Wie funktioniert Phovo?

Auf phovo.de finden Sie für die größten Städte in Deutschland "Solarprofile", die über den Stand und weiteren Ausbau ihrer jeweiligen Solarenergienutzung informieren. Ziel ist es, den grundsätzlich an Photovoltaik interessierten Bürgern als auch den Bürgern, die sich konkret für die Installation einer Anlage interessieren, alle stadtspezifischen Informationen auf einer Seite gebündelt zu präsentieren.

phovo.de bietet Investoren und Betreibern von Photovoltaikanlagen eine solide Bewertungsgrundlage, die Energieerträge ihrer PV-Anlage mit in der Praxis gemessenen Ertragswerten zu vergleichen und zu analysieren. Überdies finden Sie alle wichtigen städtischen und kommunalen Informationen zur Planung und Bau einer Photovoltaikanlage.

Auf phovo.de finden Sie für jede Stadt in Deutschland die in der Praxis gemessenen Erträge von Solaranlagen.

Um in den nächsten Jahren die Versorgung eines Industrielandes wie Deutschland aus Erneuerbaren Energien zu erreichen, wird sich der Solarstrombedarf in Deutschland in den nächsten Jahren vervielfachen. phovo.de zeigt Ihnen, welchen Beitrag die Solarenergienutzung in Essen hierzu leistet.

Inhaltsverzeichnis
  • Klimaschutz in Essen: Welchen Anteil trägt Solarstrom bei?
  • Wichtige Daten & Fakten über Fotovoltaik-Anlagen in Essen
  • Wie viel Solarenergie kann man auf einem Hausdach ernten?
  • Solar-Fachbetriebe in Essen online erreichen und kostenlos vergleichen!
  • Anhang: Datenursprung, Rechnungen & Erläuterungen

Verbreitung der Solarenergie-Nutzung in Essen

In Essen hat der Anteil der Solarstromanlagen an der Erneuerbaren Stromerzeugung in den letzten Jahren immer weiter zugenommen. Mit 4387.533 nimmt die Photovoltaik bereits Ende 2015 einen Anteil von rund 42.69 Prozent an den Erneuerbaren zur Stromproduktion ein.

Die Photovoltaik (PV) hat sich als Möglichkeit zur dezentralen, verbrauchsnahen und ökologischen Stromerzeugung bestens bewährt und spielt in unserer heutigen, nachhaltigen Energieversorgung eine gewichtige Rolle: Bereits im Jahr 2017 deckte die PV mit einer geschätzten Stromerzeugung von ca. 40 TWh etwas mehr als 7 % des Netto-Stromverbrauchs in Deutschland. Alle Erneuerbaren Energien (EE) kamen zusammen auf annähernd 39 %. Auch die Kosten sind immer weiter gesunken und sind heute günstiger als Strom aus Braunkohle.

Gründe genug, warum die Zahl der Verbraucher, die sich eine Solaranlage installieren, um damit ihren eigenen Strom aus Sonnenenergie zu erzeugen, stetig steigt.

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Wichtige Daten & Fakten über Fotovoltaik-Anlagen in Essen

Private Haushalte können mit einer Photovoltaik-Anlage, z.B. auf dem Dach des Eigenheims, aktiv an der Energiewende mitwirken und gleichzeitig einen wirtschaftlichen Vorteil erzielen. Denn mit einer eigenen Photovoltaikanlage lassen sich bis zu 30 Prozent des Stromverbrauchs im Haushalt selbst erzeugen. Wird die Anlage mit einem Batteriespeicher ergänzt, lässt sich der Anteil des Eigenverbrauchs auf etwa 70 Prozent erhöhen.

Voraussetzung für einen hohen Solarertrag sind die Standortbedingungen und die fachmännische Planung und Realisation. Für alle, die eine PV-Anlage in Essen planen oder ihre Erträge überprüfen wollen, hat phovo eine Vielzahl von Solaranlagen in Essen ausgewertet und nachfolgend die wichtigsten Vergleichskennzahlen zusammengefasst.

Wieviel Sonnenenergie wandelt eine Anlage in Essen in PV-Strom um?

