Jahreszeiten und Photovoltaik stehen in einem direkten Zusammenhang. Sonnenstand, Tageslänge, Temperatur und Wetter verändern sich im Laufe des Jahres und beeinflussen dadurch die Stromproduktion einer Solaranlage.
Eine Photovoltaikanlage erzeugt jedoch nicht nur im Sommer Strom. Auch im Frühling, Herbst und Winter kann sie Solarenergie bereitstellen. Wie hoch der Ertrag ausfällt, hängt neben der Jahreszeit von der Ausrichtung, Dachneigung, Verschattung und technischen Auslegung der Anlage ab. Die Verbraucherzentrale weist darauf hin, dass der Stromertrag einer PV-Anlage mit der Sonneneinstrahlung und den Jahreszeiten schwankt.
Inhaltsverzeichnis
- Wie beeinflussen die Jahreszeiten eine Photovoltaikanlage?
- Photovoltaik im Frühling
- Photovoltaik im Sommer
- Photovoltaik im Herbst
- Photovoltaik im Winter
- Sieben entscheidende Auswirkungen der Jahreszeiten
- Stromspeicher und saisonale Unterschiede
- Fazit
Wie beeinflussen Jahreszeiten und Photovoltaik einander?
Die Leistung einer Photovoltaikanlage wird vor allem durch die verfügbare Sonneneinstrahlung bestimmt. Im Sommer sind die Tage länger und die Sonne steht höher. Im Winter sorgen kurze Tage, ein niedriger Sonnenstand und häufigere Bewölkung meist für deutlich geringere Erträge.
Die Temperatur wirkt sich ebenfalls auf die Anlagenleistung aus. Sehr hohe Modultemperaturen können die momentane Leistung reduzieren. Kalte Module können dagegen bei ausreichender Sonneneinstrahlung besonders effizient arbeiten, da die elektrische Leistung eines Moduls von seiner Betriebstemperatur abhängt.
Damit eine Anlage über das gesamte Jahr gute Ergebnisse erzielt, sollten die örtlichen Bedingungen bereits bei der Planung berücksichtigt werden. Weitere Hinweise zur Planung und zu den saisonalen Ertragsschwankungen bietet die Verbraucherzentrale in ihrem Photovoltaik-Ratgeber.
Photovoltaik im Frühling: steigende Erträge bei kühlen Temperaturen
Im Frühling nimmt die tägliche Sonnenscheindauer wieder zu. Gleichzeitig sind die Außentemperaturen häufig noch moderat. Diese Kombination kann an klaren Tagen zu einer hohen momentanen Anlagenleistung führen.
Verschmutzungen aus den Wintermonaten sollten im Blick behalten werden. Pollen, Staub oder Ablagerungen können sich auf den Modulen sammeln. In vielen Fällen werden leichte Verschmutzungen durch Regen entfernt. Auffällige oder dauerhaft starke Verschmutzungen sollten jedoch von einem Fachbetrieb beurteilt werden.
Der Frühling eignet sich außerdem gut, um das Monitoring zu überprüfen. Abweichungen zwischen einzelnen Modulflächen oder ungewöhnlich niedrige Tageserträge können auf Verschattung, Verschmutzung oder technische Störungen hinweisen.
Photovoltaik im Sommer: hohe Erträge und viel Überschuss
Die meisten Photovoltaikanlagen erzielen einen großen Teil ihres Jahresertrags während der sonnenreichen Monate. Lange Tage und ein hoher Sonnenstand sorgen dafür, dass über viele Stunden Solarstrom erzeugt werden kann.
Sehr hohe Temperaturen bedeuten allerdings nicht automatisch eine höhere Modulleistung. Erwärmen sich die Module stark, kann die momentane Leistung trotz intensiver Sonneneinstrahlung etwas sinken. Die insgesamt lange Erzeugungsdauer sorgt dennoch häufig für hohe Tageserträge.
Im Sommer entsteht bei passend dimensionierten Anlagen oftmals mehr Solarstrom, als unmittelbar im Gebäude benötigt wird. Dieser Überschuss kann in einem Batteriespeicher zwischengespeichert, zum Laden eines Elektrofahrzeugs verwendet oder in das öffentliche Netz eingespeist werden.
Photovoltaik im Herbst: weniger Sonne und zunehmende Verschattung
Im Herbst werden die Tage kürzer und der Sonnenstand sinkt. Dadurch reduziert sich die tägliche Solarstromproduktion schrittweise. Bewölkung und wechselhaftes Wetter führen zusätzlich zu stärkeren Schwankungen.
Auch Laub kann eine Rolle spielen. Bäume, die im Sommer nur geringe Schatten auf das Dach werfen, können bei tief stehender Sonne größere Bereiche der Anlage verschatten. Herabfallendes Laub kann sich zudem zeitweise auf flach geneigten Modulen sammeln.
Moderne Photovoltaikanlagen erzeugen auch bei diffusem Licht Strom. Die Leistung bleibt bei dichter Bewölkung jedoch deutlich unter den Werten eines klaren Sommertages.
Photovoltaik im Winter: Stromerzeugung trotz Kälte und Schnee
Eine Photovoltaikanlage arbeitet grundsätzlich auch im Winter. Kalte Temperaturen sind für die Solarzellen nicht das Hauptproblem. Entscheidend sind vielmehr die geringere Sonneneinstrahlung, kurze Tage und der niedrige Sonnenstand.
