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Leistungstoleranz

Die Leistungstoleranz bei Solarmodulen spielt eine entscheidende Rolle bei der Planung und dem Betrieb einer Photovoltaikanlage. Sie bestimmt, in welchem Umfang die tatsächliche Leistung der Module von der angegebenen Nennleistung abweichen darf. Dabei wird zwischen positiver und negativer Leistungstoleranz unterschieden, wobei eine positive Toleranz bedeutet, dass die Module mehr Leistung erbringen können als angegeben, was natürlich bevorzugt wird. Moderne Produktionsverfahren ermöglichen es mittlerweile, Solarmodule mit sehr geringen Toleranzen herzustellen, wodurch die Qualität und die Vorhersagbarkeit der Leistung verbessert werden. Bei der Auswahl von Solarmodulen sollte daher auf eine möglichst geringe oder positive Leistungstoleranz geachtet werden, um die Effizienz und Wirtschaftlichkeit der Solaranlage zu maximieren.
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    Jegliche technische Kennwerte und Angaben von Herstellern zu ihren Produkten unterliegen zwangsläufig Unsicherheiten und einer Streuung. Die maximal mögliche Abweichung der angegebenen Leistungswerte zu der tatsächlichen Leistung wird als Leistungstoleranz bezeichnet.

    Wenn sich für den Betrieb einer Solaranlage entscheidet, ist neben den festen und variablen Kosten die maximale Nennleistung von oberster Priorität. Die angegebene maximale Nennleistung wird unter standardisierten Testbedingungen geprüft und ermittelt.
    Im Zuge der Produktion treten immer kleine Abweichungen in der Qualität auf, welche sich dann auch in einer Abweichung der Leistung äußern. Dies ist auf Unterschiede in den verarbeiteten Werkstoffen sowie die Verarbeitungsweise zurückzuführen. Hier gibt dieser Toleranzwert einen weiteren Indikator für die Qualität. Weiterer maßgebender Faktor sind verfälschte oder ungenaue Leistungsmessungen. Um die oben angesprochenen standardisierten Testbedingungen zu erzielen, ist unter anderem eine perfekte spektrale Lichtverteilung essenziell. Diese ist nur in seltenen Fällen ohne kleine Fehler zu erzielen.

    Toleranzbereiche

    Der Bereich der Leistungstoleranz weicht von der mittleren Leistung der jeweiligen Module im positiven sowie im negativen Sinne ab. Aus diesem Grund wurde zu Beginn der kommerziellen Vermarktung von Solarzellen üblicherweise der Mittelwert der maximalen Leistung als Nennleistung angegeben. Hier waren Toleranzbereiche von circa 5 % üblich. Durch verbesserte Produktions- und Messverfahren bewegen sich die meisten monokristalline Zellen als auch polykristalline Zellen auf durchschnittlich 3 % gesenkt werden.
    Inzwischen sind diese Bereiche wiederholt gesunken und liegen nun so nah an dem Mittelwert, dass viele Hersteller nun die untere Grenze als Nennleistung angeben. Dies hat zum einen die Folge, dass es nur noch eine positive Leistungstoleranz gibt und Endnutzer jederzeit mindestens die angegebene Nennleistung erzielen werden und so eine Garantie des Herstellers gegeben werden kann. In der Praxis ist diese Abweichung jedoch nur sehr geringfügig bemerkbar.

    Konsequenz

    Wenn ein einzelnes Solarmodul in der gesamten Anlage von einer negativen Leistungstoleranz betroffen ist, ist der Einfluss auf das gesamte System von der Schaltung der Anlage abhängig.
    Wenn die Solaranlage in Reihe geschalten ist, wird durch jedes einzelne Modul Strom mit derselben Stromstärke fließen. Hier ist dann das Modul mit der geringsten Leistung und damit auch Stromstärke maßgebend.
    Diese Limitation ist in einer Parallelschaltung nicht vorhanden. Zwar ist die Leistung des einzelnen Moduls immer noch geringer als das andere, jedoch zieht es nicht sämtlichen anderen Module mit herunter. Eine Parallelschaltung sollte jedoch in jedem Fall geprüft werden, da hierdurch die Energieerzeugungskosten deutlich höher sind.

