PVGIS-Anleitung: Ertrag berechnen und Verschattung richtig berücksichtigen
PVGIS ist das kostenlose Ertragswerkzeug der Europäischen Kommission und die Grundlage fast aller Angebote. Es kennt die Einstrahlung seit 2005 für jeden Punkt Europas. Was es nicht kennt, sind Bäume und Häuser.
Was PVGIS ist
Das Joint Research Centre der EU betreibt PVGIS (Photovoltaic Geographical Information System) seit 2001. Version 5.3 nutzt Satellitendaten (SARAH3) von 2005 bis 2023 in 5-km-Auflösung, ein Geländemodell mit 90 m für den Horizont und ein Modell für Temperatur und Modulverhalten. Die Nutzung ist kostenlos, die Daten stehen unter CC BY 4.0.
Schritt für Schritt
- Standort: Adresse eingeben oder in die Karte klicken. PVGIS übernimmt Breite, Länge und Seehöhe.
- Technologie: „Kristallines Silizium" für praktisch alle heutigen Module.
- Installierte Spitzenleistung: kWp der Anlage, zum Beispiel 8.
- Systemverlust: Standard 14 %. Enthält Wechselrichter, Kabel, Verschmutzung, Alterung. Bei neuen Anlagen mit gutem Wechselrichter sind 10 bis 12 % realistisch.
- Montageposition: „Aufdach" (dachparallel, wärmer) oder „Freistehend" (hinterlüftet, 2 bis 3 % mehr).
- Neigung und Azimut: Neigung in Grad (Satteldach meist 30 bis 45°). Azimut in der PVGIS-Konvention: 0 = Süd, −90 = Ost, 90 = West. Ein Kompass-Azimut von 150° (Südsüdost) ist in PVGIS −30.
- Horizont: Standardmäßig berechnet PVGIS den Geländehorizont aus dem 90-m-Modell. Alternativ eine eigene Datei hochladen (siehe unten).
- Visualisieren oder CSV/JSON herunterladen. Das Ergebnis zeigt Jahres- und Monatsertrag, Einstrahlung und die Jahr-zu-Jahr-Schwankung.
Die Horizontdatei
PVGIS akzeptiert eine Textdatei mit Höhenwinkeln in Grad, im Uhrzeigersinn ab Norden, gleichmäßig über 360°. 36 Werte bedeuten 10°-Schritte, 360 Werte 1°-Schritte. Beispiel für 8 Richtungen: 0 5 20 35 30 10 5 0, das wäre ein hoher Berg im Süden (Werte 3 bis 5 stehen für Ost bis West). Alles, was unter dieser Linie liegt, gilt als verdeckt: PVGIS entfernt dann die Direktstrahlung aus diesen Richtungen, das Diffuslicht bleibt.
So bekommt man Bäume und Häuser hinein: Von der Dachmitte aus für jede Richtung den höchsten Punkt des Objekts als Winkel messen. Von Hand ist das für einen Baum machbar, für eine ganze Umgebung nicht. PV-Schatten macht genau das automatisch: Objekte und Laserscan werden in eine 360-Werte-Horizontlinie umgerechnet, und der Knopf „Horizont für PVGIS erzeugen" gibt die Zeile zum Kopieren aus.
Was PVGIS nicht kann
- Nahverschattung. Das 90-m-Geländemodell sieht keinen Baum, kein Haus, keinen Kamin. Ohne eigene Horizontdatei rechnet PVGIS so, als stünde die Anlage auf freiem Feld.
- Teilverschattung je Modul. Der Horizont gilt für die ganze Anlage. Ein Kaminschatten auf zwei Modulen lässt sich nicht abbilden; dafür braucht es eine Modulbelegung mit String-Modell.
- Schnee. Kein Schneemodell. In 900 m Seehöhe fehlen im Winter oft 20 bis 50 % der Monatserträge.
- Eigenverbrauch. PVGIS liefert Stundenwerte, aber keinen Haushalt, keinen Speicher, keine Euro.
Wie PV-Schatten PVGIS ergänzt
PV-Schatten ruft PVGIS zweimal auf: einmal mit dem Geländehorizont, einmal mit dem Horizont aus Laserscan und Objekten. Die Differenz ist der Verlust durch Verschattung in kWh und Euro. Dazu Schneeschätzung nach Seehöhe und Neigung, Stundenwerte für Eigenverbrauch und Speicher, Modulbelegung mit String-Modell. Alles mit denselben PVGIS-Daten, die auch im Angebot stehen, also direkt vergleichbar.