PV-Modul Größe und Gewicht: Alle Maße und Daten

Deutschland will grüner werden. Ein Weg zu diesem Ziel sind Photovoltaikanlagen auf Dächern wie Ihrem. Vielleicht haben auch Sie mit dem Gedanken gespielt, PV-Module auf Ihrem Eigenheim zu installieren. Um zu prüfen, ob Solarmodule von der Größe und dem Gewicht mit Ihrem Dach kompatibel sind, brauchen Sie jedoch erst mal die Grundmaße und -daten.

Wir zeigen Ihnen hier, wie sich Solarmodule in Größe und Gewicht unterscheiden, was durchschnittliche Angaben sind und was Sie vor dem Kauf beachten müssen.

Was ist ein PV-Modul?

Photovoltaikmodule, kurz PV-Module, sind das eigentliche Kernstück einer PV-Anlage. Sie fassen einzelne Solarzellen zusammen, welche im Einzelnen dafür verantwortlich sind, dass aus Sonnenlicht nutzbarer Strom gewonnen wird. Mehrere PV-Module zusammengeschaltet ergeben dann zusammen mit anderen Komponenten (wie z. B. dem Wechselrichter) eine PV-Anlage.

Wie funktioniert eine Solarzelle?

Solarzellen sind meistens aus dem Halbleiter Silizium gefertigt, dessen Leitfähigkeit bei hohen Temperaturen oder Lichtzufuhr angeregt wird. Fällt nun Sonnenlicht auf die Solarzelle, so wandern Elektronen aus der obersten, negativ-dotierten Siliziumschicht durch die Grenzschicht in die positiv-dotierte Schicht. Diese bildet die unterste der insgesamt drei Schichten innerhalb der Solarzelle und ist durch einen Elektronenmangel gekennzeichnet. Die Bewegung der Elektronen, ausgelöst durch den Kontakt mit einer Lichtquelle, entspricht einem Stromfluss.

Wie groß sind PV-Module?

Die Größe von PV-Modulen unterliegt keinem festgelegten Standard. Stattdessen wird sie durch die Anzahl der Zellen bestimmt. Als Konsequenz waren Modulmaße lange Zeit nicht einheitlich und den Herstellern wurde in Bezug auf Design und Modulgröße freie Wahl gelassen.

Mitte der 1990er lag die Größe der meisten Solarmodule bei ca. 120 cm x 60 cm. Im Laufe der Zeit wurden jedoch immer größere Module nachgefragt, weswegen die Produzenten schnell nachziehen mussten. Die Folge waren diverse PV-Module und PV-Systeme, welche herstellerübergreifend nicht miteinander kombinierbar waren.

2017 konnten einige PV-Hersteller endlich eine Art Branchenstandard durchsetzen, um unter anderem die Herstellungskosten durch die Nutzung derselben Produktionsstraßen zu senken. Daran orientiert sich mittlerweile ein Großteil der Anbieter, was auch den Kunden zugutekommt.

Interessant zu wissen, ist, dass es bei dem Branchenstandard von 2017 jedoch nicht um die Größe der Solarmodule an sich geht. Stattdessen beschreibt er die Position der Montagebohrungen, und somit eine standardisierte Rahmengröße.

Die branchenübliche Montagemaße haben wir Ihnen in der folgenden Tabelle zusammengefasst:

Die meisten PV-Module auf privaten Hausdächern umfassen 60 Solarzellen. Dabei handelt es sich im Regelfall um sogenannte 6-Zoll-Zellen, bei der jede Zelle 156 mm x 156 mm groß ist. Dabei werden die Zellen in sechs Spalten und zehn Reihen angeordnet.

Da sich die Zellen bei Wärme ausdehnen, müssen gewisse Abstandsrichtlinien innerhalb des Moduls eingehalten werden. Folglich kann man bei einem PV-Modul mit 60 Zellen eine Größe von 165 cm x 100 cm erwarten. Daneben gibt es auf dem Markt auch viele PV-Module mit 36, 48, 54 oder 72 Zellen im Angebot.

Modulgröße nach Anzahl der Zellen:

Doch bedeutet ein größeres PV-Modul auch automatisch mehr Leistung, ergo mehr Strom? Nicht unbedingt. Die Leistung hängt nämlich vor allem von dem Zelltyp ab. Doch, bevor wir dorthin kommen, zeigen wir Ihnen zunächst, inwiefern das Gewicht des PV-Moduls Ihre Entscheidung maßgeblich beeinflussen wird.

