Peak Sun Hours (HSP): einfach erklärt, um Ihre Solaranlage richtig zu dimensionieren
Wenn Sie jemals gelesen haben, dass „Ihre Region 4,5 HSP hat“ und nichts verstanden haben, keine Sorge. Die Peak Sun Hours (HSP) sind eine Möglichkeit auszudrücken, wie viel Sonnenenergie täglich auf Ihre Module trifft als „äquivalente Stunden starker Sonne“ bei 1.000 W/m².
Warum sind HSP wichtig für mich?
- Zur Abschätzung der Produktion Ihrer Module in kWh pro Tag.
- Zur Auswahl der passenden Modulleistung (weder zu knapp noch überdimensioniert).
- Zur Dimensionierung der Batterien bei autarken Systemen und zur Abschätzung des Verhaltens im Winter.
- Zur Berechnung der Pumpenleistung: Betriebsstunden bei Volllast und tägliche Fördermenge.
Die einfache Formel (die Sie immer verwenden werden)
Tägliche Produktion (kWh) ≈ Modulleistung (kWp) × HSP × 0,80–0,85
Beispiel: 2 kWp × 4,0 HSP × 0,85 ≈ 6,8 kWh/Tag.
Verluste: der Faktor 0,80–0,85 berücksichtigt Temperatur, Kabel, Wechselrichter, Verschmutzung und Schatten.
Schlüsselbegriffe
- Hin- und Rückwirkungswirkungsgrad (round-trip efficiency): Energie, die aus der Batterie entnommen wird im Verhältnis zu der, die beim Laden zugeführt wurde (typisch Lithium ≈ 90–95 %).
- DoD (Depth of Discharge, Entladetiefe): % der Nennkapazität, die Sie nutzen können, ohne die Lebensdauer zu verkürzen (typisch Lithium 80–90 %; Blei-Säure ≈ 50 %).
- Referenz-HSP: sofern nicht anders angegeben, berechnet für Südausrichtung und optimale Neigung (Modul fast senkrecht zur Einstrahlung).
Beispiel 1 — Autarkes Haus (ohne Netz, Lithiumbatterien)
Ziel: Ferienhaus mit 5 kWh/Tag. Gebiet mit HSP 4,2.
- Module: 5 ÷ (4,2 × 0,8) ≈ 1,49 kWp → wir empfehlen 1,8–2,2 kWp wegen Wolken und Degradation.
-
Batterie (Lithium): 1 Tag nutzbare Autonomie. Mit Hin- und Rückwirkungswirkungsgrad 90 % und DoD 80 %:
Benötigte nutzbare Energie = 5 ÷ 0,9 = 5,55 kWh → Nennkapazität = 5,55 ÷ 0,8 = 6,9 kWh → empfohlene Lithiumbatterie 7–10 kWh (bei Blei benötigen Sie etwa die doppelte Nennkapazität wegen geringerer DoD). - Wechselrichter: Mikrowellen-Spitzen + Pumpe + Kühlschrank → 3 kW mit guter Überlastfähigkeit.
Ergebnis: Ausgewogenes System für den täglichen Gebrauch; mehr Spielraum im Winter, wenn Sie Verbrauch mit Solarstrom programmieren.
Beispiel 2 — Eigenverbrauch im Haushalt mit Netzanschluss
Ziel: Haushalt mit 18 kWh/Tag, um 60–80 % mit Solarstrom abzudecken. Zone HSP 4,5, Süddach 25°.
- Zielproduktion: 12 kWh/Tag.
- Module: 12 ÷ (4,5 × 0,85) ≈ 3,1 kWp → wir empfehlen 3,6–4,0 kWp (bessere Abdeckung im Winter und bei Bewölkung).
- Wechselrichter: 3–4 kW (ideal 2 MPPT bei zwei Wasserkreisen oder Schatten).
Wichtiger Hinweis: Die veröffentlichten HSP gehen meist von Südausrichtung und optimaler Neigung aus. Ist Ihr Dach ost/west oder sehr flach, sinkt die effektive HSP; kompensieren Sie mit mehr Modulen oder korrigieren Sie mit einem Ausrichtungs-/Neigungsfaktor.
Beispiel 3 — Wasserpumpen zum Speicher
Ziel: 10 m³/Tag auf 40 m heben (Brunnen ohne Netzanschluss). Typische Solar-Pumpenmarken (Lorentz, Ziri, Grundfos, Acrosun…). Zone HSP 5,0.
- Wählen Sie die Pumpe anhand der hydraulischen Kennlinie (Durchfluss bei 40 m) und der Hersteller gibt Ihnen die minimale PV-Leistung an (z. B. 1,6 kWp für Ihren Durchfluss/TDH).
