Solarmodul-Größe: Typen, Leistungsklassen und Trends

Wie viele Solarmodule passen auf mein Dach? Und wie viele Module brauche ich, um meinen Strombedarf zu decken? Für die Beantwortung dieser Frage spielt nicht nur die verfügbare Dachfläche, sondern auch die Größe und Leistung der Module eine wichtige Rolle. 

Erfahren Sie in diesem Beitrag alles über die verschiedenen Typen und Leistungsklassen von Solarmodulen, wie Sie die Dachfläche für Ihre Photovoltaikanlage berechnen und warum das Gewicht der Module relevant ist.

Größen und Typen von Solarmodulen

Ausschlaggebend für die Größe des Moduls sind die Anzahl und Größe der darin verbauten Solarzellen. Diese können je nach Hersteller variieren: Bis heute gibt es keinen einheitlichen Standard für die Modulgrößen. Da viele Hersteller ähnliche Produktionsanlagen nutzen und die Zellgrößen standardisiert sind, haben sich aber im Laufe der Zeit allerdings bestimmte Modulgrößen etabliert.

Momentan produzierte Solarmodule für private Dachanlagen sind 1.720 bis 1.762 mm lang und  1.134 mm breit und liefern mindestens 400 Watt Output. Sie basieren auf den Maßen der aktuellen M10 Solarzellen und sind knapp unter 2 m² groß. Grundsätzlich gilt, dass die Module mit der Zeit eher größer werden. Noch in den 1990er-Jahren waren Solarmodule mit den Maßen 1.200 x 600 mm der Standard. Die heute üblichen Module mit einer Fläche von 1,8 bis 2 m² könnten künftig sogar von Modulen mit 3 m² und mehr ersetzt werden. Diese Modulgrößen sind bisher nur für kommerzielle Freiflächenanlagen zugelassen. Im privaten Aufdachbereich brauchen Solarmodule mit einer Fläche größer 2 m² zum heutigen Zeitpunkt in fast allen Bundesländern eine gesonderte bauaufsichtliche Zulassung.
 

Solarzellengrößen im historischen Überblick

• seit Mitte der 1990er: 156 mm (M0) und 156,75 mm (M2)
• ab 2019: 158,75 mm (M3)
• ab 2021: 166 mm (M6) und 182 mm (M10)

SENEC bietet zwei verschiedene Solarmodule mit PERC-Halbzellentechnologie an: Das SENEC Hochleistungsmodul in der Größe 1.722 × 1.134 mm sowie das All-Black-Modul mit 1.805 x 1.035 mm. Auf SENEC.Solar erfahren Sie mehr über unsere leistungsstarken Solarmodule.
 

Leistung und Wirkungsgrad von PV-Modulen 

Die Größe eines Solarmoduls hängt unmittelbar mit dessen Leistungen und Wirkungsgrad zusammen. Standardmodule erreichen heutzutage Leistungen zwischen 400 und 460 Watt Peak (Wp). Dabei ist zu beachten, dass Watt Peak jeweils die Spitzenleistung unter Standard Testbedingungen (STC), also idealen (Labor-)Bedingungen bezeichnet. Im Einsatz auf dem Dach erreichen die Module ihre Peak-Leistung nur an wenigen Tagen im Jahr.

Spannend ist der Wirkungsgrad, der besagt, welchen Anteil der eingestrahlten Sonnenenergie das Modul tatsächlich in Strom umwandelt. Je höher der Wirkungsgrad, desto höher ist die Energieausbeute pro Quadratmeter Solarmodul. Das ist vor allem bei Dachanlagen wichtig. Denn bei begrenzter Dachfläche erzielen Solarmodule mit einem höheren Wirkungsgrad bessere Erträge pro Quadratmeter.

