgarantie. Die Produktgarantie ist die klassische Garantie, wie Ihr sie bei allen Geräten kennt. Defekte, die dem Hersteller ankreidbar sind, werden durch die Produktgarantie abgedeckt. Beachtet, dass die Garantielaufzeiten zwischen den Panels und Herstellern variieren. Im Falle unseres Beispiel-Panels, dem 420-W-Panel von Trina, habt Ihr 25 Jahre Produktgarantie.

Die andere Garantie, die Ihr bei PV-Modulen habt, ist die Leistungsgarantie. Mit der Leistungsgarantie geben Hersteller die verbleibende Mindestleistung ausgehend von der ursprünglichen Leistung ihrer Solarpanels nach einem bestimmten Zeitraum an. Auch bei der Leistungsgarantie gibt es zwischen Panels Unterschiede. Das 420-W-Panel von Trina beispielsweise garantiert nach 25 Jahren noch satte 84,8 % der ursprünglichen Leistung.

• Auch interessant: So berechnet Ihr, wann sich ein Balkonkraftwerk lohnt.

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Q&A – Fragen und Antworten

Wie groß dürfen Solarpaneele sein?

Solarpanels bis maximal 2 m² dürfen in Deutschland ohne Baugenehmigung fest an Gebäuden montiert werden. Größere Module dürfen beispielsweise auf Freiflächen oder mit Baugenehmigung montiert werden.

Wie viel wiegt ein Solarpanel?

Die typischen starren 2-m²-Glas-Solarpaneele mit einer Leistung von etwa 380 bis 450 Wp wiegen etwa 20 bis 22 kg. Faltbare Solarpanels (Kaufberatung) oder Kunststoffmodule sind deutlich leichter. 

Wie lange hält ein Solarpanel?

In der Regel bieten Euch Hersteller eine 15- bis 20-jährige Produktgarantie und eine 25- bis 30-jährige Leistungsgarantie. 

Wie teuer ist ein Solarpanel?

Die Preise für PV-Module sind in den vergangenen Monaten sehr stark gefallen. Module in der 400-W-Klasse findet Ihr bereits ab gut 100 Euro. In diesem Online-Shop findet Ihr eine große Auswahl an verschiedenen Solarpaneelen.

Welche Neigung ist ideal für ein Solarpanel?

Ideal ist ein Neigungswinkel von 30 bis 35 Grad. Für weitere Infos zu Wechselrichtern, der Montage und Befestigung von Solarpanels empfehlen wir Euch unseren großen Balkonkraftwerk-Guide.

Gibt es flexible Solarpanel?

Ja, flexible Solarpanel gibt es auf dem Markt. Im Balkonkraftwerk-Set von Zendure sind die enthaltenen Solarpanels um bis zu 213 Grad biegbar, wodurch Ihr die Solarmodule problemlos am Wohnwagen beim Camping anbringen könnt. Eine herkömmliche Halterung ist nicht notwendig, stattdessen fixiert Ihr die Solarpanels mit Metallkabelbindern.

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Habt Ihr noch Fragen rund um PV-Module? Oder habt Ihr bereits Erfahrungen gesammelt, die Ihr gerne teilen würdet? Schreibt’s gerne in die Kommentare. Dieser Artikel wurde am 31.01.2024 aktualisiert. Alle vorhandenen Kommentare wurden übernommen.