Solarmodul-Gewicht ermitteln pro m2 & PV-Anlage planen

Wie schwer ist ein Solarmodul? Diese Frage steht meist am Anfang der Planung einer PV-Anlage. Wir werfen einen Blick auf das Solarpanel Gewicht, der Solarzellen und berechnen die zu erwartenden Lasten einer Photovoltaikanlage auf dem Dach.

Das Wichtigste in Kürze:

• Ein gewöhnliches Solarmodul hat ein Gewicht von 18 bis 25 kg.
• Die durchschnittliche Masse von Photovoltaik-Modulen beträgt etwa 12-14 kg pro Quadratmeter.
• Glas-Glas-Module sind schwerer als Glas-Folien-Module. Sie wiegen etwa 10-20 % mehr, überzeugen aber durch bessere Leistung
• Bei der Planung der PV-Anlage ist die Statik des Dachs gegen die vorhandene Fläche abzuwägen.

Ein höheres Gewicht von Solarmodulen kann den Transport und die Installation erschweren. Oft werden spezielle Hebevorrichtungen oder sogar Kräne benötigt, was zu höheren Installationskosten führt.

Zusätzlich besteht bei zu schweren PV-Modulen ein erhöhtes Risiko für Dachschäden, besonders wenn die Dachabdichtung nicht auf die zusätzliche Last ausgelegt ist. Dies könnte zu Lecks und anderen Problemen führen, die die Unversehrtheit des Daches gefährden.

Vor der Installation ist es daher wichtig, die Tragfähigkeit des Daches zu prüfen, insbesondere bei Flachdächern, da hier die Belastung auf die Dachkonstruktion besonders hoch ist.

Das Gewicht eines Solarmoduls lässt sich auf unterschiedliche Weise beschreiben. Solarunternehmen geben für die Berechnung ein Durchschnittsgewicht für Solarpaneele pro m² an, was wir uns auch hier zunächst ansehen.

Weitere Faktoren beim Gewicht von Solarmodulen sind das Material:

• Glas-Glas-Module
• Glas-Folien-Module
• Monokristalline Module
• Polykristalline Module
• Dünnschicht-Module

Je nachdem, welcher Typ Solarmodul für Ihr Vorhaben geeignet ist, müssen Sie dementsprechend mehr oder weniger Gewicht als den Durchschnittswert veranschlagen. Nur so erhalten Sie verlässliche Angaben für die Dachlast der Photovoltaikanlage. Wenden Sie sich im Zweifelsfall an PV-Fachleute in Ihrer Region.

Das durchschnittliche Gewicht eines Solarmoduls auf einem Einfamilienhaus-Dach sind 18 bis 25 kg. Das entspricht 12 bis 14 Kilogramm pro m2 Fläche. Eine Übersicht zeigt, was das in Bezug auf die zu erwartende Modulleistung bedeutet. Solaranlagen werden so geplant, dass sie den jährlich zu erwartenden Stromverbrauch (Kilowattstunden) abdecken können. Diese Berechnung erfolgt in Watt bzw. in Wattpeak.

Diese Durchschnittswerte vom Gewicht eines Solarmoduls wollen wir nun in Bezug zu den Typ-Eigenschaften von Modulen setzen. Jene Besonderheiten können das Gewicht deutlich erhöhen oder auch verringern. Für die Berechnung der Dach-Statik ist das von entscheidender Bedeutung.

Die Vielfalt der verfügbaren Solarmodule zeigt sich in ihrem Gewicht, das stark von Zellentypen und spezifischen Eigenschaften abhängt. Im Allgemeinen sind Glas-Glas-Module schwerer als Glas-Folie-Module, wobei das Gewicht im Detail schwankt.

Glas-Folie-Module sind die am stärksten nachgefragte Modul-Variante auf dem Markt. Sie haben ihren Namen aufgrund der Tedlarfolie, die an einer Seite angebracht wird.

Wichtiges über Glas-Folie-Module:

• PV-Modul geschützt durch eine Glasscheibe auf der Vorderseite.
• Folie auf der Rückseite senkt das Solarmodul Gewicht
  • erleichtert die Montage
• Glas-Folie ist auch einfacher in Masse herzustellen
  • Bietet Kostenvorteile in der Produktion
  • Diese Vorteile werden an die Kund:innen weitergegeben

Pro m² haben Glas-Folie-Module ein Durchschnittsgewicht von 11 kg.

