Photovoltaik im Winter – lohnt es sich?
Es ist eine weit verbreitete Annahme, dass Photovoltaikanlagen hauptsächlich im Sommer effizient arbeiten, wenn die Sonne am stärksten scheint. Aber was passiert mit der Leistung der Anlage, wenn in den Wintermonaten die Sonnenstunden abnehmen?
In diesem Blogartikel erklären wir Ihnen, wie Solarenergie auch bei geringer Sonneneinstrahlung wirksam genutzt werden kann und weshalb Photovoltaikanlagen auch in der kalten Jahreszeit vorteilhaft sind. Außerdem geben wir Ihnen eine Einführung in die Stromspeichertechnik im Kontext von Photovoltaik im Winter sowie den Einfluss von Schneefall auf die Funktion von Solarmodulen.
Diffusstrahlung und Globalstrahlung als Schlüsselgrößen für PV-Effizienz
Die Effizienz einer Photovoltaikanlage hängt nicht ausschließlich von direktem Sonnenlicht ab. Genauso entscheidend ist die Diffusstrahlung, also die indirekt durch Streuung oder Reflexion eintreffende Sonnenstrahlung.
Was ist Globalstrahlung?
Die Gesamtsumme beider Strahlungsarten, direkte und indirekte, wird als Globalstrahlung bezeichnet und in Kilowattstunden pro Quadratmeter (kWh/m²) gemessen. Im Jahresdurchschnitt besteht die Globalstrahlung zur Hälfte aus direkter und zur anderen Hälfte aus diffuser Strahlung.
Während der Wintermonate hängt der Solarertrag wesentlich von der Globalstrahlung und der Effizienz der Solarmodule ab. Obwohl die direkte Sonneneinstrahlung im Winter geringer ist, trägt die Zunahme der diffusen Strahlung dazu bei, dass immer noch ein beträchtlicher Ertrag erzielt wird.
Jahreszeitliche Schwankungen beeinflussen die erwarteten Werte erheblich. So steht die sommerliche Strahlung im Verhältnis 3:1 zur winterlichen. Die durchschnittlichen Werte in Deutschland liegen bei:
- März: ca. 75 kWh/m²
- Mai bis Juli: ca. 200 kWh/m²
- Dezember: ca. 15 kWh/m²
Expertentipp:
Wie effektiv die Sonneneinstrahlung tatsächlich zu einem bestimmten Zeitpunkt des Jahres ist, ist stark von der Region abhängig. Selbst innerhalb Deutschlands gibt es teils gewaltige Unterschiede. So weist Süddeutschland tendenziell höhere Spitzenwerte auf als Norddeutschland. Um die genaue Sonneneinstrahlung an Ihrem Standort zu ermitteln, können Sie auf detaillierte Wetterkarten zurückgreifen
Stromspeicher – der Schlüssel zur effektiven Photovoltaik im Winter
Um den im Winter geringeren Solarertrag optimal zu nutzen, ist der Einsatz eines Stromspeichers eine effiziente Lösung. Die gespeicherte Solarenergie kann zu einem späteren Zeitpunkt verwendet werden, anstatt sie sofort ins Stromnetz einzuspeisen.
Indem große Stromverbraucher wie Waschmaschinen tagsüber betrieben werden, lässt sich der Bedarf an extern bezogenem Strom minimieren. Dies führt zu einer deutlichen Kostenersparnis, da ein hoher Eigenverbrauch derzeit finanziell vorteilhafter ist als die Einspeisevergütung.
Rhein-West Solar ist Experte für die Kombination aus effektiven PV-Modulen und modernen Speichersystemen. In einem unverbindlichen Beratungsgespräch bringen wir Ihnen gerne die Vorteile eines Stromspeichers für Ihre PV-Anlage näher.
PV-Anlage und Schnee – was Sie beachten sollten
Was tun, wenn die Oberfläche der Photovoltaikmodule durch eine Schneedecke blockiert wird? Die gute Nachricht: Eine Schneeräumung ist nur in Ausnahmefällen erforderlich, da das Modul auch nach Schneefall einen Großteil der Sonnenenergie aufnehmen kann. Zudem greift bei Schneefall der Selbstreinigungseffekt der Module, der diese automatisch von der Schneelast befreit.
Bei Bedarf an Schneeräumung sollten Sie auf professionelle Dienste zurückgreifen. Diese verwenden spezielle Werkzeuge wie Schneeschieber, um Schnee von Dächern und Modulen zu entfernen, ohne die Module zu beschädigen. So vermeiden Sie auch potenzielle Unfallrisiken. Wenn Sie in Nordrhein-Westfalen ansässig sind, wenden Sie sich an Rhein-West Solar für eine Beratung zur Schneeräumung.
Anpassung des Neigungswinkels für Winterbedingungen
In Regionen mit hohen Schneelasten kann eine Anpassung des Neigungswinkels der PV-Module sinnvoll sein. Ein steilerer Winkel ermöglicht, dass Schnee leichter abrutscht, obwohl dies im Sommer zu geringerer Strahlungsaufnahme führen kann. Es ist auch wichtig, Module und Montagesysteme zu wählen, die der hohen Schneelast standhalten und Schäden vermeiden.
Die maximal zulässige Schneelast für Solarmodule ist in den technischen Datenblättern der Hersteller angegeben. Üblicherweise sind Module für eine Druckbelastung von bis zu 5.400 Pascal ausgelegt, was für die meisten Standorte in Deutschland ausreichend ist.
Solare Effizienz maximieren – auch im Winter
Wenn Sie speziell im Winter einen erhöhten Strombedarf haben, gibt es mehrere Ansätze, um dem Leistungsverlust effektiv gegenzusteuern. Eine empfehlenswerte Option ist die Auswahl spezieller Solarmodultypen, wie z.B. CIGS-Module. Diese Module mögen zwar einen geringeren Wirkungsgrad als Standardmodule aufweisen, liefern aber unter diffusen Lichtbedingungen, wie sie im Winter häufig vorkommen, höhere Erträge.
Der Schlüssel dazu liegt in ihrem speziellen Absorbermaterial, das optimal für die Lichtaufnahme ausgelegt ist. Eine weitere wichtige Maßnahme ist die angemessene Dimensionierung der Photovoltaikanlage. Durch eine etwas großzügigere Auslegung der Anlage kann sichergestellt werden, dass selbst in den Wintermonaten genügend Solarstrom produziert wird. Erkundigen Sie sich bei Rhein-West Solar für weiterführende Details.
Fazit
Die Effizienz von Photovoltaikanlagen während der Wintermonate fällt zwar geringer aus als in der warmen Jahreszeit, sollte jedoch nicht unterschätzt werden. Obwohl die Sonneneinstrahlung in diesen Monaten geringer ist, trägt der im Sommer erzeugte und genutzte Überschussstrom wesentlich zur Ausbalancierung der jährlichen Energiebilanz bei.
Die ideale Ergänzung zu einer PV-Anlage ist ein moderner Stromspeicher, der es ermöglicht, den bei starkem Sonnenschein erzeugten Strom zu speichern und ihn zu einem späteren Zeitpunkt, etwa im Winter, zu nutzen. Intelligente Haustechniksysteme unterstützen zusätzlich, indem sie den Einsatz von energieintensiven Haushaltsgeräten auf Zeiten mit hoher Stromproduktion legen. Dies erhöht den Eigenverbrauch und maximiert den Nutzen der Photovoltaikanlage, auch in den Wintermonaten.