- Mit dieser installierten Leistung liefert die Pumpe ihre Nennleistung ungefähr HSP Stunden pro Tag: Volllaststunden ≈ HSP.
- In den übrigen Stunden mit geringerer Einstrahlung läuft die Pumpe weiter, aber mit geringerem Durchfluss. Für eine konservative Schätzung verwenden Sie:
Tagesvolumen ≈ Nennfördermenge × HSP × 0,85
(0,85 berücksichtigt Verluste und dass nicht alle HSP genau der Spitzenleistung entsprechen). Für höhere Genauigkeit mit den Herstellerdiagrammen anpassen.
Trick: Beim Pumpen in einen Speicher ist das „Lager“ das Wasser: normalerweise benötigen Sie keine Batterien, nur eine gut dimensionierte PV-Anlage und einen Solarregler/-wechselrichter.
Wie Sie Ihre HSP ermitteln
- Referenz: HSP berechnet für Süden und optimale Neigung (Module möglichst senkrecht zur Einstrahlung).
- Für isolierte Systeme verwenden Sie monatliche HSP und planen für den kritischen Monat (Winter).
- Wenn Ihr Dach Ost/West oder flach ist, korrigieren Sie die effektiven HSP oder fügen Sie 10–20 % mehr Panel hinzu.
Grundtabelle HSP (30° Neigung, Südausrichtung)
| Land | Provinz | Maximale HSP im Sommer (h) | Minimale HSP im Winter (h) | Jährlicher Durchschnitt HSP (h) | Anmerkungen |
|---|---|---|---|---|---|
| Spanien | Madrid | 7,660 | 2,427 | 5,069 | 30° und optimale Neigung |
| Spanien | Sevilla | 7,118 | 2,757 | 5,155 | Hohe Einstrahlung |
| Spanien | Barcelona | 6,427 | 2,402 | 4,496 | Küstenregion |
Orientierungswerte; variieren je nach Bewölkung, Schatten und realen Bedingungen. Für ein professionelles Projekt verwenden Sie die Daten und Kurven des Herstellers und simulieren Verluste.
Kompatibilitäten / Einschränkungen
- Ost-/Westdächer: verteilen die tägliche Produktion besser, reduzieren aber die effektiven HSP gegenüber Süden (kompensieren mit +10–20 % mehr Panel).
- Teilweise Verschattung: getrennte Strings, Optimierer oder Mikro-Wechselrichter je nach Fall.
- Heiße Klimazonen: Verwenden Sie den Faktor 0,80 und lassen Sie eine Belüftung unter dem Panel.
- Im Winter Inselanlage: Planen Sie mit minimaler HSP oder fügen Sie Unterstützung hinzu (Generator/Netzlast).
Wartung
- Reinigung bei sichtbarem Staub oder hartnäckigem Salzausblühungen.
- Jährliche Überprüfung von Befestigungen, Schutzvorrichtungen und Produktion im Vergleich zur erwarteten HSP.
- Überwachen Sie die Modultemperatur und den Einfluss saisonaler Schatten.
Typische Fehler (und wie man sie vermeidet)
- „Lichtstunden“ nicht mit HSP verwechseln: HSP sind äquivalente Sonnenstunden bei 1.000 W/m².
- Verluste vergessen: Wenden Sie 0,80–0,85 bei schnellen Berechnungen an.
- Mit Sommer dimensionieren: Bei Inselanlagen ist der Winter maßgeblich.
- Voc/Isc nicht mit Temperatur prüfen: Überprüfen Sie die Grenzwerte der Strings bei Kälte/Wärme.
Schnelle FAQs
Kann ich nur die jährliche HSP verwenden? Ja, für eine erste Einschätzung; zur Feinabstimmung verwenden Sie monatliche HSP und planen für die ungünstigste Zeit.
Brauche ich Batterien, wenn ich Netzstrom habe? Nicht unbedingt; die Programmierung des Verbrauchs zur Mittagszeit verbessert bereits die Einsparung. Die Batterie erhöht den % Anteil des Eigenverbrauchs.
Gilt die gleiche HSP für alles? Die HSP misst die verfügbare Solarenergie; die nutzbaren kWh hängen vom System und dessen Verlusten ab, deshalb wenden wir 0,80–0,85 an.
Möchten Sie, dass wir Ihre Berechnung durchführen?
Teilen Sie uns Standort, Verbrauch und ob es eine Inselanlage, Eigenverbrauch oder Pumpenanlage ist mit. Wir bereiten eine geschätzte Produktion, reale Verluste und geeignete Materialien für Sie vor.