Wieviel Sonnenenergie letztlich in Solarstrom umgewandelt wird, ist von einer Vielzahl von Faktoren abhängig. Grundsätzlich zählen hierzu die Sonneneinstrahlung, die Modulausrichtung und Verschattung als auch der Wirkungsgrad der Module und des Wechselrichters.

Um zu beurteilen, ob eine Anlage viel oder wenig Strom produziert, bietet sich ein Vergleich der produzierten Solarstrommenge pro installiertem Kilowatt Anlagenleistung an. Im deutschlandweiten Durchschnitt werden pro kWp 934 kWh produziert.

835.73
kWh/KW pro Jahr

Während der vergangenen Jahre wurde - bezogen auf alle Dachanlagen in Essen - ein Solar-Stromertrag von 835.73 kWh pro Kilowattp erzielt. Tipp: Bei der Planung Ihrer Anlage können Sie für rund 1.000 Kilowattstunden Strom, die ein Haushalt pro Jahr verbraucht, in etwa ein Kilowatt Nennleistung einplanen.

Anlagensegmente: So verteilt sich die Photovoltaikleistung in Essen

Die Grafik zeigt die Verteilung der Anlagengröße nach der Leistung des Solargenerators in Essen. Hier werden zu 67 % kleinere PV-Anlagen unter 10 Kilowatt Gesamtleistung genutzt. 29 % der Solaranlagen sind zwischen 10 und 50 kW stark und nur 4 % nutzen Anlagen mit mehr als 50 kW.

PV-Anlagen werden in aller Regel so ausgelegt, dass mit Ihnen im Verhältnis zum eigenen Bedarf ein möglichst hoher Eigenverbrauch erzielt werden kann. Ohne PV-Speicher fallen die Anlagen im typischen Einfamilienhaus-Segment dann um 5 kW aus. Optimiert man auf den Autarkiegrad, so wird häufig das gesamte Solardach belegt. Alternativ lässt sich eine PV-Anlage auch auf die CO2-Einsparungen bzw. den Klimaschutzbeitrag optimieren. Zwölf Kilowatt wäre hier für Dachanlagen privater Haushalte eine geeignete Größe.

Aus regulatorischen Gründen haben sich in der Vergangenheit verstärkt Anlagensegmente bei zehn Kilowatt (anteilige EEG-Umlage auf Eigenverbrauch) bei 30 Kilowatt (Pflicht zur Fernsteuerbarkeit) und ab 100 Kilowatt (verpflichtende Direktvermarktung) herausgebildet.

Wie groß muss Ihr Dach für eine typische PV-Anlage in Essen sein?

Heute werden PV-Anlagen so konzipiert, dass sie besonders wirtschaftlich betrieben werden können. Das heißt, dass es nicht immer sinnvoll ist, das gesamte Dach mit Solarmodulen zu belegen, wenn es keinen Abnehmer oder Stromspeicher für einen möglichst hohen Eigenverbrauch gibt. Bei der Planung der Dachbelegung sollte zudem beachtet werden, dass bei Spitzdächern immer nur eine Dachseite belegt werden kann und auch Gauben und Dachfenster ausgespart werden müssen. Daher kann man im Gegensatz zu einer Flachdachanlage häufig nicht die gesamte Dachfläche für eine PV-Anlage einplanen. Beim Flachdach beschränkt hingegen hauptsächlich die Statik, wieviele Module installiert werden können.

In der Praxis geht man daher von den folgenden Faustregeln aus: Auf 10 m2 Dachfläche können auf einem Satteldach rund 1 kWp Leistung installiert werden. Auf einem Flachdach kann man hingegen mit 30 m2 pro 1 kWp kalkulieren.

0 kWpeak

Ø pro Anlage: 66 Module

Im Schnitt liegt die Anlagenleistung in Essen bei 18.08 kWp. Um auf die Leistung einer durchschnittlichen PV-Anlage in Essen zu kommen, brauchen Sie etwa 66 moderne Solarmodule mit 60 Solarzellen und rund 275 Wattp.

Welchen Strombedarf deckt eine typische Solaranlage ab?