Glas-Glas-Module haben auf beiden Seiten eine Glasschicht. Die Herstellung ist dadurch teuer und die Montage aufwendiger als bei Glas-Folie-Modulen.

Weitere Merkmale:

• Glas-Glas-Module sind widerstandsfähiger als Glas-Folie-Konkurrenz
  • höhere Produktgarantien
• Sinnvoll in Gebieten mit wechselnden Wetterlagen
  • z.B. an der Küste oder in den Bergen.
• Doppelte Glasschicht bedeutet mehr Gewicht auf dem Dach
  • Zusätzliche Last von 3 bis 6 kg pro PV-Modul

Pro m² haben Glas-Glas-Module ein Durchschnittsgewicht von 13 kg.

Polykristalline Module bestehen aus Siliziumkristallen. Man erkennt sie an ihrer typischen blauen Färbung und sichtbarer Körnung der Zellen.

Weitere Merkmale:

• Dicke der Zellen etwa 0,2 Millimeter
• günstigere Herstellung, leichteres Gewicht als monokristalline Module
• Niedrigerer Wirkungsgrad
  • größere Fläche für gleiche Leistung nötig.

Haushalte greifen heute meist zu monokristallinen Modulen, großflächige Solarparks bevorzugen noch polykristalline PV-Module wegen des guten Preis-Leistungs-Verhältnisses in Relation zur benötigten Fläche.

Das durchschnittliche Gewicht für polykristalline Solarmodule beträgt 20-25 kg je Modul.

Monokristalline Module werden aus einzelnen, reinen Silizium-Kristallen gewonnen. Sie sind bekannt für ihre einheitlich dunkle Farbe und abgerundeten Ecken.

Weitere Merkmale monokristalliner Module:

• Dicke beträgt etwa 0,2 Millimeter
• kostenintensiver in der Herstellung wiegen mehr als polykristalline Module
• Bieten einen höheren Wirkungsgrad
  • weniger Fläche für die gleiche Leistung

Aufgrund dieser Eigenschaften sind monokristalline PV-Module die erste Wahl fürs typische Einfamilienhaus-Dach, wo der Platz beschränkt ist und eine möglichst hohe Leistung auf kleiner Fläche erzielt werden muss.

Das durchschnittliche Gewicht für monokristalline Module beträgt 17-23 kg.

Dünnschichtmodule nutzen sehr dünne Solarzellen von 1 bis 5 Mikrometer. Sie bestehen aus amorphem Silizium, das auf ein Trägermaterial aufgedampft wird.

Weitere Merkmale:

• Dünnschichtmodul-Gewicht ist besonders gering
• Sie sind wärmerobust und günstig in der Herstellung
• Wirkungsgrad deutlich geringer als bei anderen PV-Modulen
  • deutlich mehr Fläche erforderlich.

Wegen dieser Eigenschaft werden Dünnschichtmodule bei Fassaden-Anlagen oder aus statischen Gründen eingesetzt. In der Regel sind sie aber uninteressant für Privathaushalte.

Das durchschnittliche Gewicht von Dünnschicht-Modulen beträgt 10-20 kg.

Diese Tabelle macht deutlich: Neben der Kapselung, also der Rahmung von Solarmodulen, haben auch die Zellen Einfluss auf das Gewicht des Moduls.

Die Unterschiede beim Solarzellen Gewicht sind dabei:

• Vollzellen: Solarmodule mit vollständigen Zellen, die eine durchgehende Fläche bilden und eine gute Leistungseffizienz aufweisen. Aufgrund ihrer massiven Struktur und höheren Materialmenge können Vollzellen jedoch auch zu einem höheren Gesamtgewicht der Solarmodule führen.
• Halbzellen:Solarmodule, bei denen die Zellen in der Mitte geteilt sind, was zu einer verbesserten Leistung in Situationen mit teilweiser Verschattung führen kann. Diese Teilung ermöglicht nicht nur eine höhere Energieerzeugung in Schattenbereichen, sondern kann auch zu einer leichteren und flexibleren Handhabung der Module beitragen.
• Drittelzellen: Solarmodule, deren Zellen in Drittel geteilt sind. Das kann zu einer weiteren Aufteilung der Zellen und möglicher Verbesserung der Leistung in verschiedenen Lichtverhältnissen führen. Diese Struktur kann dazu beitragen, die Gesamtmasse der Solarmodule zu reduzieren und ihre Anpassungsfähigkeit an wechselnde Lichtverhältnisse zu verbessern.
• Schindelzellen: Solarmodule mit schindelförmig angeordneten Zellen, was nicht nur ästhetisch ansprechend ist, sondern auch eine gewisse Flexibilität in der Anpassung an verschiedene Oberflächen ermöglicht. Die schindelförmige Anordnung kann zu einer gleichmäßigeren Verteilung des Gewichts beitragen und die Integration in verschiedene Architekturen erleichtern.
• CDTE-Zellen: Solarmodule, die Cadmiumtellurid (CdTe) als Halbleitermaterial verwenden, was sie von herkömmlichen Silizium-Solarmodulen unterscheidet und potenziell zu kostengünstigeren Herstellungsprozessen führen kann. Durch den Einsatz von CdTe können diese Module leichter sein als ihre Silizium-Äquivalente, was den Transport und die Installation vereinfachen kann.