Wie viel wiegt ein PV-Modul?

Bei der Wahl des passenden PV-Moduls spielt das Gewicht eine entscheidende Rolle. Dies beeinflusst nämlich nicht nur die Montagearbeit (und -kosten), sondern entscheidet häufig auch, ob Ihr Traum-Modul überhaupt auf Ihrem Dach installiert werden kann. Schließlich ist die Belastbarkeit eines Dachs begrenzt und insbesondere in Bergregionen muss noch Schnee einkalkuliert werden.

Als Faustformel kann man sich merken, dass ein komplettes PV-Modul 60 g pro Wp (Watt Peak) wiegt. Folglich wiegen die meisten Module mit 60 Zellen auf dem Markt zwischen 18 und 21 kg. Das gilt jedoch in erster Linie für Glas-Folie-Module. Je nachdem welchen PV-Modul-Typ sie wählen, können nochmal einige Kilos dazukommen. Für die Berechnung der Gesamtlast sowie die Installationsdurchführung sollten Sie unbedingt eine professionelle PV-Firma beauftragen.

Damit Sie bei der Gewichtsfrage auch mitsprechen können, haben wir hier für Sie die typischen PV-Modul-Typen aufgelistet:

Welche PV-Modul-Typen gibt es?

Glas-Folie-Module sind die am stärksten nachgefragte Modul-Variante auf dem Markt. Wie der Name bereits vermuten lässt, ist auf einer Seite eine Tedlarfolie angebracht. Gleichzeitig ist das PV-Modul durch eine Glasscheibe auf der Vorderseite gegen Wetter und Belastung geschützt.

Durch den Einsatz der Folie auf der Rückseite kann das Solarmodul in Sachen Gewicht und Montage punkten. Außerdem ist es einfacher, in Masse zu produzieren und bietet daher auch Kostenvorteile, die an den Kunden weitergegeben werden.

Glas-Glas-Module sind auf beiden Seiten mit einer Glasschicht versehen. Das macht sie in der Herstellung teurer und in der Montage etwas aufwendiger als Glas-Folie-Module. Gleichzeitig sind sie aber um einiges widerstandsfähiger. Folglich werden sie häufig mit einer höheren Produktgarantie angeboten.

In Gebieten mit schwierigen Wetterlagen wie an der Küste oder auch in den Bergen sind sie daher eine Überlegung wert. Jedoch bedeutet die Verwendung von einer doppelten Glasschicht zusätzlich mehr Gewicht auf dem Dach. Durch die doppelte Glasbeschichtung kann von einer zusätzlichen Last von 3 bis 6 kg pro PV-Modul ausgegangen werden.

Halbzellenmodule werden aus denselben Materialien gefertigt wie die ersten beiden Modul-Typen. Dadurch haben sie weder Gewichtvorteile noch -Nachteile. Allerdings ist ihre Leistung höher. Der Trick besteht darin, dass sie nach der Herstellung einfach durchgeschnitten werden und man somit zwei parallel verschalteten „Zwillingshälften“ erhält. Dadurch wird die Anzahl der Zellverbinder gegenüber Vollzellenmodulen verdoppelt, was dazu führt, dass sich der elektrische Widerstand reduziert.

Als Ergebnis weist der Wirkungsgrad des Halbzellenmoduls 2 – 3 % mehr Leistung auf als vorher. Weitere Vorteile des Halbzellenmoduls werden bei Verschattung, bei vertikaler Aufständerung oder auch beim Abtauen nach Schneefall deutlich.

Wie viel Leistung hat ein PV-Modul?

Nachdem Sie nun alles Wichtige über Größe und Gewicht von PV-Modulen wissen, können Sie jetzt die Leistungsfrage in Angriff nehmen. Fakt ist, dass alle Punkte miteinander zusammenhängen.

Die Leistung eines Solarmoduls hängt dabei nicht nur von der Größe ab. Oder davon, wie gut das Modul gegen Einflüsse von außen geschützt ist, was sich wiederum auf das Gewicht auswirkt. Den gößten Einfluss auf die Leistung haben tatsächlich die Zellen innerhalb des Moduls.