835.73
kWh / Jahr

≙ 15 Personen

Mit einem Durchschnittsertrag pro Anlage von rund 15113.53 kWh können in Essen der Strombedarf von rund 15 Personen gedeckt werden.

Mit der Stromproduktion kleinerer Anlagen mit weniger als 10 kWP können sich rechnerisch eine Familie mit 3 bis 4 Haushaltsmitgliedern pro Jahr selbst mit Solarstrom versorgen.

In der Praxis ist die Höhe der Deckung des Eigenbedarfs jedoch vom Verbrauchsverhalten abhängig. Da nie der gesamte Solarstrom auch verbraucht werden kann, wenn die Sonne scheint, kalkuliert man - ohne Strom in Solarbatterien zwischen zu speichern - in etwa mit einem Beitrag von rund 30%. Mit einem Solarakku lässt sich der Eigenverbrauch hingegen auf rund 70% steigern!

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Hochrechnung: Das bringt Ihnen eine Solaranlage mit 10 Kilowatt Leistung

Eine PV-Anlage ist für viele Dachbesitzer nicht nur eine Herzensangelegenheit. Sie wollen sich häufig unabhängiger vom Stromversorger machen und auch der Umwelt durch CO2-frei produzierten Strom etwas Gutes tun. Häufig ist aber auch einfach die Rentabilität entscheidend. Im Folgenden zeigen wir Ihnen beispielhaft die vielen Einsatz- und Anwendungsmöglichkeiten auf, die Ihnen eine 10 Kilowatt Solaranlage in Essen bietet.

So viele (Primär-)Energie-Einheiten können Sie selbst erzeugen!

Eine 10-kW-Photovoltaik-Anlage, die Sie auf einem Essener Dach betreiben, erzeugt Ihnen einen Stromertrag von 8357.3 kWh im Jahr. Dies klingt zunächst nicht spektakulär. Doch rechnen Sie die Energie einmal in die entsprechenden Mengen an Heizöl, Erdgas oder Holz um, die benötigt würden, um eben diese Energiemenge zu erzeugen. Dann wird erst klar, wie viel Sonnenergie auf uns täglich herabscheint und wie viel wir davon gewinnen und sinnvoll nutzen können.

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kWh/Jahr

Solarstrom

  • ≙ 843L Heizöl
  • ≙ 836m3 Erdgas
  • ≙ 1990kg Holz

Solarstrom ist Energie: Die Jahresproduktion eines 10 kW-Solargenerators entspricht in Essen rund 843 l Öl, 836 m3 Heizgas oder 1990 kg Kaminholz.

Power-to-Heat: Photovoltaik und Wärmepumpen kombinieren

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kWh

Erdwärmepumpe

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kWh

Luftwärmepumpe

Mit einer 10 kW PV-Anlage auf Ihrem Hausdach können Sie in Essen mit einer Sole-Wasser-Wärmepumpe ungefähr 33429 kWh pro Jahr umweltfreundliche Wärme erzeugen. Mit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe erzeugen Sie immerhin 25072 kWh pro Jahr. Im Durchschnitt können Sie mit 29251 kWh dieser Wärme einen Neubau mit 418 m2 oder einen Altbau mit 98 m2 beheizen.

Mit einem Heizstab oder einer Wärmepumpe lässt sich Heizungs- als auch Brauchwasser mit selbst erzeugtem Strom aus der Solaranlage auf dem Dach aufheizen. Damit erhöht ihr den Eigenverbrauch eurer selbst erzeugten Solarenergie, spart Heizkosten und schont die Umwelt.

Besonders effizient ist das Heizen mit einer Wärmepumpe mit Energiemanager. Dieser steuert die Anlage automatisch so, dass die Wärmepumpe möglichst dann Energie aufnimmt, wenn die Sonne scheint. Der Pufferspeicher hält die Wärme dann für die Abend- und Nachtstunden vor, so dass ihr abends und nachts weniger Netzstrom beziehen müsst.

