Photovoltaik im Winterbetrieb – das sollte man wissen

Obwohl die Tage kürzer und die Sonne schwächer scheint, ist der Winterbetrieb einer Photovoltaikanlage sinnvoll. Der Ertrag fällt zwar niedriger aus, doch die Sonne bleibt eine wertvolle Energiequelle auch in den kalten Monaten.

Die Leistung einer Photovoltaikanlage hängt stark von der Globalstrahlung ab. Diese bezeichnet die Gesamteinstrahlung der Sonne auf die Erde. Im Winter, von Oktober bis März, steigt der Anteil der Stromproduktion auf 23 Prozent. Eine 10 kWp Anlage erzeugt in dieser Zeit etwa 2.300 kWh Strom. Das entspricht dem Jahresverbrauch eines durchschnittlichen Haushalts.

Pro Kilowattpeak (kWp) erzeugt eine Solaranlage im Winter etwa 74 kWh. Das entspricht einer täglichen Stromproduktion von 0,8 kWh. Im Sommer erzeugt sie bis zu 20-mal mehr Energie als im Winter. Dennoch macht der Winterertrag etwa 30 Prozent der Gesamtleistung aus.

Um den Ertrag im Winter zu maximieren, sind einige Faktoren entscheidend. Dazu zählen die richtige Ausrichtung und Neigung der Module sowie die Vermeidung von Verschattung. Eine regelmäßige Reinigung der Module ist ebenfalls wichtig. Mit der richtigen Planung und Vorbereitung kann eine Photovoltaikanlage auch im Winter effizient arbeiten und zur Energieversorgung beitragen.

Der Ertrag einer Photovoltaikanlage im Winter

Der Ertrag einer Photovoltaik- Anlage im Winter wird maßgeblich durch die Globalstrahlung bestimmt. Diese setzt sich aus direkter Sonneneinstrahlung und diffusem Licht zusammen. Laut dem Deutschen Wetterdienst (DWD) liegt die durchschnittliche Globalstrahlung in Deutschland im Winterhalbjahr bei 237 kWh/m². Im Sommerhalbjahr erreicht sie 845 kWh/m².

Einflussfaktoren auf den Ertrag im Winter

Es gibt mehrere Einflussfaktoren PV-Ertrag im Winter. Die Globalstrahlung variiert regional stark. In Süddeutschland erreicht sie jährlich etwa 1.200 kWh/m², in Norddeutschland rund 1.000 kWh/m². Die Neigung und Ausrichtung der Module beeinflussen den Ertrag ebenfalls.

Eine Ost-West-Ausrichtung und ein steilerer Anstellwinkel von häufig 55 Grad verbessern die Leistung im Winter. Reflektierender Schnee kann den Solarertrag leicht steigern, besonders bei Dünnschicht-PV-Modulen mit Cadmium-Tellurid oder CIGS-Technologie.

Durchschnittlicher Ertrag im Winterhalbjahr

Eine 10 kWp-PV-Anlage erzeugt im Winter etwa 837 kWh Strom. Das entspricht 20-30% des Photovoltaik Ertrags im Winterhalbjahr. Im Sommer erreicht sie 70-80% des Jahresertrags.

Der spezifische Ertrag von Photovoltaik-Dachanlagen liegt im Winterhalbjahr bei ca. 285 kWh/kWp. Im Sommerhalbjahr erreicht er ca. 765 kWh/kWp.

Monat	Globalstrahlung (kWh/m²)	Ertrag 10 kWp-Anlage (kWh)
Dezember	20	189
Januar	21	234
Februar	52	414

Die Photovoltaikerträge im Winter summieren sich auf etwa 27% des Gesamtertrags. Das Verhältnis zwischen sommerlicher und winterlicher Strahlung liegt bei etwa 3:1. Eine PV-Anlage kann im Winter einen großen Teil des Strombedarfs decken. Durch den Einsatz eines Stromspeichers kann der Eigenverbrauch auf 50 bis 80 Prozent steigen.