Um das beste Modul für Ihre individuelle Situation zu finden, müssen sich die folgende Frage stellen: Wie viel kWp (Kilowatt Peak) brauche ich eigentlich? Dafür sollten Sie zunächst Ihren Stromverbrauch und Ihre wirtschaftliche Situation erfassen. Anschließend empfiehlt es sich, alle Daten mit einem Fachmann für Solarenergie zu besprechen.

Die wichtigste Kennzahl für die Leistung eines PV-Moduls ist der Wirkungsgrad. Dieser beschreibt, wie effizient die Solarzellen eines Moduls einfallendes Sonnenlicht in elektrische Energie umwandeln. Außerdem beeinflusst er die Rendite Ihrer PV-Anlage. Je höher die Leistung Ihrer PV-Module, desto schneller können Sie die Anschaffungskosten amortisieren.

Wie Sie der Tabelle entnehmen können, scheint sich mit zunehmender Größe auch die Leistung Ihres PV-Moduls zu erhöhen.

Doch Vorsicht: Dies sind nur Orientierungswerte. Wie Sie bereits davor gelesen haben, unterscheiden sich die Zelltypen in ihrer Leistungsstärke. Was das konkret heißt, zeigen wir Ihnen hier: ‍

Welche Zelltypen gibt es bei PV-Modulen?

Dünnschichtmodule sind PV-Module, deren extrem dünnen Solarzellen in erster Linie aus amorphem Silizium hergestellt sind. Das Silizium wird zusammen mit weiteren benötigten Halbleiterwerkstoffen auf ein Trägermaterial aufgedampft, sodass die Dicke der Schicht nur ca. ein Mikrometer beträgt.

Anzumerken ist, dass Dünnschichtmodule zwar besonders leicht im Gewicht, wärmerobust und auch günstig in der Herstellung sind, dafür können sie aber in Bezug auf den Wirkungsgrad nicht mit den anderen PV-Modul-Typen mithalten.

Aufgrund des niedrigeren Wirkungsgrads, muss mehr Fläche mit Dünnschichtmodulen belegt werden, um auf dieselbe Leistung zu kommen. Da die Dachflächen jedoch begrenzt sind, sind Dünnschichtmodule somit für Privatverbraucher in der Regel nicht geeignet. 

Stattdessen werden hauptsächlich polykristalline und monokristallineZellen eingesetzt. Beide Arten sind in ihrem Aufbau identisch. Dennoch gibt es entscheidende Unterschiede, die Sie bei Ihrer Entscheidung beachten sollten:

• Monozellen können schwächere Lichteinstrahlung deutlich effektiver aufnehmen und verarbeiten. 
• Dadurch haben Monozellen eine etwas höhere Leistung als Polyzellen bei gleicher Zellengröße.
• Der höhere Wirkungsgrad von Monozellen von 20 – 30 % macht sich aber auch preislich bemerkbar.
• Polyzellen verlieren bei bei steigender Temperatur weniger Leistung als Monozellen. Dennoch können sie mit Dünnschichtmodulen in diesem Punkt immer noch nicht ganz mithalten.
• Optisch lassen sich Monomodule anhand ihrer stark abgerundeten Ecken und schwarzen Farbe unterscheiden.
• Markant für Polyzellen ist ihre marmorierte Zellstruktur und eine eher bläuliche Farbe.

	Wirkungsgrad	Temperatur-Widerstand	Preis
Dünnschicht
Monozellen
Polyzellen

Fazit

Bei der Wahl des richtigen Modultyps ist es am besten, sich von einem Fachmann beraten zu lassen. Denn neben der verfügbaren Fläche müssen weitere Kriterien wie Belastbarkeit des Dachs, Wirtschaftlichkeit, klimatische Bedingungen und andere regionale Besonderheiten berücksichtigt werden.

In der folgenden Übersicht finden Sie einen groben Überblick der benötigten Fläche je Zellenart und kWp:

Wie viel Quadratmeter eine PV-Anlage am Ende wirklich benötigt, um die von Ihnen gewünschte Menge an Strom zu produzieren, hängt von der Bauweise und der Leistung der Solarmodule ab. In diesem Beispiel muss Ihr Dach mindestens 60 m² umfassen, damit eine monokristalline PV-Anlage bis zu 10 kWp Gesamtleistung erzielen kann.

Denken Sie bei der Kalkulation der vorhandenen Fläche auch an Abstände zu Nachbargebäuden, an Schornsteine und andere Objekte, die Schatten werfen.