Was ist kWp? Bedeutung, Umrechnung in kWh und Balkonkraftwerk

kWp steht für Kilowattpeak und beschreibt die maximale Leistung von Solarmodulen unter festgelegten Testbedingungen. 1 kWp entspricht 1.000 Wp. Die Einheit zeigt also, wie leistungsstark eine Photovoltaikanlage beziehungsweise ihre Solarmodule grundsätzlich sind – nicht, wie viel Strom sie tatsächlich an einem Tag oder im Jahr erzeugen.

Genau hier liegt ein häufiger Denkfehler: kWp und kWh beschreiben zwei unterschiedliche Dinge. kWp ist eine Leistungsangabe, während kWh die tatsächlich erzeugte oder verbrauchte Energiemenge angibt. Ein Balkonkraftwerk mit beispielsweise 1,8 kWp Modulleistung erzeugt deshalb nicht automatisch 1,8 kWh Strom. Der tatsächliche Ertrag hängt unter anderem von Sonneneinstrahlung, Ausrichtung, Neigungswinkel, Verschattung, Jahreszeit und Wechselrichter ab.

Gerade beim Balkonkraftwerk ist die Unterscheidung besonders wichtig. Die installierte Modulleistung kann deutlich höher sein als die Ausgangsleistung des Wechselrichters. So können beispielsweise mehrere leistungsstarke Solarmodule zusammen eine hohe Wattpeak-Leistung erreichen, während der Wechselrichter die Leistung begrenzt, die als Wechselstrom ins Hausnetz abgegeben wird.

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Was bedeutet kWp?

Das „p“ in kWp steht für „Peak“, also Spitze. Kilowattpeak bezeichnet damit die Spitzenleistung eines Solarmoduls oder mehrerer zusammengeschalteter Module unter standardisierten Testbedingungen.

Ein Solarmodul mit einer Nennleistung von 500 Wp kann unter diesen festgelegten Bedingungen maximal 500 Watt elektrische Leistung erzeugen. Vier Module mit jeweils 500 Wp ergeben zusammen:

4 × 500 Wp = 2.000 Wp = 2 kWp

Mit dieser Einheit lassen sich Solarmodule unabhängig von Wetter und Standort miteinander vergleichen. Hersteller ermitteln die Nennleistung unter standardisierten Bedingungen, unter anderem bei einer definierten Sonneneinstrahlung und Modultemperatur.

In der Praxis werden diese optimalen Bedingungen jedoch nicht dauerhaft erreicht. Bewölkung, hohe Modultemperaturen, Schatten oder eine ungünstige Ausrichtung reduzieren die momentane Leistung. Umgekehrt kann ein Modul unter besonders günstigen Bedingungen zeitweise Werte nahe seiner Nennleistung erreichen.

kWp beantwortet damit vor allem die Frage: Wie leistungsstark sind die installierten Solarmodule?

Wie viel Energie tatsächlich entsteht, wird dagegen in Kilowattstunden gemessen.

kWp in kWh umrechnen

Eine feste Umrechnung von kWp in kWh ist nicht möglich. Beide Einheiten messen unterschiedliche Größen.

kWp beschreibt die Leistung der Anlage. kWh beschreibt eine Energiemenge über einen bestimmten Zeitraum.

Vereinfacht gilt:

Energie in kWh = Leistung in kW × Zeit in Stunden

Würde eine Anlage mit genau 1 kW Leistung eine Stunde lang konstant produzieren, entstünde theoretisch 1 kWh Energie. Bei einer Solaranlage schwankt die Leistung jedoch ständig. Morgens ist sie niedriger, mittags meist höher und nachts liegt sie bei null. Auch Wolken, Schatten und Temperaturen verändern den Ertrag.

Deshalb lässt sich aus 1 kWp nicht sagen, dass die Anlage beispielsweise jeden Tag eine bestimmte Anzahl kWh erzeugt.

