Photovoltaik mit Excel berechnen? Warum es für Eigenverbrauch oft nicht ausreicht

1. Einleitung: PV-Anlage mit Excel berechnen – sinnvoll?

Die Investition in eine Solaranlage ist eine wichtige Entscheidung, die viele Hausbesitzer gründlich durchrechnen möchten. Verständlicherweise greifen dabei viele zu Excel – schließlich bietet das Programm volle Kostenkontrolle und die Möglichkeit, jeden Parameter selbst zu bestimmen. Der DIY-Ansatz ist verlockend: Warum einen Online-Rechner nutzen, wenn man die Berechnung selbst in die Hand nehmen kann?

Doch während Excel für viele Aufgaben ein mächtiges Werkzeug ist, stößt es bei der komplexen Berechnung von Photovoltaikanlagen schnell an seine Grenzen. Dieser Artikel zeigt auf, wo Excel durchaus funktioniert – und wo spezialisierte Solarrechner deutlich präzisere Ergebnisse liefern.

Die Zielgruppe dieses Artikels sind Hausbesitzer, die ihre PV-Anlage selbst kalkulieren wollen und wissen möchten, welcher Ansatz für ihre Bedürfnisse am besten geeignet ist.

2. Was lässt sich mit Excel sinnvoll berechnen?

Excel kann durchaus für grundlegende Photovoltaik-Berechnungen eingesetzt werden. Für eine einfache Eigenverbrauchsabschätzung eignet sich eine Tabellenkalkulation gut: Sie können Ihren Jahresverbrauch durch die geschätzte Modulleistung teilen und erhalten einen groben Richtwert für die Anlagengröße.

Beispielhafte Excel-Berechnungen:

• Jahresverbrauch (kWh) ÷ geschätzte Volllaststunden = benötigte Modulleistung (kWp)
• Modulleistung × Einstrahlungswerte = grober Jahresertrag
• Einfache Amortisationsrechnung basierend auf aktuellen Solaranlagen-Kosten

Diese Ansätze haben durchaus einen begrenzten Nutzen für grobe Wirtschaftlichkeitsrechnungen. Wer eine erste Einschätzung benötigt oder verschiedene Szenarien durchspielen möchte, kann mit Excel grundlegende Kalkulationen anstellen. Für eine detaillierte Kostenanalyse empfiehlt sich jedoch unser Solaranlagen-Kostenrechner.

Das Problem liegt jedoch in den stark vereinfachten Annahmen: Excel-Berechnungen basieren meist auf pauschalen Durchschnittswerten, die der Realität nur bedingt entsprechen. Eine PV-Anlage produziert nicht konstant Strom, und der Haushaltsverbrauch variiert stark über den Tag verteilt.

3. Die Grenzen von Excel bei der PV-Berechnung

3.1 Keine präzisen Standortdaten

Excel-Berechnungen arbeiten in der Regel mit pauschalen Einstrahlungswerten – oft wird einfach mit 1.000 kWh/kWp pro Jahr gerechnet. Die Realität sieht anders aus: In München erhalten Sie deutlich mehr Sonneneinstrahlung als in Hamburg, und selbst innerhalb einer Stadt können Mikroklima und geografische Besonderheiten die Erträge beeinflussen.

Professionelle Solarrechner nutzen PVGIS-Stundenwerte (Photovoltaic Geographical Information System der EU), die auf jahrzehntelangen Wetterdaten basieren. Diese berücksichtigen nicht nur den Standort, sondern auch saisonale Schwankungen und wetterbedingte Variationen. Eine Excel-Tabelle kann diese Präzision nicht erreichen.

Mini-Beispiel: Während Excel für ganz Deutschland mit 950-1.000 kWh/kWp rechnet, zeigen PVGIS-Daten für Freiburg 1.150 kWh/kWp und für Kiel nur 900 kWh/kWp – ein Unterschied von fast 30%. Diese regionalen Unterschiede wirken sich erheblich auf die durchschnittlichen Preise für Solaranlagen aus.

3.2 Keine Schattenberechnung

Verschattung durch Bäume, Nachbargebäude oder Schornsteine kann die Leistung einer Photovoltaikanlage erheblich reduzieren. Schon ein kleiner Schatten auf einem Modul kann durch die Reihenschaltung die Leistung der gesamten Modulkette beeinträchtigen.

Excel bietet keine Möglichkeit, Verschattung zu simulieren. Selbst wenn Sie versuchen, Schattenwurf händisch zu berechnen, fehlen die notwendigen Daten über Sonnenstand, Jahreszeiten und die exakte Geometrie der Verschattungsobjekte. Mehr Details zu diesem wichtigen Thema finden Sie in unserem Artikel über Verschattung von Solaranlagen.

Mini-Beispiel: Ein Baum, der morgens 20% der Module verschattet, kann den Gesamtertrag um 15-25% reduzieren – ein Faktor, den Excel-Berechnungen meist völlig ignorieren.

