Wie Photovoltaik im Winter oder bei wenig Sonne funktioniert

Wozu eine Photovoltaikanlage, wenn im Winter nichts produziert wird? Das ist ein weit verbreiteter Mythos. Es stimmt, dass in den Wintermonaten weniger Sonneneinstrahlung herrscht. Wussten Sie aber, dass Kälte der Photovoltaik sogar zuträglich ist und daher die Effizienz der Photovoltaikpaneele im Winter bis zu 20 % höher ist als in der Hitze?

• Die geringere Sonneneinstrahlung wird neben der Kälte auch vom Schnee kompensiert, der zu einer sekundären Lichtreflexion auf die Paneele beiträgt.
• Solarpaneele können auch aus diffusem Licht bei bewölktem Himmel Strom erzeugen.
• Selbst in Deutschland haben wir genug Sonneneinstrahlung, um mit Photovoltaik bis zu 80 % Ihrer Stromkosten zu sparen.

Wie Photovoltaik bei schlechteren Lichtverhältnissen funktioniert

In den Monaten Dezember bis Februar erzeugt Photovoltaik am wenigsten Strom. Die Tage sind kürzer, es gibt weniger Sonneneinstrahlung, und im Vergleich zum Sommer verbringen wir mehr Zeit zu Hause mit höherem Stromverbrauch. Zusammengefasst deckt Photovoltaik in dieser Zeit etwa 20 % des Energiebedarfs eines Haushalts.

Photovoltaik kann auch bei bewölktem Himmel arbeiten und Strom aus diffusem Sonnenlicht erzeugen. Aber Wunder kann sie natürlich nicht vollbringen. Bei schlechteren Bedingungen sinkt die Leistung der Photovoltaikpaneele im Winter etwa um den Faktor 10. Bei wirklich dichtem Nebel, Regen oder starkem Schneefall produzieren sie fast gar nichts. Auch Verschattung der Photovoltaikpaneele führt zu Leistungseinbußen.

Wie hoch ist die Leistung der Solarpaneele bei Bewölkung?

Bei bewölktem Himmel trifft diffuses Licht auf die Paneele. Dies ist Licht, das sich in der Atmosphäre reflektiert oder bricht und nicht direkt von der Sonne auf die Paneele scheint. Photovoltaikpaneele können sehr effizient auch aus diesem indirekten Licht Strom erzeugen, auch wenn die Menge geringer ist. Die Energieproduktion in diesem Fall hängt von vielen Faktoren ab, einschließlich des Einfallswinkels der Sonneneinstrahlung, der Dicke der Atmosphäre und den Wetterbedingungen.

Insgesamt ist es aber wichtig zu verstehen, dass Solarpaneele auch im Winter weiterhin Strom produzieren können, wenn auch nicht in voller Leistung. Mit geeigneter Ausrichtung und Neigung der Paneele und der Möglichkeit, Stromüberschüsse aus den Sommermonaten zu nutzen, kann ein Photovoltaiksystem den Energiebedarf eines Haushalts auch im Winter noch erheblich decken.

Deutschland ist kein Florida, aber...

Es stimmt, dass wir in Deutschland nicht so viele Sonnentage haben wie etwa in Staaten näher am Äquator. Dennoch stehen wir immer noch gut da.

• In unseren geografischen Bedingungen können wir im Durchschnitt mit 1.330 bis 1.800 Sonnenstunden pro Jahr rechnen.
• Jeder installierte Kilowatt-Peak erzeugt jährlich rund 800 bis 1.100 Kilowattstunden Strom.
• Solarenergie ist also in Deutschland durchaus ausreichend vorhanden, damit sich Photovoltaik für Sie lohnt. 

Möchten Sie mehr wissen? Lesen Sie, wie Photovoltaik funktioniert.

Solarpaneele und Schnee

Schnee und Eis auf Solarpaneelen können deren Effizienz vorübergehend beeinflussen, stellen in der Regel aber kein ernsthaftes Problem dar. Qualitativ hochwertige Paneele sind auch für extreme Witterungsbedingungen ausgelegt. Sie können Belastungen von bis zu 5.400 pa standhalten, was für etwa 4 Meter nassen Schnee steht.

Durch die meist 15-50° Neigung der Paneele rutschen Schnee und grobe Verschmutzungen von der glatten Oberfläche von selbst ab. Die Paneele erwärmen sich durch die Sonneneinstrahlung, was das Abtauen von Schnee und Eis unterstützt.

Wussten Sie, dass...? In manchen Fällen kann Schnee sogar die Leistung der Paneele steigern, indem er das Sonnenlicht auf die Paneelfläche reflektiert - ein als "Albedo-Effekt" bekanntes Phänomen.

Optimale Panelneigung im Winter

Die Neigung der Solarpaneele hat einen erheblichen Einfluss auf ihre Effizienz, wobei die Position der Erde zur Sonne, die sich im Jahresverlauf ändert, eine große Rolle spielt. In der Wintersaison wäre daher ein steilerer Neigungswinkel am effizientesten, während Sie im Sommer mit horizontal ausgerichteten Paneelen den meisten Strom erzeugen würden. Unter Berücksichtigung dieser Faktoren wird für Deutschland üblicherweise eine Neigung von 35° als optimal empfohlen, da diese den maximalen Jahresertrag liefert.

Lohnt sich das Reinigen der Solarpaneele? Wie beeinflusst es ihre Leistung?