Vorbereitung der Photovoltaikanlage auf den Winter

Um die Leistungsfähigkeit der Photovoltaikanlage auch in den Wintermonaten zu gewährleisten, sind einige vorbereitende Maßnahmen erforderlich. Durch eine sorgfältige Vorbereitung kann der Ertrag der Anlage optimiert und mögliche Schäden vermieden werden.

Reinigung der Solarmodule vor dem Winter

Eine gründliche Reinigung der Solarmodule vor Beginn der Winterzeit ist entscheidend, um den Ertrag der Photovoltaikanlage zu maximieren. Schmutz, Laub und andere Ablagerungen können die Leistung der Module beeinträchtigen. Eine professionelle Reinigung im Herbst wird empfohlen, um die Module von grobem Schmutz zu befreien und somit Ertragseinbußen zu vermeiden.

Überprüfung des Versicherungsschutzes

Vor dem Winter sollte der Versicherungsschutz der Photovoltaikanlage überprüft werden. Dies umfasst sowohl die Allgefahrenversicherung als auch die Haftpflichtversicherung. Besonders wichtig ist die Haftpflichtversicherung, falls abrutschender Schnee oder Eis Schäden an Personen oder fremdem Eigentum verursachen. Die regelmäßige Überprüfung der Schneefänge an den Dachkanten bei PV-Dachanlagen ist ebenfalls ratsam.

Umgang mit Schnee auf der Photovoltaikanlage

Schnee auf den Solarmodulen kann den Ertrag der Photovoltaikanlage beeinträchtigen. Allerdings rutscht der Schnee in den meisten Fällen von selbst ab und schmälert den Ertrag nur geringfügig. Eine Räumung ist erst ab einer kritischen Schneelast sinnvoll, die jedoch von der Tragfähigkeit des Daches abhängt:

Schneelast	Empfehlung
Bis 2.500 Pascal	Keine Räumung notwendig
2.500 – 4.000 Pascal	Räumung bei geringer statischer Lastreserve
Über 4.000 Pascal	Räumung empfohlen, nur durch Fachfirmen

Bei einer selbstständigen Schneeräumung sollten unbedingt die Sicherheitsvorschriften beachtet werden, um Unfälle zu vermeiden. Eine Studie ergab, dass durch regelmäßige Schneeräumung bei einer Freiflächenanlage nur etwa 1,4 Prozent des Jahresertrags gewonnen wurden.

Durch eine gute Vorbereitung der Photovoltaikanlage auf den Winter können trotz geringerer Sonnenstunden und möglicher Bedeckung der Module gute Erträge erzielt werden.

Optimierung des Ertrags im Winter

Um den Ertrag einer Photovoltaikanlage im Winter zu steigern, gibt es verschiedene Ansätze. Die richtige Ausrichtung und Neigung der Solarmodule spielen dabei eine entscheidende Rolle. Auch bei eisigen Temperaturen können PV-Anlagen noch hohe Erträge erzielen:

Wetterbedingungen	Ertrag pro Quadratmeter
Klarer Himmel	300 bis 500 Watt
Leichte bis mittlere Bewölkung	150 bis 300 Watt
Bedeckter Himmel oder Nebel	50 bis 150 Watt

Ausrichtung und Neigung der Solarmodule

Eine Dachneigung von 30 bis 35 Prozent gilt oft als optimal, um den Ertrag zu maximieren. Steile Anlagen mit über 40° Anstellwinkel können im Winter bis zu 35% mehr erzeugen. Der durchschnittliche Tagesertrag liegt dann bei etwa 1 kWh/kWp.

Vermeidung von Verschattung

Bei der Installation sollte auf eine verschattungsfreie Position geachtet werden. Kleine Schatten können den Ertrag erheblich verringern. Regelmäßige Wartungen, wie Anschlussprüfung, Reinigung und Wechselrichter-Überprüfung, sind ebenfalls essentiell.

Einsatz von speziellen Modulen für den Winterbetrieb

Spezielle Module, wie CIGS-Module, erzeugen auch bei diffuser Beleuchtung hohe Erträge. Eine größere Anlagengröße kann ebenfalls den Ertrag im Winter steigern. Überschüssige Sommerenergie lässt sich in Speichern für den Winter speichern.

