PV-Modul-Größe der PV-Anlage: Darauf müssen Sie achten

Jede PV-Modul-Größe ist anders und jeder Hersteller von Solarmodulen geht hier seinen eigenen Weg? Das mag in der Vergangenheit so gewesen sein, mittlerweile ist jedoch in Hinblick auf die Größe der Solarmodule längst eine Angleichung erfolgt. Spätestens mit der Standardisierung der PV-Modul-Größen im Jahr 2017 hat sich die Situation grundlegend geändert. Für Verbraucher ist das ein Vorteil, weil sie sich einfacher auf dem Markt orientieren können. Hier erfahren Sie, was Sie zum Thema PV-Modul und Größe unbedingt wissen sollten.

Photovoltaik-Modul-Maße: Gibt es Standardgrößen?

Mittlerweile hat sich für PV-Module tatsächlich ein Branchenstandard etabliert, an dem sich die Hersteller bei der Fertigung ihrer Module richten. Genau genommen ist hierbei jedoch nicht die Größe der Solarmodule standardisiert, sondern die Rahmengrößen für die Montage. Das bedeutet, dass Sie sich als Nutzer darauf verlassen können, dass die Montagebohrungen eine bestimmte Größe aufweisen und immer an einer bestimmten Stelle sitzen. Das erleichtert es natürlich erheblich, die PV-Module zu installieren.

<span class="highlight-section-orange">Die Festlegung auf Standardgrößen für PV-Module bedeutet nicht, dass diese Solarmodul-Größen normiert wären. Eine solche festgelegte Norm existiert nicht. Da die Hersteller jedoch auf ähnlichen Maschinen fertigen und mit ähnlichen Solarzellen arbeiten, ergeben sich in der Praxis dennoch PV-Module mit vergleichbarer Größe.</span>

Wie wichtig ist die Größe des PV-Moduls?

Als Besitzer einer Solaranlage stellen Sie sich vielleicht die Frage, warum die Größe von Solarmodulen überhaupt eine Rolle spielen sollte. Tatsächlich hat die Solarmodul-Größe erheblichen Einfluss auf die Effizienz und die Leistung von Photovoltaikanlagen. Es lohnt sich daher, sich eingehender mit dem Thema zu beschäftigen.

Auf jedem Dach steht nur eine begrenzte Fläche für die Unterbringung der Module für die Photovoltaikanlage zur Verfügung. Es geht darum, diese bestmöglich zu nutzen und eine optimales Verhältnis zwischen der erreichten Leistung und der Größe der verwendeten Solarmodule zu erreichen.

Von der Größe der Solarmodule hängt ab, wie viele Sie davon nebeneinander auf dem Dach unterbringen können. Gehen wir zum Beispiel von einer Dachfläche mit 12 m² aus und besitzt das gewählte PV-Modul eine Größe von 1.722 x 1.134 mm, lassen sich sechs Module unterbringen. Es ist also wichtig, die Größe der Glas-Module genau zu kennen, damit Sie sinnvoll planen können.

<span class="highlight-section-orange">Neben der Größe der Solarmodule selbst ist ein weiterer Faktor zu beachten. Da die Module von einer gewissen thermischen Ausbreitung durch die von der Sonne verursachten Hitze betroffen sind, müssen Sie mit einem kleinen Puffer planen. Dieser sollte pro Seite 2,55 mm betragen. Dann haben die Solarmodule Platz, sich nach der Montage noch ein wenig ausbreiten zu können.</span>

Wie groß sind PV-Module?

In Hinblick auf die Größe der PV-Module ist zu berücksichtigen, wie viele Zellen darin untergebracht sind und wie groß das PV-Modul selbst ist. Die durchschnittliche Größe der heute verwendeten Solarmodule liegt bei 1.722 x 1.134 mm. Hier finden insgesamt 54 Solarzellen Platz, deren Fertigung auf M10-Wafern erfolgt (daher auch "M10-Solarzellen" genannt).