Als grobe Orientierung wird bei gut ausgerichteten Photovoltaikanlagen in Deutschland häufig mit einem Jahresertrag von etwa 900 bis etwas über 1.000 kWh pro installiertem kWp gerechnet. Die Verbraucherzentrale verwendet in einer Beispielrechnung beispielsweise rund 1.025 kWh Stromertrag pro kWp und Jahr bei optimaler Südausrichtung und Neigung.

Rechnerisch wären das im Jahresdurchschnitt etwa 2,8 kWh pro Tag und kWp. In der Realität verteilt sich dieser Ertrag aber keineswegs gleichmäßig. Ein sonniger Sommertag kann deutlich mehr liefern, ein bewölkter Wintertag nur einen Bruchteil davon.

Bei Balkonkraftwerken kann der tatsächliche Ertrag zusätzlich stärker variieren. Module werden häufig senkrecht am Balkongeländer, an Fassaden oder mit anderen Neigungswinkeln montiert. Auch Nachbargebäude, Bäume oder der darüberliegende Balkon können zeitweise Schatten verursachen.

Wer den möglichen Ertrag für den eigenen Standort realistischer einschätzen möchte, kann dafür unseren Ertragsrechner nutzen.

Wie viel kWp hat ein Balkonkraftwerk?

Die kWp-Leistung eines Balkonkraftwerks ergibt sich aus der Summe der installierten Modulleistungen.

Zwei Module mit jeweils 450 Wp ergeben beispielsweise:

2 × 450 Wp = 900 Wp = 0,9 kWp

Vier Module mit jeweils 500 Wp kommen auf:

4 × 500 Wp = 2.000 Wp = 2 kWp

Damit kann ein Balkonkraftwerk deutlich mehr Modulleistung besitzen, als der Wechselrichter maximal an das Hausnetz weitergibt.

Genau dieser Unterschied ist bei modernen Balkonkraftwerken wichtig. Für Steckersolargeräte sehen die vereinfachten Regelungen des EEG eine installierte Modulleistung von bis zu 2.000 Watt und eine Wechselrichterleistung von maximal 800 VA vor.

Dabei sind zusätzlich die technischen Anforderungen an das jeweilige Steckersolargerät und seine Anschlussart zu beachten. Nach der aktuellen Produktnorm sind bei einem Anschluss über eine herkömmliche Haushaltssteckdose bis zu 960 Wp Modulleistung vorgesehen. Für höhere Modulleistungen bis 2.000 Wp ist eine spezielle Energiesteckvorrichtung vorgesehen.

Die Zahlen 2.000 Wp und 800 VA beschreiben deshalb auch zwei verschiedene Stellen im System: Die Modulleistung sagt aus, wie viel Leistung die Solarmodule unter standardisierten Bedingungen bereitstellen können. Die Wechselrichterleistung begrenzt dagegen, wie viel Wechselstrom das Gerät maximal in das Hausnetz abgeben kann.

Mehr Modulleistung kann trotzdem sinnvoll sein. Die Module erreichen ihre maximale Nennleistung schließlich nur unter sehr guten Bedingungen. Eine höhere installierte Modulleistung sorgt deshalb dafür, dass der Wechselrichter auch morgens, nachmittags, bei leichter Bewölkung oder in weniger optimalen Jahreszeiten häufiger gut ausgelastet werden kann.

Man spricht dabei häufig von einer Überbelegung des Wechselrichters. Entscheidend ist immer, dass Module, Wechselrichter und Anschlussart technisch zueinander passen und die jeweiligen Herstellerangaben eingehalten werden.

Wattpeak: Modulleistung und Wechselrichterleistung

Wattpeak wird häufig mit der Leistung eines Balkonkraftwerks gleichgesetzt. Tatsächlich muss man aber zwischen der Leistung der Solarmodule und der Leistung des Wechselrichters unterscheiden.

Wp beziehungsweise kWp gehört zur Modulseite. Ein Solarmodul mit 500 Wp besitzt unter Standard-Testbedingungen eine Nennleistung von 500 Wattpeak. Vier dieser Module ergeben eine installierte Leistung von 2 kWp.

