Watt Peak

Watt Peak (gesprochen: Watt piek) ist eine im Bereich Photovoltaik gebräuchliche, nicht normgerechte Bezeichnung für die elektrische Leistung von Solarzellen. Gebräuchlich sind auch Vielfache wie Kilowatt peak. Als Abkürzungen werden W_p bzw. kW_p verwendet. Der Begriff setzt sich zusammen aus der Einheit Watt und dem englischen Wort peak für Spitze.

Verwendung

Die Angabe Watt Peak stellt weder die Nennleistung noch eine maximale Leistung der Solarmodule dar, sondern die abgegebene elektrische Leistung unter Standard-Testbedingungen (STC) mit folgenden Parametern:^[1][2]

• Zellentemperatur = 25 °C
• Bestrahlungsstärke = 1000 W/m²
• Sonnenlichtspektrum gemäß AM = 1,5

Die Formulierung „Die Photovoltaikanlage hat eine Leistung von 10 kW_p“ ist umgangssprachlich. Korrekt heißt es: „Die Photovoltaikanlage hat eine Nennleistung von 10 kW.“ Dementsprechend ist die Schreibweise „P_Nenn = 10 kW“ der Schreibweise „P = 10 kW_p“ vorzuziehen, weil eine Anfügung von Zusätzen an Einheitenzeichen nicht normgerecht ist.^[3]

Kritik

Die Bestrahlungsstärke von 1000 W/m² kommt in Mitteleuropa statistisch über ein Jahr gemittelt nicht häufig vor (je weiter südlich, desto häufiger), üblicherweise nur in den Mittagsstunden eines unbewölkten Sommertages. Minütlich gemessene Häufigkeitsverteilungen der Bestrahlungsstärke in Deutschland zeigen punktuell auch Werte darüber, spielen aber aufgrund der kurzen Verfügbarkeit punkto Energieertrag keine Rolle. Das Maximum der Solarkonstante E₀ beträgt 1367 W/m².

Im normalen Betrieb haben Solarmodule bzw. die Solarzellen, bei einer Einstrahlung von 1 kW/m² meist eine wesentlich höhere Betriebstemperatur als die im Test vorgesehenen 25 °C und deshalb einen bis zu 20 % niedrigeren Wirkungsgrad und eine entsprechend geringere tatsächlich abgegebene Leistung.^[4] Außerdem sind die Zellen meistens nicht genau senkrecht zum einfallenden Licht ausgerichtet, wodurch sich die Leistung weiter vermindert.

Mit Angaben in Watt Peak können daher zwar leicht flächengleiche Solarmodule aus unterschiedlicher Fertigung in ihrem Wirkungsgrad verglichen werden, allerdings eignen sich diese Angaben grundsätzlich nicht zu Charakterisierung ortsfester Photovoltaikanlagen. Da dabei für den Energieertrag und für die Wirtschaftlichkeit der Anlage wesentliche Parameter wie der Aufstellungsort, das sind der Breitengrad und damit verknüpft mittlere Bestrahlungsstärke, oder die am Aufstellungsort herrschenden klimatischen Bedingungen wie die Temperatur, nicht beachtet werden. Angaben in Watt Peak haben als Folge eine scheinbar höhere „Leistungsangabe“ zur Folge, da sie unter künstlichen Testbedingungen im Labor erzielt werden, welche aber unter Umständen in der tatsächlich realisierten Anlage auch nicht als Spitzenwert der Momentanleistung erreicht werden.

Als Beispiel weist eine der größten deutschen Solaranlagen, der Solarpark Lieberose, in einschlägigen Rankings und laut Betreiberangabe knapp 53 MW Watt Peak auf.^[5] Laut Betreiberangabe beträgt der prognostizierte Energieertrag pro Jahr 52 GWh, was einer mittleren Leistung von rund 6 MW entspricht.^[6] Dieses Regelarbeitsvermögen entspricht etwa einem Kleinwasserkraftwerk mit einer Engpassleistung von 10 MW.

Einzelnachweise

1. ↑ CENTROSOLAR GLAS GmbH & Co. KG: Glossar.
2. ↑ Solar Access: Solarstrom-Almanak
3. ↑ Kapitel 5.3.2 in Physikalisch-Technische Bundesanstalt: PTB-Mitteilungen 117 (2007), Heft 2, S. 22. „Das Internationale Einheitensystem” (online als pdf, 1,4 MB)
4. ↑ SMA Technologie AG: Was bedeutet eigentlich Kilowatt Peak (kWp)?
5. ↑ PV Ressourcen: http://www.pvresources.com/en/top50pv.php
6. ↑ Solarpark Lieberose, Zahlen, Daten Fakten, abgefragt am 7. November 2010