Photovoltaik im Winter: Leistung und Ertrag

Was passiert mit der PV-Anlage in der kalten Jahreszeit? Diese Frage stellen sich viele, die ihren eigenen Solarstrom mittels Photovoltaikanlage erzeugen wollen. Die gute Nachricht vorab: Solar funktioniert auch im Winter.

Wir erklären Ihnen in diesem Beitrag, worauf Sie achten sollten, damit Ihre Solaranlage nicht nur im Winter, sondern das ganze Jahr über profitabel arbeitet und wie Sie Ihre Eigenstromversorgung auch in der dunklen Jahreszeit nachhaltig optimieren können.

Generieren Solaranlagen auch bei wenig Sonnenlicht ausreichend Strom?

Grundsätzlich funktioniert Photovoltaik auch bei wenig Sonnenlicht. Moderne Solaranlagen verfügen über Hochleistungsmodule, die auch bei geringer oder diffuser Sonneneinstrahlung gute Stromerträge liefern. Rein funktional ist lediglich wichtig, dass überhaupt Sonnenlicht vorhanden ist und die Solarpaneele erreicht.

Kurze Tage, ein niedriger Sonnenstand, herabfallendes Laub sowie Wolken und Niederschläge aber können selbstverständlich einen Einfluss auf die Ertragsleistung einer Solaranlage. So steht im Winterhalbjahr (Oktober bis März) nur etwa ein Drittel der Sonnenenergie zur Verfügung, die die Solarmodule im Sommerhalbjahr erreicht.

Solar funktioniert also durchaus auch im Winterhalbjahr. Die Ertragsleistung in dieser Zeit ist jedoch meist zu gering, um den eigenen Haushalt vollständig mit Solarstrom zu versorgen. Daher muss in der dunklen Jahreszeit zusätzlich Strom aus dem öffentlichen Netz bezogen werden.

funktioniert solar im winter

Wirkungsgrad und Ertrag von Photovoltaik in Winter

Im Winter erzeugt Photovoltaik geringere Stromerträge als im Sommer. Gründe sind kürzere Tageslichtphasen und eine weniger intensive Solareinstrahlung. Bei stärkerer Bewölkung trifft mehr diffuses, also weniger energiehaltiges, Licht auf die PV-Module. Hinzu kommt, dass Schneelasten die PV-Leistung im Winter ebenfalls verringern. Der Grund ist, dass die PV-Strahlung durch den aufliegenden Schnee gemildert wird.

Wir zeigen Ihnen, wie sich die Strahlungsintensität der Sonne, der Wirkungsgrad der PV-Anlage im Winter, der Neigungswinkel der Module sowie eine mögliche Optimierung der Photovoltaik im Winter auf den Stromertrag auswirken.

Wie ist der Photovoltaik-Wirkungsgrad im Winter – und wie hoch ist die Strahlungsintensität?
Ein Gefühl für die schwankende Strahlungsintensität über das Jahr und zwischen Sommer- und Wintermonaten bietet die folgende Tabelle. Sie bezieht sich auf die mittlere Globalstrahlung aus dem Zeitraum 1991 bis 2020, erhoben durch den Deutschen Wetterdienst.

Monat Globalstrahlung kWh/qm (min) Globalstrahlung kWh/qm (max)

MonatGlobalstrahlung kWh/qm (min)Globalstrahlung kWh/qm (max)
Januar1550
Februar2979
März70114
April112133
Mai141173
Juni149181
Juli147181
August128156
September84109
Oktober4675
November1946
Dezember1138
(Quelle: dwd.de)

Der Unterschied zwischen dem strahlungsintensivsten Sommermonat und dem am wenigsten intensiven Wintermonat liegt zwischen 138 (min) und 143 (max) kWh pro m2.

Zum Photovoltaik-Wirkungsgrad im Winter gibt es eine spannende Besonderheit: Mit sinkender Temperatur steigt der Wirkungsgrad! Das bedeutet, sobald im Winter die Sonne scheint, dürfen Sie sich über eine hohe Solarstrom-Ausbeute freuen. Denn wenn es im Sommer viel Sonne gibt, erwärmen sich die Solarmodule entsprechend. Das führt zur Reduktion des Wirkungsgrades.

Photovoltaik: Wirkungsgrad im Winter 

Je kühler es wird, desto höher ist der Wirkungsgrad einer Photovoltaikanlage. Oder anders herum: Je wärmer es ist, desto geringer wird er.

