Photovoltaik Simulation: PVsyst und andere Planungstools

Eine präzise Simulation ist das Herzstück jeder professionellen Solaranlagenplanung. Nur mit einer verlässlichen Ertragsprognose können fundierte Investitionsentscheidungen getroffen werden. In diesem Artikel stellen wir die wichtigsten Simulationstools vor, erklären ihre Stärken und Grenzen und zeigen, worauf Sie bei der Interpretation von Simulationsergebnissen achten sollten.

Warum Simulation unverzichtbar ist

Die Stromerzeugung einer Solaranlage hängt von zahlreichen Faktoren ab: Standort, Ausrichtung, Neigung, Verschattung, Modultyp, Wechselrichterkonzept, Kabelverlüste und mehr. Ohne Simulation ist es unmöglich, den tatsächlichen Ertrag zuverlässig vorherzusagen. Grobe Schätzungen wie 900 bis 1'000 kWh pro kWp sind für eine ernsthafte Investitionsentscheidung nicht ausreichend.

Professionelle Simulationstools berücksichtigen all diese Faktoren und liefern präzise Ertragsprognosen auf Stundenbasis. Sie ermöglichen es, verschiedene Anlagenkonfigurationen zu vergleichen und die optimale Lösung zu finden. Die Genauigkeit moderner Simulationen liegt typischerweise bei plus/minus 5 Prozent – vorausgesetzt, die Eingabedaten stimmen.

PVsyst: Der Industriestandard

PVsyst ist die weltweit am häufigsten verwendete professionelle Simulationssoftware für Photovoltaikanlagen. Die in Genf entwickelte Software gilt als Branchenstandard und wird von Banken, Investoren und Behörden als Referenz anerkannt.

Funktionsumfang

PVsyst bietet einen umfassenden Funktionsumfang für die Simulation von netzgekoppelten Anlagen, Inselanlagen und Pumpsystemen. Die Software verfügt über eine umfangreiche Datenbank mit Wetterdaten, Modultypen und Wechselrichtern. Sie ermöglicht detaillierte 3D-Verschattungssimulationen, berücksichtigt Modul-Mismatch-Verluste und berechnet die elektrischen Verluste im Gesamtsystem.

Besonders wertvoll ist die Fähigkeit von PVsyst, verschiedene Verlustmechanismen separat auszuweisen. So sehen Sie auf einen Blick, welche Verluste durch Verschattung, Temperatur, Wechselrichterwirkungsgrad, Kabel oder Moduldegradation entstehen. Diese Transparenz ermöglicht eine gezielte Optimierung der Anlage.

Genauigkeit und Zuverlässigkeit

Zahlreiche wissenschaftliche Studien haben die Genauigkeit von PVsyst validiert. Bei korrekter Eingabe der Standort- und Anlagendaten liegt die Abweichung zwischen simuliertem und tatsächlichem Ertrag typischerweise unter 5 Prozent. Diese hohe Genauigkeit macht PVsyst zum Werkzeug der Wahl für professionelle Planer und Berater.

Grenzen von PVsyst

Trotz seiner Leistungsfähigkeit hat PVsyst Grenzen. Die Software kann nur so gut sein wie die Eingabedaten. Wenn die Wetterdaten nicht repräsentativ sind, die Verschattung nicht korrekt modelliert wird oder die Modulparameter nicht stimmen, weicht das Ergebnis von der Realität ab. Die korrekte Bedienung erfordert Fachwissen und Erfahrung.

PVsyst ist zudem eine reine Ertragssimulation und liefert keine Wirtschaftlichkeitsberechnung im engeren Sinne. Die finanziellen Analysen müssen separat durchgeführt werden. Auch die Eigenverbrauchsberechnung ist in PVsyst möglich, erfordert aber die Eingabe eines detaillierten Lastprofils.

Polysun: Ganzheitliche Systemsimulation

Polysun ist eine in der Schweiz entwickelte Simulationssoftware, die sich durch ihren ganzheitlichen Ansatz auszeichnet. Sie kann nicht nur Photovoltaikanlagen, sondern auch Solarthermieanlagen, Wärmepumpen, Batteriespeicher und weitere Energiesysteme simulieren – und das in einem integrierten Modell.