Der Wechselrichter arbeitet auf der anderen Seite des Systems. Die Solarmodule erzeugen Gleichstrom, den der Wechselrichter in haushaltsüblichen Wechselstrom umwandelt. Seine Ausgangsleistung wird in Watt oder genauer bei den gesetzlichen Grenzwerten häufig in Voltampere angegeben.

Ein Balkonkraftwerk kann deshalb beispielsweise 1,8 kWp Modulleistung besitzen und trotzdem einen Wechselrichter mit maximal 800 VA Ausgangsleistung verwenden.

Das bedeutet nicht, dass die übrige Modulleistung grundsätzlich verloren geht. Die Module produzieren während eines großen Teils des Tages weniger als ihre angegebene Peak-Leistung. Eine höhere Modulleistung kann somit dafür sorgen, dass der Wechselrichter über längere Zeiträume eine hohe Leistung erreicht.

Erst wenn die Solarmodule gleichzeitig mehr Leistung bereitstellen könnten, als der Wechselrichter verarbeiten beziehungsweise abgeben kann, wird die Ausgangsleistung begrenzt. Dieses sogenannte Clipping tritt vor allem bei sehr guten Einstrahlungsbedingungen auf.

Für die Beurteilung eines Balkonkraftwerks sollte deshalb nicht nur die Zahl auf dem Wechselrichter betrachtet werden. Die installierte Modulleistung beeinflusst wesentlich, wie viel Solarenergie über den gesamten Tag und das gesamte Jahr zur Verfügung steht.

Was beeinflusst den tatsächlichen Ertrag pro kWp?

Zwei Balkonkraftwerke mit identischer kWp-Leistung können im Laufe eines Jahres unterschiedlich viel Strom erzeugen. Die installierte Leistung allein reicht deshalb nicht aus, um den tatsächlichen Ertrag vorherzusagen.

Besonders wichtig sind die Ausrichtung der Module und der Standort. Eine unverschattete Südausrichtung erzielt häufig hohe Gesamterträge. Eine Ost-West-Ausrichtung verteilt die Stromproduktion dagegen stärker auf den Vormittag und Nachmittag und kann gerade für den Eigenverbrauch interessant sein.

Auch der Neigungswinkel spielt eine Rolle. Ein Modul, das senkrecht an einem Balkongeländer hängt, erhält im Jahresverlauf eine andere Sonneneinstrahlung als ein optimal geneigtes Modul. Gleichzeitig kann eine senkrechte Montage im Winter durchaus Vorteile haben, wenn die Sonne niedrig steht.

Verschattung wirkt sich ebenfalls deutlich aus. Schon ein benachbarter Balkon, ein Baum oder ein Geländer kann die Leistung zeitweise reduzieren. Hinzu kommen Temperatur, Wetter und die technischen Eigenschaften der verwendeten Komponenten.

Deshalb sollte kWp vor allem als Vergleichswert für die installierte Modulleistung verstanden werden. Für den zu erwartenden Stromertrag ist immer der konkrete Standort entscheidend.

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Fazit: kWp beschreibt die Leistung, kWh den tatsächlichen Strom

kWp beziehungsweise Kilowattpeak ist die Einheit für die installierte Spitzenleistung von Solarmodulen. 1 kWp entspricht 1.000 Wp. Die Zahl sagt jedoch nicht direkt aus, wie viele Kilowattstunden Strom eine Anlage erzeugt.

Für den tatsächlichen Ertrag sind Standort, Sonneneinstrahlung, Ausrichtung, Neigungswinkel, Verschattung und die übrigen Komponenten des Systems entscheidend. Gerade beim Balkonkraftwerk sollte außerdem zwischen Modulleistung und Wechselrichterleistung unterschieden werden: Eine hohe Wattpeak-Leistung der Module bedeutet nicht automatisch, dass dieselbe Leistung ins Hausnetz eingespeist wird.

Wer kWp und kWh auseinanderhält, kann die Leistungsangaben eines Balkonkraftwerks deutlich besser einordnen und verschiedene Systeme sinnvoll miteinander vergleichen.

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