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

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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.

Analyse der in Essen betriebenen Solarstrom-Anlagen

Für die Planung einer PV-Anlage werden häufig bundesweit geltende Durchschnittswerte oder theoretisch hergeleitete Ertragswerte herangezogen. Diese lassen jedoch Ungenauigkeiten zu. Viel nützlicher sind hingegen die tatsächlichen Photovoltaik-Praxiswerte. Daher finden Sie im Folgenden die real gemessenen PV-Solarerträge und Leistungsdaten von Dachanlagen in Essen. Aufbauend auf diesen Praxis-Kennzahlen können Sie wesentlich besser einschätzen, welche Solarsysteme genutzt werden und mit welchem Solarertrag Sie in Essen rechnen können.

Tipp: Falls Sie bereits Besitzer einer Sonnenstrominstallation in Essen sind, können Sie mit Hilfe der nachfolgenden PV-Daten beurteilen, ob Ihre bestehende Anlage im Vergleich gut oder schlecht funktioniert.

Wie groß ist eine durchschnittliche PV-Anlage in Essen?

Anlagen mit mehr als 100 kWP maximaler Leistung sind heute zumeist Freiflächenanlagen, aber auch größere Dachanlagen (z. B. auf großen Hallen) werden in dieser Größe realisiert. Photovoltaikanlagen der mittleren Größe sind fast ausschließlich Aufdachanlagen, z. B. auf Mehrfamilienhäusern und auf gewerblich oder landwirtschaftlichen genutzten Gebäuden. Kleine Anlagen mit weniger als 10 kWP findet man auf vielen Einfamilien- oder Reihenhäusern.

Ein Großteil der Photovoltaik-Anlagenbetreiber (67 Prozent) in Essen besitzen Solaranlagen mit Nennleistungen unter 10 kWp. Die Anteile der Photovoltaik-Anlagen mit 10 bis 50 kWp liegen bei 29 Prozent und die von Anlagen mit Solarstromleistungen über 50 kWpbei nur 4 Prozent.

So viel kWh-Solarstrom können Sie in Essen mit 1 kWp Photovoltaik-Leistung erzeugen

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kWh/KW pro Jahr

Installiert auf einem Essener Dach erzeugen Sie mit Ihrer PV-Anlage jährlich gut 836 kWh pro installiertem Kilowatt Peak Solarstrom. Zum Vergleich: Der bundesdeutsche Durchschnitt beträgt 934 kWh/kWp pro Jahr.

Um abschätzen zu können, wieviel Strom Sie mit einer Photovoltaik-Anlage in Essen produzieren können, ist die Kennzahl "kWh pro kW" von Bedeutung. Denn je nach Dachgröße lassen sich unterschiedlich viele Module installieren, die in Summe eine bestimmte kW-Leistung ergeben. Mit dem für Essen gemessenen kWh/kW-Wert können Sie dann ganz einfach berechnen, wieviel Solarstrom Sie produzieren könnten oder, ob Ihre Photovoltaik-Anlage mehr oder weniger als der Durchschnitt produziert. Bei sehr großen Abweichungen nach unten, kann eine Überprüfung durch einen Essener Solarfachmann sinnvoll werden.

Kann ich mich mit Solarstrom autark selbst versorgen?

Bei einem durchschnittlichen Anlagenertrag von 1.000 Kilowattstunden pro Jahr je Kilowattpeak könnte ein Durchschnittshaushalt mit einem jährlichen Strombedarf von 4.000 kWh rein rechnerisch bereits mit einer Anlagengröße von ca. 4,5 kWp bedarfsdeckend mit Solarenergie versorgt werden. Da aber Stromerzeugung und -verbrauch nicht deckungsgleich sind, liegen der tatsächliche Eigenverbrauchsanteil sowie der Autarkiegrad bei dieser Anlagenkonfiguration – und einer typischen Verbrauchskurve – bei jeweils etwa 30 Prozent. Ein Drittel des solar erzeugten Stroms wird also typischerweise direkt selbst verbraucht.

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kWh / Jahr

≙ 15 Personen

Theoretisch können Sie sich mit Solarstrom problemlos selbst versorgen und ohne Stromanschluss auskommen. In Essen deckt z. B. der Jahresertrag einer durchschnittlichen Dachanlage von 15113.53 Kilowattstunden theoretisch den Strombedarf von 15 Personen.

So planen Sie die Modul-Belegung Ihrer Dachfläche

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Ø pro Anlage: 66 Module

Die durchschnittliche Leistung einer Photovoltaikanlage beträgt in Essen 18.08 kWp. Dies entspricht in etwa 66 Solarmodulen pro Anlage auf einer Dachfläche von rund 108 m2.

Für die Installation einer Solarkraftanlage sind Flachdächer ebenso geeignet wie Dächer mit Neigung (Pult- und Spitzdächer). Eine Photovoltaikanlage auf einem Spitzdach benötigt mindestens rund sechs Quadratmeter pro Kilowatt Nennleistung. Auf einem Flachdach rechnet man je nach baulichen Gegebenheiten mit dem 2- oder 3-fachen Platzbedarf. Aber, häufig kann nicht die ganze Dachfläche belegt werden. Schornsteine, Dachgauben und stark verschattete Flächen sollten wenn möglich ausgespart werden.

Wichtig ist, dass eine eventuell nötige Dachsanierung vorab erledigt wird. Dies kann sogar die Kosten der PV-Anlage senken helfen ("Sowieso-Kosten"). Ist die Anlage einmal montiert, werden solche Arbeiten aufwändiger und teurer.