Um nun auf das Gesamtgewicht einer PV-Anlage zu kommen, kann man pro 1 kWp die Anzahl von 2 bis 3 Solarmodule rechnen, um hier Abweichungen durch Hersteller und Wirkungsgrad einzubeziehen. Pro Modul passt die Annahme einer durchschnittlichen Fläche von 2,06 m x 1,05 m.

Für ein durchschnittliches Gewicht von 18-22 kg, ergibt sich also für eine Kleinanlage auf einem Einfamilienhaus-Dach:

Allerdings berücksichtigt diese Rechnung nicht das zusätzliche Gewicht, das durch Montagekonstruktion wie Dachhaken, Trägerprofile, Verkabelung sowie Klemmen zur Befestigung der Module benötigt wird.

Um ein realistisches Szenario abzubilden, ist die Faustformel hilfreich: 2 bis 4 kg Gewicht pro Modul zusätzlich für Montage-Vorrichtungen.

Bei somit 20-24 kg pro Modul ergibt sich:

Für Wohnmobil-Fans, die oft mit der maximalen Tragkraft ihres Campers zu kämpfen haben, spielt das Gewicht von Solarmodulen eine bedeutende Rolle. Wenn Sie hier Gewicht sparen und die Statik verbessern möchten, sollten Sie sich für flexible Solarmodule entscheiden.

• Flexible Solarmodule sind eine leichte Option für Wohnmobile, da ein 100 Watt-Modul nur etwa 2 kg wiegt.
• Im Gegensatz dazu bringen starre Solarmodule, z.B. Glas-Folien-Module, bei gleicher Leistung von 100 Watt etwa 6-10 kg auf die Waage.

Dieser Unterschied ergibt sich hauptsächlich aus dem Gewicht des Metallrahmens um das Modul, und der Glasplatte darüber. Das Gesamtgewicht hängt zudem von den verwendeten Technologien ab. Daher sind flexible Solarmodule eine geeignete Wahl, um das Traglast zu reduzieren und die Mobilität von Wohnmobilen zu verbessern.

An einem Balkon oder einer Fassade ist das Gewicht von Solarmodulen noch kritischer. Die durchschnittlichen 20 kg Gewicht pro PV-Panel inklusive Montagekonstruktion können hier im Zweifelsfall deutlich zu viel sein.

• Empfohlen werden deshalb sogenannte Leichtmodule, die maximal 2-9 kg wiegen
• Die Leistung pro Modul beträgt etwa 360 kWh-500 kWh pro Jahr

Wichtig: Dieser Stromgewinn kann lediglich zur Unterstützung der benötigten Energie eines Haushalts dienen, sofern weniger als vier Module am Balkon eines Zwei-Personen-Haushalts Platz finden.

Ebenso spielt die Ausrichtung des Balkons bei der realistischen Einschätzung eine entscheidende Rolle.

Es lohnt sich für die Angebotsphase, wenn Sie sich vorab mit dem Gewicht verschiedener Solarmodule beschäftigt haben. Dieses Wissen gibt Ihnen die Möglichkeit, realistische Größen, und Preise für Ihre PV-Anlage abzuschätzen. Gleichzeitig wird ihnen die Abwägung zwischen besonders günstig und besonders leistungsstark bei der Gestaltung Ihrer Photovoltaikanlage leichter fallen.

Sie haben noch kein passendes Angebot gefunden? Über unseren kostenlosen Service erhalten Sie schnell drei passende Angebote von regionalen Solar-Experten aus Ihrer Umgebung.