    In jedem Fall ist die Leistungstoleranz bei einem Kauf zwingend zu beachten. Je kleiner dieser Toleranzbereich ist, desto hochwertiger sind die genutzten Materialien sowie die Herstellungs- und Messverfahren. Schon ein Modul mit einer 3-prozentig niedrigeren Leistung, nimmt der gesamten Anlage diese 3 Prozent.

    Häufig gestellte Fragen zum Thema Leistungstoleranz

    Was ist die Leistungstoleranz bei Solarmodulen?

    Die Leistungstoleranz bei Solarmodulen gibt den möglichen Leistungsbereich um die Nennleistung an, innerhalb dessen sich die tatsächliche Leistung der Module bewegen kann. Aufgrund von Fertigungsschwankungen und -toleranzen kann die Leistung eines Solarmoduls geringfügig von der angegebenen Nennleistung abweichen. Die Leistungstoleranz wird in der Regel in Prozent oder Watt angegeben und auf den technischen Datenblättern der Solarmodule spezifiziert.

    Wie wirkt sich die Leistungstoleranz auf die Leistung meiner Photovoltaikanlage aus?

    Die Leistungstoleranz kann die Gesamtleistung Ihrer Photovoltaikanlage beeinflussen, da die tatsächliche Leistung der einzelnen Solarmodule von der Nennleistung abweichen kann. Wenn die Module eine positive Leistungstoleranz aufweisen, kann die Gesamtleistung der Anlage höher sein als die kumulierte Nennleistung der einzelnen Module. Umgekehrt kann bei einer negativen Leistungstoleranz die Gesamtleistung niedriger ausfallen.

    Ist eine positive oder negative Leistungstoleranz besser?

    Eine positive Leistungstoleranz ist generell besser, da sie bedeutet, dass die tatsächliche Leistung der Solarmodule gleich oder höher als die angegebene Nennleistung sein kann. Bei einer negativen Leistungstoleranz besteht die Möglichkeit, dass die tatsächliche Leistung der Solarmodule unter der Nennleistung liegt, was zu einer geringeren Energieerzeugung führen kann. Bei der Auswahl von Solarmodulen ist es daher empfehlenswert, Module mit einer positiven Leistungstoleranz zu bevorzugen.

    Wie groß ist der übliche Leistungstoleranzbereich bei Solarmodulen?

    Der Leistungstoleranzbereich variiert je nach Hersteller und Solarmodultyp. Üblicherweise liegt die Leistungstoleranz im Bereich von ±3 % bis ±5 % der Nennleistung. Es gibt jedoch auch Solarmodule mit einer Leistungstoleranz von 0 % oder einer ausschließlich positiven Toleranz (z. B. +3 %/-0 %), was bedeutet, dass die tatsächliche Leistung der Module mindestens der Nennleistung entspricht oder diese übertrifft.

    Sind Solarmodule mit geringerer Leistungstoleranz teurer?

    Solarmodule mit geringerer oder ausschließlich positiver Leistungstoleranz können teurer sein, da die Herstellung solcher Module einen höheren Grad an Präzision und Qualitätskontrolle erfordert. Allerdings kann der höhere Preis durch eine größere Energieerzeugung und eine bessere Leistung der Photovoltaikanlage über ihre Lebensdauer hinweg gerechtfertigt sein. Es ist wichtig, die Leistungstoleranz und den Preis der Module in Bezug auf die Gesamtkosten und den Ertrag der Photovoltaikanlage zu betrachten, um eine fundierte Entscheidung zu treffen.

    Carsten Steffen
    Autor: Carsten Steffen
    Carsten Steffen, Gründer von photovoltaik.sh, bringt sein tiefes Verständnis für Photovoltaik und seine Begeisterung für erneuerbare Energien ein, um Kunden in Schleswig-Holstein seit 2021 schneller und kostengünstiger zu ihrer eigenen Photovoltaikanlage zu verhelfen. Ermöglicht wird das Dank der Zusammenarbeit mit lokalen Solarteuren. Regelmäßige Schulungen runden unsere Expertise ab. Mit der Gründung von photovoltaik.sh sind wir Ihr vertrauenswürdigen Partner für alle, die ihren Stromverbrauch nachhaltig gestalten möchten.
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