3.3 Kein realistisches Verbrauchsprofil

Der Eigenverbrauch ist entscheidend für die Wirtschaftlichkeit einer PV-Anlage. Excel kann zwar Jahresverbräuche berechnen, aber kein realistisches Tagesprofil abbilden. Wann verbrauchen Sie wie viel Strom? Läuft die Waschmaschine oder der Wäschetrockner mittags oder abends? Haben Sie eine Wärmepumpe oder ein Elektroauto?

Diese Faktoren sind entscheidend für die Autarkiegrad-Analyse. Eine Familie, die tagsüber wenig zu Hause ist, hat ein völlig anderes Verbrauchsprofil als ein Homeoffice-Arbeiter. Excel kann diese Unterschiede nicht realitätsgetreu modellieren. Die Kombination von Solaranlagen mit großen Verbrauchern wie Wärmepumpen erfordert besonders präzise Berechnungen.

Mini-Beispiel: Eine 10-kWp-Anlage produziert mittags 8 kW, aber der Haushaltsverbrauch liegt nur bei 1 kW (außer Kühlschrank, Elektronikgeräte im Standby). Ohne Speicher gehen 7 kW ins Netz – Excel rechnet aber oft mit pauschalen 30% Eigenverbrauch.

3.4 Keine Speicheroptimierung

Batteriespeicher werden immer wichtiger für die Photovoltaik-Nutzung. Das Speicherverhalten ist jedoch komplex: Wirkungsgrade, Lade- und Entladezyklen, optimale Dimensionierung – all diese Faktoren beeinflussen die Wirtschaftlichkeit.

Excel kann keinen Einfluss auf die Eigenverbrauchsquote durch Speicher berechnen. Wie viel Strom wird gespeichert? Wann wird er wieder abgegeben? Wie verändert sich dadurch der Autarkiegrad? Diese dynamischen Prozesse überfordern eine statische Tabellenkalkulation.

Mini-Beispiel: Ein 10-kWh-Speicher kann den Eigenverbrauch von 30% auf 60% steigern – aber nur, wenn er richtig dimensioniert und gesteuert wird. Excel kann diese Optimierung nicht simulieren.

3.5 Keine kombinierte Flächenanalyse

Viele Dächer haben unterschiedlich ausgerichtete Flächen: Ost-West-Dächer, verschiedene Dachneigungen oder Teilflächen mit unterschiedlicher Verschattung. Die Aggregation dieser verschiedenen Bereiche ist komplex und erfordert individuelle Berechnungen für jede Fläche.

Excel bietet kein Tool zur automatischen Aggregation solcher Kombinationen. Sie müssten für jede Dachfläche separate Berechnungen durchführen und diese dann manuell zusammenfassen – ein fehleranfälliger und zeitaufwändiger Prozess.

Mini-Beispiel: Ein Ost-Dach (15 Module) und ein West-Dach (10 Module) haben völlig unterschiedliche Ertragsprofile über den Tag. Die optimale Gesamtauslegung erfordert komplexe Berechnungen.

4. Warum ein Solarrechner präziser ist

Spezialisierte Online-Solarrechner wie der auf pv-berechnung.de bieten entscheidende Vorteile gegenüber Excel-Berechnungen:

Integration von PVGIS-Stundenwerten: Statt pauschaler Annahmen werden echte, stündlich aufgelöste Wetterdaten der letzten 10+ Jahre verwendet. Dies ermöglicht eine präzise Berechnung für jeden Standort in Deutschland.

Live-Daten zu Einstrahlung, Ausrichtung und Dachneigung: Der Rechner berücksichtigt automatisch, wie sich verschiedene Ausrichtungen und Neigungen auf den Ertrag auswirken. Auch komplexe Dachgeometrien werden präzise erfasst.

Realistische Verbrauchsprofile und Lastverschiebung: Moderne Solarrechner können verschiedene Haushaltstypen simulieren und zeigen, wie sich Speicher oder andere Verbraucher (E-Auto, Wärmepumpe) auf die Wirtschaftlichkeit auswirken.

Echte Wirtschaftlichkeitsbetrachtung: Statt einfacher Amortisationsrechnungen erhalten Sie detaillierte Analysen zu Eigenverbrauchsquote, Autarkiegrad und verschiedenen Finanzierungsszenarien.

Bonus-Features: Speicherung der Berechnungen, einfache Angebotsvergleiche und regelmäßige Updates der Förderbedingungen und Strompreise machen die Nutzung komfortabel und aktuell.

5. Excel vs. Online-Rechner: Für wen lohnt sich was?

Excel eignet sich für:

• Studierende oder Fachleute, die Berechnungsmethoden verstehen möchten
• Erste grobe Annäherungen und Sensitivitätsanalysen
• DIY-Typen mit viel Zeit und entsprechenden Fachkenntnissen
• Theoretische Betrachtungen und Parametervergleiche

Online-Rechner sind ideal für:

• Reale Projektplanung und Investitionsentscheidungen
• Genaue Wirtschaftlichkeitsberechnungen für Fördermittel
• Hausbesitzer ohne tiefere technische Kenntnisse
• Zeiteffiziente und präzise Planungsprozesse
• Vergleich zwischen Kauf und Miete einer Solaranlage

Die meisten Hausbesitzer sind mit einem spezialisierten Online-Rechner deutlich besser bedient. Die Zeitersparnis und höhere Genauigkeit rechtfertigen den Verzicht auf die vermeintliche Kontrolle einer Excel-Berechnung.