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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 versorgen Sie eine Wärmepumpe mit eigenem Solarstrom aus Ihrer Dachanlage

Mit Hilfe eines Energiemanagements leiten Sie Ihren Solarstrom automatisch an elektrische Verbraucher innerhalb Ihres Gebäudes weiter. Großverbraucher wie Waschmaschine, Wäschetrockner und vor Allem elektrische Heizgeräte wie klassische Elektroheizungen, Boiler oder Wärmepumpen tragen dann einen wesentlichen Anteil zu einem hohen Eigenverbrauchsanteil bei.

Ihren Solarstrom können Sie dabei entweder 1:1 in elektrische Heizwärme umwandeln. Oder deutlich effizienter zum Betrieb einer Luft/Wasser- oder Sole/Wasser-Wärmepumpe verwenden: Eine Erdwärmepumpe vervierfacht Ihnen beispielsweise die 8357.3 kWh Solarstrom, eine Luftwärmepumpe verdreifacht sie immerhin noch. Eine solche Wärmemenge genügt, um in Essen ein Einfamilienhaus ein Jahr lang umweltfreundlich zu beheizen.

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Erdwärmepumpe

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Luftwärmepumpe

Eine 10 kW-PV-Anlage auf Ihrem Dach in Essen erzeugt in Kombination mit einer Sole-Wasser-Wärmepumpe etwa 33429 kWh erneuerbare Wärme im Jahr. Eine Luft-Wasser-Wärmepumpe dagegen bringt etwa 25072 kWh jährlich. Je nach Wärmedämmung ihres Hauses können Sie im Durchschnitt mit 29251 kWh/Jahr einen Neubau mit 418 m2 oder einen Altbau mit 98 m2 beheizen.

Zum Vergleich: Soviel Brennstoff lässt sich durch Solarstrom ersetzen

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kWh/Jahr

Solarstrom

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

Eine durchschnittliche 10 kWp Solarstrom-Dachanlage kommt in Essen auf eine jährliche Stromproduktion von 8357.3 kWh. Können Sie als Laie mit dieser Zahl etwas anfangen? Zum Vergleich haben wir diese Energiemenge umgerechnet: Diese solar produzierte Strommenge entspricht 843 Litern für Ihre Ölheizung, 836 m3 Gas für Ihre Therme oder ganzen 1990 kg Holz für Ihren Kamin!

Die Solarenergie ist die größte Energiequelle in unserer Milchstraße. Die jedes Jahr auf die Erde einstrahlende Solarenergie ist mehr als 10.000-fach so groß wie der Weltenergiebedarf der Menschheit. Heute wandeln Solarzellen diese Lichtenergie in elektrische Energie um. Umgerechnet in unsere konventionellen Energieträger können viele Liter Heizöl, Kubikmeter Gas oder Kilogramm Holz eingespart werden.

Strom ohne CO2: Mit einer Photovoltaikanlage aktiv das Klima schützen

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.

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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.

Photovoltaik & E-Mobilität: So viele km fahren Sie solar im Jahr!

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Tesla Model S

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Renault ZOE

Bei normalem Fahrverhalten können Sie mit einem Kleinwagen (Reichweite bis zu 300 km) mit 8357.3 kWh Ihrer Solaranlage rund 57242 Kilometer weit fahren. Mit einer PS-starken Limousine (Reichweite bis zu 500 km) schaffen Sie immerhin 34534 km/Jahr Solarfahrleistung!

Wer auf Elektromobilität umsteigt reduziert Abgase und CO2. Wer seinen "Sprit" dann noch selbst aus PV-Modulen produziert, kann komplett umweltfreundlich in Essen über die Straßen brettern.

Theoretisch kann jedes E-Bike, E-Auto und Hybrid-Auto an einer typischen Haushaltssteckdose geladen werden. Nur dauert es mindestens eine ganze Nacht bis ein Elektroauto komplett geladen ist. Schneller geht es mit einer eigenen Ladestation. Mit Hilfe eines PV-Speicher könnt ihr euer Elektrofahrzeug dann mit ausschließlich eigenem Solarstrom laden.

Wann lohnt sich ein eigener Solarstrom-Akku? Wann nicht?

Um einen möglichst hohen Eigenverbrauch zu erreichen, sollten Verbraucher ihren Solarstrom dann nutzen, wenn dieser zur Verfügung steht. Dies ist typischerweise in der Mittagszeit. Dabei ist darauf zu achten, dass Haushaltsgeräte wie der Herd, Waschmaschine, Wäschetrockner und Geschirrspülmaschine nacheinander betrieben werden. Sinnvoll ist dann auch das Aufladen eines Elektro-Fahrrades oder -Autos. So kann man auch ohne Stromspeicher leicht rund 30% seines Solarstroms selbst verbrauchen.

Mit einem Stromspeicher lassen sich Erzeugung und Verbrauch zeitlich trennen. Dann kann auch in den Abendstunden tagsüber produzierter Solarstrom selbst genutzt werden. So kommt man auf einen Eigenverbrauch von rund 70%. Ob die Investition technisch als auch finanziell sinnvoll ist, muss jeweils für den eigenen Fall genau geprüft werden. Nehmen Sie hierzu am besten mit einem Solar-Fachbetrieb aus Essen Kontakt auf.

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ohne Speicher

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mit Speicher

Um die Rentabilität eines PV-Speichers zu beurteilen, müssen die Kosten pro gespeicherter kWh Solarstrom (LCOS - Levelized Cost of Storage) - 2018 rund 8 bis 10 Cents - mit den Einnahmen, einerseits der Differenz aus den eingesparten Stromkosten und den LCOS, andererseits der Einspeisevergütung, gegenübergestellt werden. Ohne PV-Speicher kommt man in Essen auf einen Verdienst bzw. vermiedene Stromkosten von insgesamt 1454 Euro pro Jahr, mit PV-Akku von 2056 Euro 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.