Photovoltaikanlage in 8 einfachen Schritten berechnen

Im Internet finden sich zahlreiche Solarrechner, mit denen die Größe der Photovoltaikanlage grob geschätzt werden kann. Das Problem: Viele dieser Tools ignorieren entscheidende Faktoren wie Dachneigung, Verschattung, regionale Globalstrahlung oder zukünftige Verbrauchsänderungen durch Wärmepumpe oder E-Auto. Mit unseren acht Schritten berechnen Sie die individuell passende Anlagengröße — präzise und nachvollziehbar.

Die acht Schritte im Überblick:

• Schritt 1: Jahres-Stromverbrauch ermitteln
• Schritt 2: Optimale Stromproduktionsmenge berechnen (+25 %)
• Schritt 3: Regionalen Energieertrag bestimmen
• Schritt 4: Dachneigung & Ausrichtung bewerten
• Schritt 5: Verschattung kalkulieren
• Schritt 6: Persönlichen Energieertrag anpassen
• Schritt 7: Anlagengröße in kWp berechnen
• Schritt 8: Benötigte Dachfläche ermitteln

Schritt 1 – Energieverbrauch pro Jahr

Das primäre Ziel einer Photovoltaikanlage ist es, die benötigte Energie für Ihren Haushalt zu decken, ohne auf das öffentliche Netz zugreifen zu müssen. Die Größe hängt also zuerst von Ihrem persönlichen Energieverbrauch ab. Wie hoch ist Ihr Verbrauch an elektrischer Energie pro Jahr? Diese Frage beantworten Ihnen Ihre letzten Stromrechnungen.

Ermitteln Sie den durchschnittlichen Stromverbrauch in Kilowattstunden (kWh) der letzten drei bis fünf Jahre. Wichtig: Berücksichtigen Sie zukünftige Anschaffungen, die den Bedarf deutlich erhöhen können:

• Wärmepumpe: +3.000 bis 6.000 kWh pro Jahr
• Elektroauto (15.000 km/a): +2.500 bis 3.500 kWh
• Klimaanlage / Pool: +500 bis 2.500 kWh
• Sauna / Whirlpool: +1.000 bis 2.000 kWh

Richtwerte Stromverbrauch pro Haushalt (ohne Wärmepumpe/E-Auto):

Beispiel: Familie A weist einen durchschnittlichen Energieverbrauch über die letzten fünf Jahre von 5.000 kWh auf. Geplant ist zusätzlich ein Elektroauto (+3.000 kWh). Realistischer Planungswert: 8.000 kWh.

Formel: Ihr persönlicher Stromverbrauch pro Jahr (SV) = ______ kWh/Jahr

Schritt 2 – Optimale Energieproduktion der Photovoltaikanlage

Damit die Anlage Ihren Eigenverbrauch zuverlässig deckt, sollte sie mindestens 25 Prozent mehr Energie produzieren als Sie über das Jahr verbrauchen. Diese 25 Prozent sind ein Erfahrungswert und gleichen Schwankungen, Verluste sowie nicht zeitgleichen Verbrauch aus. Überschüssige Energie speichern Sie in einer Batterie oder speisen sie gegen Einspeisevergütung ins öffentliche Netz ein.

Beispiel: Familie A mit 5.000 kWh Verbrauch rechnet: 125 % × 5.000 kWh = 6.250 kWh optimale Produktionsmenge.

Formel: Optimale Stromproduktionsmenge = 125 % × SV

Schritt 3 – Der regionale Energieertrag

Auch wenn in Deutschland nicht 365 Tage die Sonne scheint, lohnt sich eine Photovoltaikanlage. Das Vorurteil, sie rechne sich nur in südlichen Ländern, ist widerlegt: Die Globalstrahlung liegt im Durchschnitt bei 1.100 kWh pro Quadratmeter und Jahr. Moderne Module mit besserer Kühlung und Selbstreinigung liefern auch in Norddeutschland wirtschaftliche Erträge.

Der regionale Energieertrag (RE) wird in Kilowattstunden pro Kilowattpeak und Jahr (kWh/(kWp × a)) angegeben. Übersicht der durchschnittlichen Globalstrahlung in Deutschland:

• Baden-Württemberg: 1.050–1.175 kWh/m²
• Bayern: 975–1.175 kWh/m²
• Berlin / Brandenburg: 975–1.050 kWh/m²
• Hessen: 975–1.100 kWh/m²
• Mecklenburg-Vorpommern: 1.000–1.050 kWh/m²
• Hamburg, Bremen, Niedersachsen: 950–1.025 kWh/m²
• Nordrhein-Westfalen: 950–1.025 kWh/m²
• Rheinland-Pfalz: 975–1.125 kWh/m²
• Saarland: 1.050–1.100 kWh/m²
• Sachsen: 975–1.100 kWh/m²
• Sachsen-Anhalt: 975–1.050 kWh/m²
• Schleswig-Holstein: 950–1.025 kWh/m²
• Thüringen: 975–1.050 kWh/m²

Beispiel: Familie A lebt in Nordrhein-Westfalen mit RE = 950 kWh/(kWp × a).