6. Fazit: Excel reicht oft nicht – besser gleich realistisch berechnen

Excel ist ein mächtiges Werkzeug für viele Berechnungen, aber bei der komplexen Planung einer Photovoltaikanlage stößt es schnell an seine Grenzen. Die wichtigsten Argumente auf einen Blick:

Genauigkeit: Online-Rechner nutzen präzise, standortspezifische Daten statt pauschaler Annahmen. Zeitersparnis: Statt wochenlanger Programmierung erhalten Sie in Minuten professionelle Ergebnisse. Nutzerfreundlichkeit: Keine Programmierkenntnisse erforderlich, intuitive Bedienung für jeden Hausbesitzer.

Für eine fundierte Investitionsentscheidung sollten Sie auf die Präzision und den Komfort spezialisierter Tools setzen. Die eingesparte Zeit können Sie für die Auswahl des richtigen Installatörs oder die Optimierung Ihres Stromverbrauchs nutzen.

Nutzen Sie unseren kostenlosen PV-Rechner für Ihre individuelle Planung – und treffen Sie Ihre Investitionsentscheidung auf Basis realistischer und präziser Berechnungen.

 

7. FAQ: Häufige Fragen zur PV-Berechnung mit Excel

❓ Kann man eine Photovoltaikanlage mit Excel berechnen?

Ja, aber nur sehr vereinfacht. Excel kann Basiswerte wie grobe Ertragsschätzungen und einfache Amortisationsrechnungen durchführen. Für realistische Planungen fehlen jedoch standortgenaue Erträge, Verbrauchsprofile und Speicheroptimierung. Die Ergebnisse sind daher oft ungenau.

❓ Gibt es eine Excel-Vorlage für die PV-Berechnung?

Ja, es gibt frei verfügbare Excel-Tabellen für grobe PV-Berechnungen. Diese können als Ausgangspunkt dienen, ersetzen jedoch keinen professionellen Solarrechner. Vorlagen finden Sie auf Portalen wie der Verbraucherzentrale oder in Fachforen. Für realistische Planungen empfehlen wir jedoch unseren PV-Anlagen-Rechner.

❓ Worin ist ein Online-Solarrechner besser als Excel?

Ein Online-Rechner nutzt reale PVGIS-Wetterdaten, berücksichtigt Verschattung und Speicherverhalten und kann komplexe Verbrauchsprofile simulieren. Das Ergebnis sind deutlich genauere Prognosen – ohne dass Sie Programmierkenntnisse benötigen oder wochenlang an Formeln arbeiten müssen.

❓ Warum reicht eine Durchschnittsberechnung mit Excel nicht aus?

Weil Jahresdurchschnitte die Realität nur unzureichend abbilden. Photovoltaikanlagen produzieren mittags mehr Strom als morgens, im Sommer mehr als im Winter. Haushalte haben unterschiedliche Verbrauchsmuster. Diese zeitlichen Variationen zu ignorieren, kann die Wirtschaftlichkeitsberechnung um 20-30% verfälschen.

❓ Lohnt sich der Aufwand einer Excel-Berechnung?

Für die meisten Hausbesitzer nicht. Der Zeitaufwand für eine halbwegs realistische Excel-Berechnung liegt bei mehreren Tagen bis Wochen. Ein Online-Rechner liefert in wenigen Minuten präzisere Ergebnisse. Excel lohnt sich nur für Fachleute oder als Lernübung.

❓ Welche Faktoren kann Excel gar nicht berechnen?

Excel kann keine stündlichen Wetterverläufe simulieren, keine dynamische Verschattungsanalyse durchführen, keine optimale Speicherdimensionierung berechnen und keine verschiedenen Dachflächen automatisch aggregieren. Auch die Integration aktueller Förderprogramme und Stromtarife ist nicht möglich.

📚Quellen und weiterführende Literatur

• PVGIS (Photovoltaic Geographical Information System) - European Commission Joint Research Centre: https://joint-research-centre.ec.europa.eu/photovoltaic-geographical-information-system-pvgis_en
• Huld, T., Müller, R. and Gambardella, A. (2012): "A new solar radiation database for estimating PV performance in Europe and Africa", Solar Energy, 86, 1803-1815
• PVGIS User Manual: https://joint-research-centre.ec.europa.eu/photovoltaic-geographical-information-system-pvgis/getting-started-pvgis/pvgis-user-manual_en
• PVGIS Data Sources & Calculation Methods: https://joint-research-centre.ec.europa.eu/photovoltaic-geographical-information-system-pvgis/getting-started-pvgis/pvgis-data-sources-calculation-methods_en
• Verbraucherzentrale Deutschland: https://www.verbraucherzentrale.de