Paneele, auf denen sich im Laufe der Zeit eine Schicht feiner Verschmutzungen wie Staub, Pollen oder Vogelkot bildet, können eine um bis zu 10-20 % reduzierte Effizienz aufweisen. Eine professionelle Wartung und Reinigung der Solarpaneele hilft nicht nur, ihre Leistung zu maximieren, sondern ist auch der Schlüssel zu einem langfristig sicheren und problemfreien Betrieb.

Wenn der Winter Vorteile bringt

Weniger Sonneneinstrahlung, weniger erzeugter Strom. Das ist eine klare Rechnung. Aber... nicht ganz. Die Wintermonate bringen nicht nur bewölkte Tage und geringe Sonneneinstrahlung mit sich.

Die Effizienz der Solarpaneele im Winter steigt. Um etwa 0,4 % pro Grad Celsius. Wie kommt das? Die niedrige Temperatur unterstützt den Ablauf des photovoltaischen Effekts, der in den Photovoltaikzellen der Paneele stattfindet.

Die Photonen, die auf die Photovoltaikzelle treffen, stoßen Elektronen aus der Hülle der Siliziumatome. Diese beginnen sich dann zu bewegen. Je schneller sich die Elektronen bewegen, desto mehr elektrische Energie erzeugen die Paneele.

Die Gesamtleistung des Paneels hängt davon ab, wie groß der Energieunterschied zwischen ruhenden und bewegten Elektronen ist. Bei niedrigeren Temperaturen haben die ruhenden Elektronen eine geringere Energie. Wenn sie durch Sonneneinstrahlung aktiviert werden, ist der Energiezuwachs größer. Daher ist die Leistung von Photovoltaikpaneelen im Winter höher, als wenn die Elektronen im Ruhezustand stärker erhitzt wären (und damit auch eine höhere Ausgangsenergie hätten).

Berücksichtigen Sie die Jahresleistung der Anlage

Photovoltaik ist nicht nur im Sommer oder nur im Winter für Sie da. Sie wird rund die Hälfte Ihres Lebens mit Ihnen verbringen (Solarpaneele halten etwa 40 Jahre). Betrachten Sie daher ihre Leistung auch in einem breiteren Kontext, mindestens über ein ganzes Jahr hinweg. Wie viel Strom können Sie damit erzeugen und wie viel Geld können Sie sparen? Das berechnen wir Ihnen gerne, kontaktieren Sie uns einfach!

Nutzen Sie die erzeugte Energie maximal aus

Solarpaneele erzeugen im Winter nicht genug Energie, um Sie das ganze Jahr über zu 100 % vom Stromnetz unabhängig zu machen. Aber sie erzeugen genug, um Ihre Stromkosten im Jahresverlauf um bis zu 80 % zu senken. Und das lohnt sich.

Wenn Ihr Haushalt mehr Energie benötigt, als die Photovoltaik gerade produziert, entnehmen Sie einfach Strom aus dem Netz.

Wenn Sie mehr produzieren als verbrauchen, speichern Sie die Überschüsse in einer Batterie und nutzen sie später (z.B. am Abend nach der Rückkehr von der Arbeit). Daher lohnt sich eine Investition in einen Batteriespeicher auf jeden Fall.

Ein Hybrid-Photovoltaiksystem (also eines mit Batterie, aber auch an das Stromnetz angeschlossen) schützt Ihren Haushalt zudem vor Stromausfällen. Diese treten gerade in der Winterzeit durch Stürme oder starken Wind häufiger auf. Ein weiterer Pluspunkt für Photovoltaik im Winter.

Photovoltaik kann Ihnen auch beim Warmwasser- und Heizungsenergiebedarf helfen (allein die Solarenergie im Winter reicht nicht aus, um Ihre Heizkosten vollständig zu decken). Hier empfiehlt sich eine Kombination aus Wärmepumpe und einer Photovoltaikanlage.

Überschüsse aus den Sommermonaten, die Sie weder durch Batteriespeicher noch direkt nutzen können, können Sie ins Stromnetz einspeisen oder auf andere Verbrauchsstellen übertragen. Im Sommer produziert Photovoltaik nämlich bis zu 200 % mehr Strom, als Ihr Haushalt verbrauchen kann.

Um die Stromproduktion zu maximieren, helfen Ihnen außerdem:

• Eine geeignete Ausrichtung der Paneele (am besten nicht nach Norden)
• Der richtige Neigungswinkel (ideal 30-40°)
• Vermeidung regelmäßiger Verschattung der Photovoltaikpaneele (z.B. durch einen hohen Baum)
• Wartung, damit Verschmutzung den Wirkungsgrad nicht beeinträchtigt

Lohnt sich Photovoltaik für Sie?

Trotz all dem kann es in Deutschland Standorte oder Häuser geben, für die sich Photovoltaik trotz aller Bemühungen nicht lohnt. Es ist natürlich verständlich, dass Sie sich vor einer großen Investition in eine Solaranlage sicher sein wollen, ob sie für Sie wirklich geeignet ist und wie schnell sich die investierten Mittel für Sie amortisieren.

Dafür sind unsere erfahrenen Woltair Photovoltaik-Experten da:

• Sie besprechen Ihre Anforderungen und den Energiebedarf Ihres Haushalts, um eine genau auf Sie zugeschnittene Photovoltaiklösung zu entwerfen.
• Sie beantworten all Ihre Fragen.
• Sie berechnen für Sie die Gesamtkosten, die Amortisationszeit und die zu erwartende Stromerzeugung.