Solarpanel-Größen im Überblick

Auf dem Markt existieren die unterschiedlichsten Modulgrößen. Einige sind jedoch deutlich gebräuchlicher als andere und lassen sich auf vielen Dächern finden. Hier erhalten Sie einen Überblick über die wichtigsten PV-Modul-Größen, aufgelistet nach der Zellenanzahl:

Wie viel Leistung hat ein PV-Modul?

Die Leistung der auf dem Markt erhältlichen PV-Module kann sehr unterschiedlich ausfallen und hängt zum Beispiel davon ab, welchen Wirkungsgrad das gewählte Modell erreicht und von welchen Modulgrößen Sie ausgehen. Sie können als Richtwert nehmen, dass die heutigen PV-Module eine Leistung zwischen 50 und 350 Wp erreichen[1].

Mittlerweile sind aber auch Modelle mit deutlich mehr Leistung verfügbar. 400, 500 und 600 Wp zum Beispiel sind keine Seltenheit mehr. Grundsätzlich lässt sich sagen, dass kleinere Solarmodule mit weniger als 300 Watt allmählich nicht mehr zeitgemäß sind.

<span class="highlight-section-blue">Der Wirkungsgrad gibt an, wie viel Sonnenlicht bzw. eingestrahlte Energie von der Sonne ein PV-Modul tatsächlich in elektrische Energie umwandeln kann. Die meisten heute erhältlichen Produkte erreichen hier Werte zwischen 15 und 22 Prozent.</span>

Die Messung der Nennleistung erfolgt immer unter standardisierten Bedingungen. Sie können sich also in der Regel als Verbraucher darauf verlassen, dass die später erreichte Leistung tatsächlich den Angaben im Prospekt entspricht. Die Angabe dieser Leistung muss aber nicht zwingend in Wp erfolgen. Möglich sind zum Beispiel auch Watt oder kWp sowie PNenn.

<span class="highlight-section-blue">Die Nennleistung von Solarmodulen geben wir in der Praxis zumeist mit Wp an, was für Watt peak steht. Dabei entsprechen 1.000 Wp einem Kilowatt peak (kWp). Die Werte verraten, welche Leistung sich in der Spitze erreichen lässt.</span>

Welche Zelltypen gibt es bei PV-Modulen?

Insgesamt sind bei den Solarmodulen drei verschiedene Typen zu finden. Diese unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Verbreitung auf dem Markt deutlich voneinander.

Glas-Folie-Module

Module mit diesen Zellen sind heute bei den Käufern am stärksten nachgefragt. Auf einer Seite der Module ist eine Tedlarfolie angebracht bestehend aus Polyvinylfluorid (PVF), die andere Seite ist durch eine Glasscheibe geschützt. Das ist auf der Vorderseite wichtig, weil die Witterung sonst eine Gefahr darstellen könnte. Die Verwendung von Folie auf der Rückseite wiederum bietet den Vorteil, dass das Gewicht geringer ausfällt und sich die Montage einfacher gestaltet.

Glas-Glas-Module

Bei diesen Modellen findet sich auf beiden Seiten eine Glasschicht. Auch das hat seine Vorzüge, weil die Widerstandsfähigkeit der gesamten Konstruktion steigt. Daraus resultiert gelegentlich eine verlängerte Produktgarantie. Die Montage ist jedoch aufwendiger. Empfehlenswert sind Solarmodule mit diesen Zellen in Regionen mit herausfordernden Wetterbedingungen wie etwa an der Küste.

Halbzellenmodule

Diese Typen von PV-Modulen unterscheiden sich hinsichtlich der verwendeten Materialien nicht von den beiden anderen Varianten. Nach der Fertigung schneidet der Hersteller die Module jedoch durch, um zwei parallel verschaltete Hälften zu erhalten. Im Vergleich zu Vollzellenmodulen fällt hier die Anzahl der Zellverbinder doppelt so hoch aus. Im Ergebnis erhalten Sie Solarmodule mit einem etwa 2-3 Prozent höheren Wirkungsgrad.