Soviel verdienen Sie mit und ohne Solarstromspeicher

In der Praxis werden Sie nicht den gesamten auf Ihrem Dach erzeugten Strom selbst verbrauchen können. Mit den von einer 10-kWp-Anlage in Essen erzeugten 8357.3 kWh können Sie aber den Stromverbrauch Ihres Haushaltes für z. B. Kühlschrank, Waschmaschine, Geschirrspüler bis hin zu Toaster, Wasserkocher und Unterhaltungselektronik reduzieren.

Bei gleichem Verbrauchsverhalten können Sie so rund 30% Ihres Solarstroms selbst verbrauchen, 70% gehen dann ins Stromnetz. Investieren Sie auch in einen zu Ihrer 10-kW-Anlage passenden Solarspeicher, können Sie den tagsüber erzeugten Solarstrom puffern und zu einem späteren Zeitpunkt abrufen. Damit erhöhen Sie die Solarstrommenge, die Sie selbst verbrauchen können: Mit Solarstromspeicher können Sie rund 70% selbst nutzen und nur 30% gehen ins Stromnetz.

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€/Jahr

ohne Speicher

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mit Speicher

Bewertet man den selbst verbrauchten Strom mit dem Haushaltsstrompreis von 30 Cents und den eingespeisten PV-Strom mit der Einspeisvergütung von 12 Cents, so entspricht dies in Essen einem jährlichen Verdienst von 1454 Euro ohne Stromspeicher und jährlichen Solar-Einnahmen von 2056 Euro mit Speicher.

Strom ohne CO2: Mit einer Photovoltaikanlage aktiv das Klima schützen

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kgCO2 / Jahr

= 345 Bäume

In Essen sparen Sie mit Ihrer 10-kW-Anlage Emissionen in der Höhe von 4312. Um soviel CO2 aus der Atmosphäre jährlich aufzunehmen, bedürfte es 345 Bäume. Denn ein typischer Laubbaum benötigt etwa 80 Jahre, um eine Tonne CO2 zu speichern.

Der Ausbau der Photovoltaik verlief ab dem Jahrhundertwechsel äußerst dynamisch. Die installierte Leistung hat sich von rund 100 MWP im Jahr 2002 bis auf rund 11 GWP Ende 2015 mehr als verhundertfacht. Durch den geringeren CO2-Ausstoß trägt der Ausbau erneuerbarer Energien heute wesentlich zur Erreichung der Klimaschutzziele bei.

Eine Photovoltaikanlage im normalen Betrieb stößt kein CO2 aus – allerdings muss die Anlage hergestellt werden und dabei kommt es auch zu umweltschädlichem CO2-Ausstoß. Laut Frauenhofer Institut dauert es im Durchschnitt zwei Jahre bis eine Photovoltaikanlage in Deutschland das CO2, das durch seine Herstellung freigesetzt wurde, wieder durch die umweltfreundliche Stromproduktion einspart.

Solarstrom macht e-mobil: So weit fahren Sie mit Sonnenstrom!

Dank Ihrer 10-kW-PV-Anlage müssen Sie Ihre persönliche Energiewende nicht nur auf Ihr Haus beschränken. Sie können sie vielmehr auch auf die Straße bringen. Denn wer sein zwei- oder vierrädriges E-Mobil mit Solarstrom betankt, ist in Essen und Umgebung immer umweltfreundlich unterwegs. Voraussetzung ist eine Ladestation wie z. B. eine sogenannte Wallbox, die das E-Auto deutlicher schneller mit dem eigenen Solarstrom beladen kann als über einen herkömmlichen Hausanschluss.

Tipp: Natürlich erhöht auch ein Elektroauto den Direktverbrauch und damit die Wirtschaftlichkeit der Solaranlage!

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km/Jahr

Tesla Model S

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km/Jahr

Renault ZOE

Wenn Sie Ihren Solarstrom ausschließlich elektromobil nutzen wollen, so können Sie mit dem kleinen Elektroflitzer Renault ZOE rund 57242 km pro Jahr fahren. Mit dem Oberklasse-Modell TESLA Model S schaffen Sie es mit einer 10 kW Solaranlage in Essen immerhin noch auf 34534 km pro Jahr.