Es gilt: Die Nominalleistung eines PV-Moduls liegt bei 25 Grad Celsius. Mit jedem Grad mehr verringert sich der Wirkungsgrad um etwa 0,4 Prozent.

Wieviel Strom produziert Photovoltaik also im Winter?

Auf Basis der oben genannten Zahlen des DWD sind pro Jahr sind insgesamt also etwa zwischen 950 und 1.335 kWh/qm möglich. Im Maximal-Szenario entfallen auf die Wintermonate September bis März 511 kWh pro m2.

Das ist fast ein Drittel der PV-Erträge des gesamten Jahres.

Besitzen Sie eine Photovoltaikanlage mit 10 kWp, also 1.000 Watt Leistung und etwa 10 qm Fläche, so können Sie mit dieser PV-Anlage im Winter im besten Fall noch 511 * 10 = 5.110 kWh Strom produzieren. Das ist mehr als der Jahresbedarf an Strom einer vierköpfigen Familie.

Dem gegenüber steht nun die Rechnung auf Basis des Mindestszenarios des DWD. Der PV-Ertrag pro Jahr beträgt hier nurmehr 950 kWh pro m2. Auf die Wintermonate September bis März entfallen davon 274 kWh/qm – auch etwa ein Drittel des Jahresertrags. Mit der Anlage von 10 kWp erzeugen Sie in der kalten Jahreszeit also im Worst-Case-Szenario 2.740 kWh Strom. Das entspricht etwa dem Jahresbedarf eines Zwei-Personen-Haushaltes.

Welche Einbußen an Erträgen hat man im Winter gegenüber dem Sommer?
Im besten Szenario ist der PV-Ertrag in den Wintermonaten bei einer 10 kWp-Anlage um 8.240 geringer als in den Sommermonaten.

Interessant ist auch ein Vergleich zwischen gleichermaßen bewölkten Sommer- und Wintertagen. Ist es im Sommer bewölkt, so liegt der PV-Ertrag bei etwa 100 bis 300 Watt pro m2. Der Photovoltaik-Ertrag im Winter liegt bei Nebel oder Bewölkung bei nurmehr etwa 50-150 W/qm. Die Einbußen am Photovoltaik-Ertrag im Winter liegen demnach an wolkigen Tagen bei etwa 50 bis 150 Watt pro m2.

Vergleich der monatlichen spezifischen Erträge in Deutschland für die Jahre 2012 bis 2020.
Vergleich der monatlichen spezifischen Erträge in Deutschland für die Jahre 2012 bis 2020. © Hochschule Trier/Umwelt-Campus Birkenfeld

Wie funktioniert die Solaranlage im Winter optimal?

Im Winter steht weniger Sonnenlicht zur Verfügung als im Sommer – das liegt in der Natur der Dinge. Entsprechend gilt es, ideale Rahmenbedingungen zu schaffen, damit Sie die verfügbare Sonnenstrahlung optimal nutzen können. Hier finden Sie grundlegende Anregungen und Tipps:

  • Solarmodule richtig ausrichten
  • Laub- und Schneedecken entfernen
  • Anlage regelmäßig prüfen
  • Strom speichern und Verbrauch managen

Lohnt sich eine Solaranlage auch im Winter?

Ja, eine Solaranlage lohnt sich auch im Winter! Hier sind die Gründe, die diese klare Antwort unterstützen:

Obwohl der Stromertrag im Winter geringer ist als im Sommer, kannst du über das gesamte Jahr betrachtet immer noch signifikante Einsparungen bei den Stromkosten erzielen.Die stärkere Stromproduktion während der Sommermonate gleicht den geringeren Ertrag im Winter aus. Vor allem in den Monaten Juni, Juli und August übersteigt die Solarstromproduktion oft den Eigenverbrauch. Du kannst entweder von der aktuellen Einspeisevergütung profitieren oder durch einen Stromspeicher deinen Eigenverbrauch erhöhen.
Darüber hinaus bietet eine Solaranlage viele weitere Vorteile für einen unabhängigeren und nachhaltigeren Alltag. Mit deiner eigenen PV-Anlage auf dem Dach kannst du das ganze Jahr über nachhaltigen und grünen Strom erzeugen und direkt in deinem Haushalt nutzen.

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