Wirkungsgrad

Eine Kette von Wirkungsgraden

In einer modernen Energieanlage sind mehrere Wandlungsstufen hintereinander geschaltet, und jede hat ihren eigenen Wirkungsgrad. Der Gesamtwirkungsgrad ist ihr Produkt, nicht ihr Mittelwert:

Stufe	Wirkungsgrad
Modul (Licht → Gleichstrom)	20–23 %
Verkabelung DC	98–99 %
Wechselrichter (DC → AC)	97–99 %
Speicher (Laden + Entladen)	90–95 %

Der niedrige Modulwirkungsgrad wirkt dramatisch, ist es aber nicht – die Sonne liefert den Rohstoff kostenlos. Entscheidend sind die Stufen danach, weil dort bereits bezahlte Energie verloren geht.

Der Sonderfall Wärmepumpe

Bei der Wärmepumpe spricht man nicht von Wirkungsgrad, sondern von Leistungszahl und Jahresarbeitszahl. Der Grund: Sie liefert vier Kilowattstunden Wärme aus einer Kilowattstunde Strom – rein rechnerisch ein Wirkungsgrad von 400 Prozent. Das ist kein Widerspruch zur Physik, weil die zusätzliche Energie als Umweltwärme aus Luft oder Erdreich stammt und nicht bezahlt wird.

Was in der Praxis zählt

Gesamtbetrachtungen sind wichtiger als Einzelwerte. Die Performance Ratio fasst alle Verluste einer Solaranlage zusammen und liegt bei guten Systemen zwischen 80 und 90 Prozent. Beim Speicher ist der Round-Trip-Wirkungsgrad maßgeblich, also Laden und Entladen zusammen – ein System mit 95 Prozent gibt von 10 eingespeicherten Kilowattstunden 9,5 wieder ab.

Ein häufiger Denkfehler: Ein hoher Wirkungsgrad je Stufe ist nicht automatisch wirtschaftlich. Ein Prozentpunkt mehr beim Modul lohnt nur, wenn Dachfläche knapp ist – ein Prozentpunkt mehr beim Speicher dagegen wirkt auf jede einzelne gespeicherte Kilowattstunde.