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Weiterführende Informationen zu den Solardaten für Essen

Die meisten Besitzer von PV-Anlagen verbrauchen Teile ihrer Solarstromproduktion selbst und speisen den restlichen Strom ins Stromnetz ein und beziehen die Einspeisevergütung über das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG). Für diese Anlagen sind die Netzbetreiber seit der EEG-Novelle 2004 gemäß § 15 verpflichtet, bestimmte Anlagendaten zu veröffentlichen. Diese Anlagendaten wurden von der DGS bis Ende 2015 aufbereitet und von phovo.de nach Städten und Gemeinden zusammengefasst. Da zudem die Übermittlung der Daten in unterschiedlichen Formaten erfolgte, bilden die auf phovo.de veröffentlichten Anlagenwerte für Essen den Ist-Stand des Jahres 2015 ab und können zudem Fehler enthalten. Für die Richtigkeit der auf phovo.de angegeben Solardaten übernehmen die Betreiber keinerlei Gewähr oder Haftung.

Bei der Berechnung der Leistungsanteile der erneuerbaren Energiequellen wurden in Essen Solarstrom, Windkraft, Wasserkraft, Biomasse, Strom aus Klär- und Grubengas als auch aus Tiefengeothermie berücksichtigt. Insgesamt wurden dabei 1570 erneuerbare Stromerzeuger in Essen ausgewertet. Im Bereich der Solarenergienutzung wurde eine PV-Leistung von 4387.533 kW von insgesamt 1548 PV-Anlagen (Gebäude- und Freiflächenanlagen) mit einbezogen.

Der spezifische PV-Anlagenertrag kWh/(kWp*a) oder kWh/kWp/a oder kWh/kWp im Jahr bzw. kWh/kWp pro Jahr bezieht sich immer auf 1 kWp installierte PV-Leistung bezogen auf 1 Jahr (a = "anno"). Diese Kennzahl dient dazu, den Ertrag von unterschiedlich leistungsstarken Solaranlagen miteinander vergleichbar zu machen. Bei gleichen Solarmodulen und Aufstellungsbedingungen lässt sich so die Eignung des Standortes beurteilen bzw. bei gleichem Standort die Ertragsstärke des PV-Systems.

Solaranlagen mit Netzanschluss ≤ 10 kW werden in aller Regel zur Stromgewinnung auf kleineren Wohngebäuden eingesetzt. Ans Verteilnetz angeschlossene Solaranlage > 10 - 50 kW sind vielfach auf größeren Wohn- und Gewerbeimmobilien zu finden, während Solaranlagen mit > 50 kW bis hin zu mehreren MW Netzanschlussleistung Flächen-Solarparks oder große Flachdachanlagen darstellen. Ein hoher Anteil an Solaranlagen im kleineren Leistungsbereich deutet auf eine urbane Siedlungsstruktur hin, ein hoher Anteil an großen Solaranlagen auf eine eher rural geprägte Struktur.

Die durchschnittliche Nennleistung in kWp (p = "peak", auf deutsch = "Spitze") gibt die unter Normbedingungen im Labor gemessene Spitzenleistung an, die im Datenblatt jedes Solarmoduls vermerkt ist. Nutzt man die heute typischen Hochleistungsmodule mit z. B. 275 Wattp pro Modul, so benötigt man pro kWp rund 3,63 Module. Bei einer Länge von 1,65 m und einer Breite von 1 m pro Modul ergibt sich ein Flächenbedarf pro Modul von 1,65 m2. Um 1 kWp auf dem Dach zu installieren, benötigt man daher im Durchschnitt etwa 3,63 x 1,65 = 6 Module pro kWp bzw. 6 x 1,65 = 9,9 m2, also rund 10 m2 Dachfläche.

Der gesamte kWh-Anlagenertrag pro Jahr in Essen hängt von mehreren Faktoren wie z.B. von der Ausrichtung, dem Neigungswinkel der Module als natürlich auch von der Größe der Anlage ab. Da für die Angabe der kWh/a nur Dachanlagen einbezogen wurden, kann die hier für Essen angegebene Größe als gute Orientierung dienen. Ebenso dient die Berechnung der Personenanzahl (Annahme: 1.000 kWh/Person pro Jahr) nur zur Verdeutlichung des Solarstrombeitrags zum Haushaltsstromverbrauch.