Photovoltaik im Winter

Die Kälte des Winters beeinflusst die Leistung von Photovoltaikanlagen nicht negativ. Im Gegenteil, hohe Temperaturen senken den Wirkungsgrad. An kalten, sonnigen Tagen kann die Stromproduktion einer Solaranlage sogar höher sein als in heißen Sommern.

Schnee verringert die Leistung einer Photovoltaikanlage nicht unbedingt. Die Reflexion des Lichts kann den Ertrag sogar steigern. Schneelasten bis zu 15 cm werden noch durchdrungen. Doch extreme Schneemengen können die Anlage beschädigen. In Deutschland sind solche Mengen selten.

Eine Photovoltaikanlage mit einer Nennleistung von 5 Kilowatt (5 kWp) erzeugt im Winter etwa 150-280 Kilowattstunden Strom pro Monat.

Im Winterhalbjahr erreicht eine Photovoltaikanlage rund 30 Prozent ihrer Jahresleistung. Eine 5 kWp Anlage in Wien kann bis zu 250 kWh monatlich erzeugen. Doch eine Solaranlage kann den Heizbedarf im Winter nicht vollständig decken.

Die Nutzung von Photovoltaikanlagen im Winter hilft, den CO2-Ausstoß zu reduzieren und zum Klimaschutz beizutragen. Eine Reinigung der Module von Schnee ist oft nicht notwendig. Stromspeicher sind im Winter besonders nützlich, um den Eigenverbrauch zu maximieren.

Um den Ertrag im Winter zu optimieren, ist eine optimale Ausrichtung und Neigung der Solarmodule wichtig. Hochwertige Module, insbesondere Bifaziale und PERC-Module, eignen sich besonders gut für den Winterbetrieb.

Effiziente Nutzung des Solarstroms im Winter

Im Winter ist die Sonneneinstrahlung für Photovoltaikanlagen geringer als im Sommer. Trotzdem gibt es Wege, Solarstrom auch in der kalten Jahreszeit effizient zu nutzen. So kann der Strombedarf effektiv gedeckt werden.

Einsatz von Stromspeichern

Stromspeicher spielen eine entscheidende Rolle für die Nutzung von Solarstrom im Winter. Sie speichern überschüssigen Strom und nutzen ihn in sonnenarmen Phasen. Ein Stromspeicher kann den Eigenverbrauch auf bis zu 50-80 Prozent steigern. Besonders im Winter ist ein Batteriespeicher nützlich, da er überschüssigen Strom speichert und in Zeiten mit weniger Sonneneinstrahlung bereitstellt.

Anpassung des Verbrauchsverhaltens

Ein weiterer Weg, den Eigenverbrauch zu erhöhen, ist die Anpassung des Verbrauchsverhaltens. Energieintensive Tätigkeiten wie Waschen oder Geschirrspülen in der Mittagszeit zu verrichten, optimiert den Strombedarf. Die Nutzung von PV-Strom zur Beheizung von Warmwasser oder zum Betrieb einer Wärmepumpe spart Kosten und reduziert die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen.

Nutzung von Smart-Home-Systemen

Smart-Home-Systeme helfen, den Verbrauch intelligent zu steuern und den Solarstrom optimal zu nutzen. Durch Vernetzung von Haushaltsgeräten und automatische Anpassung des Verbrauchs an die Erzeugung der Photovoltaikanlage kann der Eigenverbrauch gesteigert werden. Ein smart home photovoltaik winter ermöglicht es, den Solarstrom effizient zu speichern und bedarfsgerecht zu nutzen.

PV-Set	Gewicht	Preis
Set 1	133kg	4.745,00 €
Set 2	158kg	5.211,20 €
Set 3	205,5kg	6.423,30 €

Die Tabelle zeigt beispielhafte PV-Sets mit Gewicht und Preis. Je nach individuellen Anforderungen und Budget kann man das passende Set wählen. So ermöglicht man die solarstrom speichern winter und deckt den strombedarf winter photovoltaik.