Monokristalline Solarzellen mit einem Wirkungsgrad von 16–24 Prozent sind heutzutage Standard. Sie sind den älteren, polykristallinen Zellen mit einem Wirkungsgrad von 15–20 Prozent deutlich überlegen. Mit der Halbzellentechnologie, bei der „halbierte“, rechteckige Solarzellen im Modul verbaut sind, erhöht sich der Wirkungsgrad um bis zu 5 Prozent. 
 

Wie viele Solarmodule passen auf mein Dach?

Ausschlaggebend für die Größe Ihrer PV-Anlage ist die nutzbare Dachfläche. Nutzbar heißt in diesem Fall, dass die Dachfläche möglichst unverschattet ist und nicht durch Gauben, Schornsteine, Dachfenster oder ähnliches unterbrochen wird.

Auf einer nutzbaren Dachfläche von 40 m² lassen sich beispielsweise 20 Solarmodule à 400 Watt mit einer Modulgröße von je 1,9 m² installieren. Das entspricht einer Leistung von 8 kWp und damit einer durchschnittlichen Anlagengröße in Deutschland. In den letzten Jahren wurden Dachanlagen meist mit 5–10 kWp Leistung installiert, also 12–25 Modulen. 

Da immer mehr Haushalte aber zusätzlich auch eine Wallbox oder eine Wärmepumpenheizung mit ihrer PV-Anlage verbinden, werden die Anlagen tendenziell größer – der Standard entwickelt sich eher in Richtung 15 kWp und hin zu einer Vollbelegung des Daches mit Photovoltaikmodulen.
 

Wie groß sollte die PV-Anlage sein?

• Der durchschnittliche Stromverbrauch eines 4-Personen-Haushalts liegt bei 4.000 kWh.
• Um diese Strommenge rein rechnerisch zu erreichen, braucht es eine PV-Anlage mit 4 Kilowatt Peak (kWp). 
• Für diese Anlagenleistung müssten 10 Module à 400 Watt auf dem Dach installiert werden. 
• Bei einer Standard-Modulgröße von 1,9 m² ist eine nutzbare Dachfläche von rund 20 m² nötig.

Diese 20 m² sind das absolute Minimum. Allerdings ist es nicht immer die wirtschaftlichste Lösung, die PV-Anlage nur auf den Jahresstromverbrauch auszulegen. Zum einen sind größere Anlagen pro Watt Leistung günstiger als kleine Anlagen. Außerdem liefert die Anlage, wie oben erwähnt, nicht an jedem Tag die maximalen Stromerträge. Insbesondere im Winterhalbjahr liegen die Erträge deutlich unter dem Peak-Wert. Nicht zuletzt sprechen künftige weitere Stromverbraucher wie ein E-Auto oder eine Wärmepumpe dafür, die Anzahl der Solarmodule auf dem Dach lieber etwas größer zu wählen und die historisch niedrigen Preise pro Wp zu nutzen.
 

Lebensdauer und Garantie von Solarmodulen 

Eine Photovoltaikanlage ist eine langfristige Investition. Die Lebensdauer von modernen Solarmodulen liegt bei 20 bis 30 Jahren. Das heißt: Auch wenn die Anlage längst amortisiert ist und Sie nach 20 Jahren keine Einspeisevergütung mehr erhalten, können Sie den Solarstrom vom eigenen Dach im Haushalt nutzen, Ihr E-Auto zuhause laden oder eine Wärmepumpe betreiben – kostenlos und klimafreundlich.

Produktgarantien für Solarmodule liegen heute bei mindestens 12 Jahren und reichen bis hin zu 30 Jahren. Die von den Herstellern gegebenen linearen Leistungsgarantien betragen üblicherweise 25 Jahre, reichen aber auch hier schon bis 30 Jahre. Die Hersteller garantieren hierbei eine Mindestausgangsleistung ihrer Module zum Ende der Leistungsgarantie
 

Gewicht von Solarmodulen

Die Größe und der Modulaufbau von Solarmodulen hat unmittelbare Auswirkungen auf deren Gewicht: Während 400-Watt-Glas-Folie-Module um die 20 kg wiegen, bringen 400-Watt-Glas-Glas-Module über 25 kg auf die Waage. Module größer 600 Watt für die Freiflächen wiegen gut und gerne bis zu 40 kg. Das hat natürlich Einfluss auf den Transport und die Handhabung während der Installation. Sehr große und schwere PV-Module lassen sich nur mit Liftsystemen und Kränen aufs Dach bringen, was den Montageaufwand und damit die Kosten erhöht.