Für Projekte, bei denen mehrere Energiesysteme kombiniert werden sollen, bietet Polysun einen klaren Vorteil gegenüber reinen PV-Simulationstools. Die Software ermöglicht es, das Zusammenspiel der verschiedenen Systeme zu optimieren und den Gesamtenergieertrag des Gebäudes zu maximieren.

Die PV-Simulationsfähigkeit von Polysun ist solide, reicht aber in der Detailtiefe nicht ganz an PVsyst heran. Für reine PV-Projekte ist PVsyst daher oft die bessere Wahl, während Polysun bei ganzheitlichen Energiekonzepten seine Stärken ausspielt.

Weitere Simulationstools

PVSOL

PVSOL ist eine deutsche Simulationssoftware, die sich durch ihre benutzerfreundliche 3D-Visualisierung auszeichnet. Sie bietet eine integrierte Verschattungssimulation und kann auch Batteriespeicher und Elektrofahrzeuge modellieren. PVSOL ist besonders bei deutschen Planern beliebt und wird zunehmend auch in der Schweiz eingesetzt.

Helioscope

Helioscope ist eine cloudbasierte Simulationsplattform, die sich durch ihre schnelle und intuitive Bedienung auszeichnet. Sie eignet sich besonders für die rasche Vorplanung und den Vergleich verschiedener Anlagenkonfigurationen. Für die detaillierte Feinplanung wird sie aber häufig durch PVsyst ergänzt.

Sonnendach.ch und online Tools

Für eine erste Orientierung bietet das Schweizer Tool sonnendach.ch eine nützliche Einschätzung des Solarpotenzials. Es basiert auf Geoinformationsdaten und berücksichtigt die Dachfläche, Ausrichtung und Neigung. Die Ergebnisse sind jedoch deutlich ungenauer als professionelle Simulationen und eignen sich nicht als Grundlage für eine Investitionsentscheidung.

Worauf Sie bei Simulationsergebnissen achten sollten

Eingabedaten prüfen

Die Qualität einer Simulation steht und fällt mit den Eingabedaten. Prüfen Sie, welche Wetterdaten verwendet wurden. Typischerweise werden langjahrige Mittelwerte verwendet, die das langfristige Ertragspotenzial am besten repräsentieren. Einzelne besonders sonnige oder trübe Jahre können das Ergebnis verzerren.

Verluste vollständig berücksichtigt?

Eine seriöse Simulation berücksichtigt alle relevanten Verluste: Temperaturverluste, Reflexionsverluste, Wechselrichterverluste, Kabelverluste, Moduldegradation, Verschmutzung und Modul-Mismatch. Wenn eine Simulation unrealistisch hohe Erträge ausweist, wurden möglicherweise nicht alle Verluste berücksichtigt.

Verschattung korrekt modelliert?

Die Verschattungssimulation ist einer der kritischsten Punkte. Prüfen Sie, ob alle relevanten Verschattungsobjekte – Bäume, Nachbargebäude, Dachaufbauten – korrekt in das 3D-Modell eingegeben wurden. Auch die Höhe und das Wachstum von Bäumen sollten berücksichtigt werden.

Simulation vs. Realität

Auch die beste Simulation ist eine Prognose, kein Versprechen. Die tatsächlichen Erträge können von der Simulation abweichen, insbesondere durch jährliche Wetterschwankungen. Ein gutes Jahr kann 10 bis 15 Prozent mehr Ertrag bringen als der langjahrige Durchschnitt, ein schlechtes Jahr entsprechend weniger.

Langfristig gleichen sich diese Schwankungen aber aus, und eine professionelle Simulation mit korrekten Eingabedaten sollte den langjährigen Durchschnittsertrag auf plus/minus 5 Prozent genau vorhersagen. Regelmässiges Monitoring der tatsächlichen Erträge ermöglicht den Vergleich mit der Simulation und die frühzeitige Erkennung von Abweichungen.

Fazit: Professionelle Simulation als Fundament

Eine professionelle Simulation ist das Fundament jeder seriösen Solaranlagenplanung. Sie liefert die Datengrundlage für die Wirtschaftlichkeitsberechnung, die Anlagendimensionierung und die Optimierung des Gesamtsystems. Achten Sie darauf, dass Ihr Berater oder Installateur mit professioneller Software arbeitet und die Ergebnisse transparent dokumentiert. Eine Simulation ist nur so gut wie die Eingabedaten und die Erfahrung des Anwenders – beides sollte bei Ihrem Berater vorhanden sein.