Liegt Schnee vollständig auf den Modulen, kann zunächst kaum Sonnenlicht auf die Solarzellen treffen. Bei geneigten Dächern rutscht der Schnee häufig nach einer gewissen Zeit ab. Von einer eigenständigen Schneeräumung auf dem Dach ist aus Sicherheitsgründen abzuraten.
Photovoltaikmodule werden auf unterschiedliche Umwelt- und Belastungseinflüsse geprüft. Dazu gehören Temperaturwechsel, Feuchtigkeit, Frost sowie bei entsprechenden Prüfungen erhöhte Schnee- und Eislasten.
Jahreszeiten und Photovoltaik: 7 entscheidende Auswirkungen
1. Die Tageslänge verändert den Ertrag
Im Sommer steht mehr Zeit für die Stromerzeugung zur Verfügung. Im Winter beginnt die Produktion später und endet früher.
2. Der Sonnenstand beeinflusst den Einstrahlungswinkel
Ein hoher Sonnenstand begünstigt viele klassische Dachanlagen. Bei tief stehender Sonne können Hindernisse wie Bäume, Gauben oder Nachbargebäude längere Schatten erzeugen.
3. Die Modultemperatur verändert die Leistung
PV-Module können sich bei intensiver Sonneneinstrahlung deutlich erwärmen. Die Modulleistung hängt nicht nur von der Helligkeit, sondern auch von der jeweiligen Betriebstemperatur ab.
4. Bewölkung führt zu schwankenden Erträgen
Photovoltaikanlagen nutzen sowohl direkte als auch diffuse Sonneneinstrahlung. Bei dichter Bewölkung wird weiterhin Strom erzeugt, allerdings mit geringerer Leistung.
5. Schnee kann die Module zeitweise bedecken
Eine geschlossene Schneedecke verhindert, dass ausreichend Licht auf die Solarzellen trifft. Nach dem Abrutschen oder Abtauen kann die Anlage ihren Betrieb normalerweise wieder aufnehmen.
6. Der Eigenverbrauch verändert sich
Im Sommer stehen häufig größere Solarstrommengen zur Verfügung. Im Winter steigt dagegen bei vielen Haushalten der Strombedarf, beispielsweise durch Beleuchtung, Wärmepumpe oder längere Aufenthaltszeiten im Gebäude.
Wie viel Solarstrom direkt genutzt werden kann, hängt von der Anlagengröße sowie von Höhe und Zeitpunkt des individuellen Stromverbrauchs ab.
7. Das Energiemanagement wird wichtiger
Wallboxen, Wärmepumpen und Batteriespeicher können bevorzugt dann betrieben oder geladen werden, wenn ausreichend Solarstrom vorhanden ist. Ein intelligentes Energiemanagement hilft dabei, Erzeugung und Verbrauch besser aufeinander abzustimmen.
Wie wirken sich die Jahreszeiten auf einen Stromspeicher aus?
Ein Batteriespeicher verschiebt Solarstrom innerhalb eines begrenzten Zeitraums. Überschüssiger Strom vom Tag kann dadurch beispielsweise am Abend oder in der Nacht genutzt werden.
Eine saisonale Speicherung ist mit üblichen Heimspeichern dagegen nicht möglich. Der hohe Solarstromüberschuss aus dem Sommer kann nicht bis in den Winter gespeichert werden. Darauf weist auch die Verbraucherzentrale in ihren Informationen zu Batteriespeichern hin.
Die Speichergröße sollte deshalb nicht ausschließlich anhand besonders hoher Sommererträge ausgewählt werden. Entscheidend sind der tatsächliche Stromverbrauch, die Anlagenleistung und das persönliche Nutzungsverhalten.
Wie lässt sich der Solarertrag über das Jahr verbessern?
Eine sorgfältige Anlagenplanung berücksichtigt nicht nur ideale Sommertage, sondern die Erzeugung über das gesamte Jahr. Je nach Dach können unterschiedliche Ausrichtungen sinnvoll sein.
Eine Ost-West-Belegung verteilt die Stromproduktion stärker auf den Morgen und den Nachmittag. Eine südlich ausgerichtete Anlage erreicht dagegen häufig eine ausgeprägtere Leistung rund um die Mittagszeit. Welche Variante besser passt, hängt vom Verbrauchsprofil und den verfügbaren Dachflächen ab.
Auch eine regelmäßige Anlagenüberwachung ist wichtig. Das Monitoring macht saisonale Unterschiede sichtbar und hilft, ungewöhnliche Abweichungen vom erwarteten Ertrag frühzeitig zu erkennen.
Weitere wissenschaftlich aufbereitete Informationen zur Photovoltaik in Deutschland bietet das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE.
Fazit: Jede Jahreszeit trägt zum PV-Ertrag bei
Jahreszeiten und Photovoltaik beeinflussen sich deutlich, doch eine fachgerecht geplante Anlage produziert das ganze Jahr über Solarstrom. Während der Sommer meist die höchsten Gesamterträge liefert, können kühle und sonnige Frühlingstage ebenfalls sehr leistungsstark sein.
Im Herbst und Winter sinkt die Produktion aufgrund kürzerer Tage und geringerer Sonneneinstrahlung. Diese saisonalen Unterschiede sollten bei der Planung von Anlage, Stromspeicher und Energiemanagement berücksichtigt werden.
Die blueparc GmbH plant Photovoltaikanlagen auf Grundlage der individuellen Dachflächen, Verbrauchswerte und zukünftigen Anforderungen. Dadurch entsteht ein Gesamtsystem, das nicht nur im Sommer, sondern über das gesamte Jahr sinnvoll arbeitet.