Die Entwicklung der Solarzellen-Größe: Vom Standard M0 bis hin zu M10 und M12

Wenn Sie sich die Daten im Zeitablauf ansehen, können Sie erkennen, dass die Modulmaße bzw. die Abmessungen der Module ständigen Änderungen unterliegen. Hier hat eine richtiggehende Evolution stattgefunden. Die wichtigste Größe war am Anfang dieser Entwicklung 6 Zoll, wie sie bei M0- und M2-Zellen zu finden ist. Deren Herstellung erfolgte auf G1-Wafern mit 158,75 mm. Ab 2019 fertigten die Unternehmen dann vor allem auf den neuen M6-Wafern bis sich schließlich ab 2020 die beiden Größen M10 und M12 mit 182 mm und 210 mm durchgesetzt haben. Es ist also erkennbar, dass der Trend bei den Modulen hin zu größeren Abmessungen geht.

Wie groß sollten Solarmodule maximal sein?

Photovoltaikmodule können nicht beliebig groß sein. Tatsächlich sind hier zwar keine maximalen Maße definiert, die ein Hersteller nicht überschreiten darf. Allerdings existieren technische und praktische Überlegungen, ab wann eine Modulgröße einfach nicht mehr sinnvoll ist.

Grundsätzlich lässt sich sagen, dass sich mit einem größeren Modul mehr Leistung erzielen lässt bzw. ein höherer Ertrag. Denn ein größeres Solarmodul kann mehr Strom erzeugen. Allerdings gehen mit größeren Modulen auch einige Nachteile einher. Denn Module ab einer gewissen Größe lassen sich nicht mehr gut handhaben. Sie erschweren es dem Monteur, diese aufs Dach zu bringen und dort zu befestigen. Größere Solarmodule mit vielen Zellen weisen natürlich auch ein höheres Gewicht auf. Dadurch gestaltet sich die Planung des Montagevorgangs schwieriger.

Fachleute gehen davon aus, dass die Größe eines Solarmoduls 1,9 m² nicht überschreiten sollte. Das gilt zumindest dann, wenn der Installateur alles per Hand erledigt. Für die Montage zum Beispiel für Freiflächenanlagen können aber auch Maschinen zum Einsatz kommen und die Arbeiten führen in diesem Fall zumeist mehrere Personen aus.

<span class="highlight-section-orange">In Hinblick auf die Größe von PV-Modulen ist auch die Genehmigungspflicht zu berücksichtigen. Die besteht ab einer Größe des PV-Moduls von 2 m². Damit ist die Planung auch mit einem bürokratischen Aufwand verbunden. Wenn Sie diesen Aufwand sparen wollen, sollten Sie für Ihre Solaranlage PV-Module verwenden, die 2 m² unterschreiten.</span>

Und wie groß darf die gesamte PV-Anlage sein?

Die Überlegungen im vorigen Abschnitt beziehen sich auf das einzelne Solarmodul. Es stellt sich aber auch die Frage, wie groß die PV-Anlage insgesamt sein darf. Entscheidend ist hier, wie viel Leistung Sie sich wünschen und wie viel Fläche Sie für deren Erreichung auf dem Dach zur Verfügung stellen können.

Eventuell ist es nicht notwendig, das gesamte Dach auszunutzen, um die benötigte Leistung über die PV-Module zur Verfügung stellen zu können. Für die genaue Planung benötigen Sie daher einige Daten. Dazu gehört die Größe der nutzbaren Dachfläche in Quadratmetern. Nutzbar bedeutet, dass Sie Hindernisse wie etwa einen Schornstein rausrechnen müssen. Weiterhin müssen Sie die Gesamtabmessungen des Solarmoduls kennen und bei Bedarf eventuell auf der Website des Herstellers nachsehen. Dann können Sie berechnen, wie viele Module auf Ihr Dach passen.