In jedem Fall sollte die Dachbelastung schon bei Planung der Anlage kalkuliert werden. 20 Solarmodule à 22 kg für eine durchschnittliche 8-kWp-Anlage wiegen insgesamt 440 kg. Dazu kommen weitere 2 bis 4 kg pro Modul für die Unterkonstruktion (z. B. Dachhaken, Aluprofile, Klemmen), insgesamt rund 60 kg. Verteilt auf eine Gesamtfläche von 40 m² fällt damit eine Belastung von 12,5 kg pro m² an, was die meisten Hausdächer problemlos tragen können. Professionelle Betriebe berechnen auch die zusätzliche Belastung durch Wind oder Schneefälle.

Flachdächer sind ein Spezialfall 

Da die Solarmodule auf Flachdächern meist aufgeständert und zur Sonne ausgerichtet werden müssen, sind schwerere Montagesysteme und häufig zusätzliche Gewichte, beispielsweise Betonplatten, zur Stabilisierung notwendig. Hier muss neben dem Installationsbetrieb häufig zusätzlich ein Statiker beauftragt werden, der die Dachbelastung genau prüft.  

In besonders kritischen Fällen kann durchaus auch ein Solardachziegel in Betracht gezogen werden. Diese weisen in der Regel eine geringere Last pro m² und eignen sich deshalb auch für statisch anspruchsvollere Dächer. 
 

Kompatibilität von Solarmodulen mit Stromspeichersystemen 

Für eine zukunftsfähige Rundum-Energielösung im eigenen Zuhause lohnt es sich, noch einen Schritt weiterzudenken. Ein intelligenter Stromspeicher mit Energiemanagementsystem (HEMS) ergänzt Ihre PV-Anlage und macht den tagsüber erzeugten Solarstrom auch abends und nachts nutzbar.

Weitere Möglichkeiten liegen in den Bereichen Mobilität und Wärmeversorgung. Mit einer eigenen Wallbox laden Sie Ihr Elektroauto nachhaltig, unabhängig und kostengünstig mit Solarstrom. Ist die PV-Anlage groß genug geplant, können Sie mit dem selbst erzeugten Strom zudem eine Wärmepumpenheizung oder eine Klimaanlage betreiben. Wichtig ist es dabei, dass die verschiedenen Komponenten optimal zusammenpassen.

SENEC.360 geht diesen Weg konsequent: PV-Anlage, smarter Stromspeicher, Wallbox und eine Strom-Cloud, in der Sie Ihre PV-Überschüsse virtuell speichern können, bilden ein ganzheitlich gedachtes Rundum-Konzept für eine zukunftsfähige Energieversorgung mit Solarstrom
 

Umweltauswirkungen von Solarmodulen und Recycling 

Solarmodule sind robust und langlebig. Doch auch nach 20 bis 30 Jahren im Dienst der klimafreundlichen Stromerzeugung können sie noch einen weiteren Beitrag zur Nachhaltigkeit leisten. Mehr als 95 % der in Solarmodulen verbauten Materialien können heute bereits recycelt werden.

Für das Recycling von Solarmodulen sind in Deutschland die Unternehmen wie PV-Cycle und take-e-way tätig. Noch ist die Anzahl der zu verwertenden Module gering, denn der Solar-Boom setzte erst seit dem Jahr 2000 ein und die meisten seitdem installierten PV-Anlagen sind noch in Betrieb. Doch auch in Zukunft werden die wertvollen Ressourcen ausgedienter Solarmodule einer nachhaltigen Verwertung zugeführt.