Um Solarstrom-Einheiten von Kilowattstunde in andere Einheiten umzurechnen, kann man vereinfachend annehmen, dass 1 Liter Heizöl ≈ 1 m3 Erdgas ≈ 2 kg Brennholz ≈ 10 kWh PV-Strom entsprechen. Deutlich genauer lassen sich diese Energieeinheiten mit dem Heizwert des jeweiligen Brennstoffes umrechnen. phovo.de hat hier Erdgas 10 kWh/m3, für Heizöl EL 11,8 kWh/kg - 1 Liter Heizöl entspricht (bei 15 °C) etwa 0,84 Kilogramm Heizöl - und für lufttrockenes Holz 4,2 kWh/kg angenommen.

Mit einer Wärmepumpe können Sie Ihr Haus effizient und umweltfreundlich mit eigenem Solarstrom beheizen. Um zu berechnen, wie groß Ihre Solaranlage sein muss, können Sie den im Energieausweis angegebenen Verbrauchswert von z. B. 100 kWh/m2a heranziehen. Bei einer Wohnfläche von 120 m2 benötigen Sie demnach pro Jahr 12.000 kWh Heizwärme. Mit einer Luftwärmepumpe (JAZ = 3) würden Sie hierfür 4.000 kWh, mit einer Erdwärmepumpe (JAZ = 4) 3.000 kWh Solarstrom verbrauchen. In unserem Beispiel haben wir die Wohnfläche berechnet, die eine Wärmepumpe mit einer JAZ von 3,5 in einem Neubau mit 70 kWh/m2a (Niedrigenergiehaus) und einem Altbau mit 300 kWh/m2a mit dem gesamten Solarstrom unserer Referenzanlage beheizen könnte. Es gilt jedoch zu beachten, dass Sie auch mit Stromspeicher in aller Regel nicht den gesamten von der Wärmepumpe benötigten Strom selbst produzieren können.

Photovoltaik-Anlagen werden in aller Regel so betrieben, dass ein Teil des Solarstroms selbst verbraucht wird und der restliche Anteil in das Stromnetz eingespeist wird. Die oben dargestellte Berechnung der pro Jahr ohne und mit Stromspeicher erzielten Euro-Erträge resultieren daher einerseits aus den eingesparten Stromkosten, die hier mit 0,3 Euro pro kWh angenommen wurden, und der Vergütung durch das EEG, die hier mit 0,12 Euro pro kWh bewertet wurde. Zusätzlich wurde der Eigenverbrauch ohne Speicher mit 30% und mit Speicher mit 70% gewichtet.

Im Jahr 2016 lag der CO2-Emissionsfaktor für den Strommix in Deutschland (geschätzt) bei 516 Gramm pro Kilowattstunde. Der Strommix umfasst fossile, nukleare und erneuerbare Energieträger. Läßt man Emissionen bis zur Fertigstellung einer Solaranlage außen vor, so entspricht die eingesparte Menge an CO2 in Essen rund 0,5 kg/kWh. phovo.de hat diese CO2-Minderung mit der eines Baumes gleichgesetzt: Ein Baum ist in der Lage, rund 12,5 kg CO2 pro Jahr in seinem Holz zu speichern.

Wie weit kann man mit Solarstrom Auto fahren? Sehr weit! Liegt der Energieverbrauch Ihres Elektroautos bei 20 kWh/100 km, fahren Sie mit 5000 kWh 25.000 km pro Jahr bzw. rund 2.000 km pro Monat emissionsfrei. Natürlich gilt auch hier, wer langsamer fährt verbraucht weniger. Und je kleiner und leichter das Auto, desto weniger Strom wird verbraucht. In unserem Vergleich haben wir deshalb einen kleiner elektromotorisierten Wagen mit einem Verbrauch von 13 kWh/100 km mit einem leistungstärkeren Model mit 20 kWh/100 km verglichen. Es liegt also ganz an Ihnen, in jedem Fall fahren Sie umweltfreundlich und wesentlich günstiger als mit einem Verbrennungsmotor.