Formel: Ihr regionaler Energieertrag RE = ______ kWh/(kWp × a)

Schritt 4 – Die Gegebenheiten des Daches

Dachausrichtung, Dachneigung und Verschattung sind die drei wichtigsten Faktoren bei der Wahl Ihrer Solarmodule. Die alte Annahme, dass nur Süddächer wirtschaftlich seien, ist überholt: Ost-West-Anlagen liefern oft sogar gleichmäßigere Erträge über den Tag und sind für Eigenverbrauch ideal. Selbst Norddächer können bei flacher Neigung noch akzeptable Werte erreichen.

Abweichungswert (AW) je nach Dachneigung und Ausrichtung — Richtwerte in %:

Beispiel: Familie A hat ein 30°-Dach mit 40° Süd-Abweichung → AW ≈ 97,5 %.

Formel: Abweichungswert Ihrer Immobilie: AW = ______ %

Schritt 5 – Modulverschattung vermeiden

Verschattung kann die Leistung Ihrer Anlage drastisch reduzieren. Wirft ein Verursacher Schatten auf nur ein Modul, wird die Leistung des gesamten Strangs gedrosselt — moderne Leistungsoptimierer und Mikro-Wechselrichter mildern diesen Effekt jedoch ab.

Typische Schattenquellen und Abschläge:

• Hoher Baum südlich der Anlage: 5–15 %
• Nachbarhaus oder -dach: 3–10 %
• Kamin / Schornstein: 2–5 %
• Antenne, Sat-Schüssel: 1–3 %
• Dachgaube auf gleicher Dachseite: 5–10 %

Da rund 80 % der Jahresernte zwischen März und Oktober anfallen, ist Sommerschatten wesentlich gravierender als Winterschatten. Wer im Sommer Schatten hat, sollte unbedingt mit Leistungsoptimierern arbeiten.

Schritt 6 – Persönlichen regionalen Energieertrag anpassen

Falls Ihr Dach nicht optimal liegt (AW < 100 %), wird der regionale Energieertrag entsprechend reduziert.

Beispiel: Familie A: 97,5 % × 950 kWh/(kWp × a) = 926,2 kWh/(kWp × a).

Formel: Persönlicher Energieertrag (PE) = AW × RE = ______ kWh/(kWp × a)

Schritt 7 – Die Größe Ihrer individuellen Photovoltaikanlage

Mit den ermittelten Werten berechnen Sie nun die nötige Anlagengröße in Kilowattpeak (kWp). Bei großzügiger Dachfläche kann sich der Bau einer größeren Anlage lohnen — denn jede zusätzliche kWp senkt die Stückkosten und liefert Einspeisevergütung.

Beispiel: Familie A: 6.250 kWh/a ÷ 926 kWh/(kWp × a) = 6,74 kWp.

Formel: Anlagengröße (PV) = Stromproduktion ÷ persönlicher Energieertrag = ______ kWp

Schritt 8 – Die benötigte Dachfläche

Ein typisches Photovoltaikmodul misst 1,67 m × 1 m (≈ 1,67 m²) und liefert 380–440 Wp. Mit Abständen, Reihenversatz und Wartungsfreiraum rechnet man pauschal mit 5–7 m² pro kWp — bei modernen Hochleistungsmodulen eher 5 m².

Beispiel: Familie A: 6,74 kWp × 7 m²/kWp = 47,2 m² Dachfläche.

Formel: Benötigte Dachfläche (DF) = Anlagengröße × 5–7 m²/kWp

Was kostet eine Photovoltaikanlage? Kostentabelle

Die Investitionskosten pro kWp sinken mit zunehmender Anlagengröße. Inklusive Montage, Wechselrichter, Verkabelung und Inbetriebnahme — ohne Speicher — gelten folgende Richtwerte:

Für Mehrfamilienhäuser sind oft Anlagen ab 15 kWp sinnvoll — diese rechnen sich vor allem im Mehrfamilienhaus über Mieterstrommodelle. Wer ohnehin einen Neubau plant oder ein Haus kaufen möchte, sollte die PV-Anlage gleich in die Finanzierung integrieren.

Stromspeicher: Lohnt sich die Batterie?

Ein Stromspeicher erhöht die Eigenverbrauchsquote von typisch 25–35 % (ohne Speicher) auf 60–80 %. Damit macht er sich vor allem bei hohem Strompreis und niedriger Einspeisevergütung bezahlt.

Richtwerte Speicherkosten (Lithium-Ionen, inkl. Installation):

• 5 kWh Speicher: 5.000–7.500 €
• 8 kWh Speicher: 7.000–10.500 €
• 10 kWh Speicher: 8.500–12.500 €
• 15 kWh Speicher: 12.000–17.000 €

Faustregel Speichergröße: 1 kWh Speicher pro 1.000 kWh Jahresverbrauch — bei E-Auto eher mehr. Lebensdauer moderner Lithium-Ionen-Speicher: 6.000–8.000 Vollzyklen, das entspricht 15–20 Jahren.

Wirtschaftlichkeit: Amortisation und Rendite berechnen

Die spannendste Frage für jeden Investor: Wann amortisiert sich die Anlage und welche Rendite bringt sie? Die Wirtschaftlichkeit hängt von vier Faktoren ab:

1. Eigenverbrauchsanteil (typisch 25–35 % ohne Speicher, 60–80 % mit)
2. Strompreis beim Versorger (vermiedener Bezug)
3. Einspeisevergütung für überschüssigen Strom
4. Investitionskosten inklusive Wartung und Versicherung

Beispielrechnung 8-kWp-Anlage ohne Speicher (Familie A):