Können Sie zum Beispiel mit einer Dachfläche mit 100 m² planen und entscheiden Sie sich für Solarmodule mit Abmessungen von 1.722 x 1.134 mm (Standardgröße), können Sie insgesamt 51 Module unterbringen. Um das zu errechnen, multiplizieren Sie die Länge und die Breite des Moduls, um den Flächenbedarf zu erhalten (1.722 x 1.134 = 1,95 m²). Durch diesen Wert teilen Sie dann die Dachfläche (100 m² : 1,95 m² = 51 Einheiten).

Wenn Sie jetzt noch die Leistung eines einzelnen Solarmoduls kennen, können Sie leicht errechnen, wie die Gesamtleistung Ihrer Anlage aussieht. Gehen wir im Rechenbeispiel davon aus, dass eines Ihrer Solarmodule 350 Wp erreicht, stehen insgesamt 51 * 350 Wp = 17.850 Wp zur Verfügung.

Einigung chinesischer Modulhersteller auf Standardgrößen

Fahrt aufgenommen hat die Standardisierung der PV-Modul-Größen insbesondere ab dem Jahr 2021. Die chinesischen Hersteller von Solarmodulen JA Solar, Jinkosolar und Longi haben sich damals auf bestimmte Maße für ihre PV-Module geeinigt, die sie auf sogenannten M10-Wafern mit 182 Millimetern herstellen. Die darauf gefertigten Photovoltaik-Module mit 54 und 72 Zellen weisen Lochabstände von 1.400 mm auf. Bei den PV-Modulen mit 78 Zellen sind es 400 bis 1.500 mm. Bei den größeren auf 210-Millimeter-Wafern hergestellten PV-Modulen mit 110, 120 und 132 Zellen liegen die Abstände der Befestigungslöcher bei 400/1.400 mm.

<span class="highlight-section-blue">Bei den Wafern handelt es sich um dünne Scheiben, die der Hersteller der Solarmodule aus Silizium-Rohblöcken schneidet und dann zu den gewünschten Solarzellen weiterverarbeitet. Mit diesem Verfahren lassen sich auch viele andere elektronische Bauelemente herstellen.</span>

FAQ

Wie groß ist ein durchschnittliches Solarmodul?

Ein Solarmodul in Standardgröße misst etwa 1.722 x 1.134 mm und besteht aus insgesamt 60 Zellen. Das ist die durchschnittliche Größe, die Sie auf Dächern in Deutschland finden. Es existieren aber noch viele hiervon abweichende PV-Modul-Größen.

Wie schwer sind Photovoltaikmodule?

Das Gewicht hängt von Faktoren wie der Modulgröße ab. Abweichungen sind auch zwischen den verschiedenen Herstellern möglich. Gehen Sie davon aus, dass ein Solarmodul heute zwischen 3-6 kg wiegt.

Ist die Position der Montagebohrungen immer gleich?

Die Abstände der Bohrlöcher sind bei Solarmodulen nicht normiert. Es haben sich hier aber über die Jahre verschiedene Standards durchgesetzt. Auf der längsten Seite der Module beträgt der Abstand zum Beispiel häufig 1.400 mm.

Wie viel Watt Peak erreiche ich mit den Solarmodulen in Standard-Größen?

Das hängt davon ab, wie viele dieser Module auf Ihr Dach passen. Sie können bei einer zur Verfügung stehenden Fläche von 60 m² zum Beispiel davon ausgehen, dass Sie eine Maximalleistung von ungefähr 10 kWp erreichen.

Was muss ich beim Kauf von Photovoltaik-Modulen beachten?

Achten Sie insbesondere auf die Größe des PV-Moduls. Die früher gebräuchlichen 6-Zoll-Zellen haben die Hersteller mittlerweile abgelöst und bieten jetzt Modulgrößen mit 182 mm (M10) und 210 mm (M12) Durchmesser an. Eine solche größere Lösung genügt den modernen Anforderungen an die Erzeugung von Solarenergie besser.