Wirtschaftlichkeit von Photovoltaik im Winter

Die Wirtschaftlichkeit einer Photovoltaikanlage hängt von verschiedenen Faktoren ab. Insbesondere spielt der Eigenverbrauch eine große Rolle. Obwohl die Stromproduktion im Winter niedriger ist, lässt sich die Rendite durch intelligente Planung optimieren.

Eigenverbrauchsquote und Autarkiegrad

Je mehr Solarstrom selbst verbraucht, desto wirtschaftlicher ist die PV-Anlage. Im Winter ist der Autarkiegrad niedriger. Doch durch den Einsatz von Stromspeichern und angepasste Verbrauchssteuerung lässt sich der Eigenverbrauch erhöhen. So wird auch in der dunklen Jahreszeit ein höherer Anteil des selbst produzierten Stroms genutzt.

Dies reduziert die Stromkosten der Photovoltaikanlage im Winter.

Stromgestehungskosten im Winter

Die Stromgestehungskosten für Solarstrom liegen bei nur 10-12 Cent/kWh. Das ist deutlich unter dem Preis für Netzstrom. Im Winter sind die Kosten etwas höher, gleichen sich aber über das Jahr aus. Zudem wirken sich kältere Temperaturen positiv auf die Effizienz der Module aus.

Mit einer optimierten Ausrichtung und Neigung der Solarmodule lässt sich die Wirtschaftlichkeit weiter steigern.

Amortisationszeitraum einer Photovoltaikanlage

Der Amortisationszeitraum einer PV-Anlage liegt bei 10-15 Jahren. Der Eigenverbrauch spielt dabei eine entscheidende Rolle. Je höher die Eigenverbrauchsquote, desto schneller amortisiert sich die Investition.

Durch die Kombination mit einem Stromspeicher und einer intelligenten Verbrauchssteuerung lässt sich der Amortisationszeitraum verkürzen. So verbessert sich die Rendite der Photovoltaikanlage im Winter.

Monat	Durchschnittliche Stromproduktion (kWh/kWp)
Januar	20
Februar	30
März	60
April – September	120
Oktober	60
November	30
Dezember	20

Wie die Tabelle zeigt, erzeugen Photovoltaikanlagen im Winter deutlich weniger Strom als im Sommer. Dennoch lässt sich auch in den kalten Monaten eine gute Rendite erzielen. Die kontinuierlich sinkenden Preise für Solarmodule und Stromspeicher verbessern die Wirtschaftlichkeit von Photovoltaik im Winter weiter.

Fazit

Photovoltaikanlagen sind auch im Winter eine lohnende Investition, obwohl der Ertrag im Winter nur 20-30% des Sommers beträgt. Die steigenden Strompreise machen den geringeren Ertrag wirtschaftlich interessant. Eine optimale Ausrichtung der Module und der Einsatz hochwertiger Komponenten steigern die Rentabilität.

Solarzellen arbeiten bei niedrigeren Temperaturen effizienter. Der Albedo-Effekt kann die Leistung sogar kurzzeitig steigern, besonders mit bifazialen Modulen. Solarmodule können Schneelasten von über 5.000 Pa aushalten, was in Deutschland keine Probleme verursacht.

Ein hoher Eigenverbrauch ist entscheidend für die Wirtschaftlichkeit. Durch Speicher und intelligente Verbrauchssteuerung kann der Eigenverbrauchsanteil von 20% auf 46% steigen. Der Autarkiegrad von 35% auf 72% verbessert sich ebenso. So trägt Photovoltaik auch im Winter zur kostengünstigen und umweltfreundlichen Energieversorgung bei.

Ein gut geplanter und optimal betriebener Photovoltaikanlagen ist im Winter wertvoll. Mit den richtigen Maßnahmen zur Ertragssteigerung und Optimierung des Eigenverbrauchs kann die Rentabilität deutlich steigen. Solarenergie kann somit ganzjährig zur Energiewende beitragen.