Viele Hausbesitzer fragen sich, ob sich ihre Photovoltaikanlage auch in der kalten Jahreszeit lohnt. Die gute Nachricht: Eine Solaranlage arbeitet auch bei Schnee und Frost zuverlässig weiter. Tatsächlich können Anlagenbetreiber mit den richtigen Strategien auch im Winter beachtliche Erträge erzielen.
Moderne Module arbeiten bei Kälte sogar effizienter als im heißen Sommer, und mit einer durchdachten Planung decken sie auch an kurzen Wintertagen einen großen Teil des Strombedarfs ab. Erfahren Sie, wie Sie Ihre Anlage winterfit machen und das ganze Jahr über von günstigem Solarstrom profitieren.
Der Ertrag einer Photovoltaikanlage sinkt im Winterhalbjahr auf etwa 20-30 % des Jahreswerts, das ist jedoch kein Grund zur Sorge. Eine 10 kWp-Anlage mit Südausrichtung und 10.000 kWh Jahresertrag produziert in den Wintermonaten Dezember bis Februar immer noch etwa 880-970 kWh.
Der wichtigste Faktor für die Leistung einer Photovoltaikanlage ist die Globalstrahlung. Sie setzt sich aus der direkten Sonneneinstrahlung und der diffusen Himmelsstrahlung zusammen. Im Winter ist die Globalstrahlung aufgrund des niedrigeren Sonnenstands und der kürzeren Tage deutlich geringer als im Sommer.
Konkret bedeutet das: Während in den Sommermonaten eine durchschnittliche Globalstrahlung von etwa 100–200 kWh/m² erreicht wird, sinkt dieser Wert im Winter auf etwa 10–50 kWh/m². Dieser Rückgang hat natürlich Auswirkungen auf den Ertrag der Solaranlage. Dennoch kann eine gut geplante Photovoltaikanlage auch im Winterhalbjahr einen bedeutenden Beitrag zur Stromversorgung eines Haushalts leisten.
In der folgenden Tabelle haben wir durchschnittliche Strahlungswerte für Sie aufgeführt. Als Faustregel können Sie sich merken: An einem bewölkten Wintertag kommt 20 Mal weniger Licht auf der Erde an als an einem sonnigen Sommertag.
Die Globalstrahlung unterscheidet sich nicht nur in den verschiedenen Monaten des Jahres, sondern auch in der Region. Süddeutschland erreicht im Winter etwa 20-30 % höhere Erträge als der Norden:
Globalstrahlung im Winter (kWh/m²):
Um den Ertrag einer PV-Anlage im Winter zu berechnen, benötigt man die Nennleistung der Anlage, die Dachausrichtung, den Standort und den Neigungswinkel.
Nutzen Sie unseren praktischen Ertragsrechner, um den Ertrag Ihrer Photovoltaikanlage im Winter zu berechnen. Einfach Werte eingeben:
Der Jahresertrag gibt Ihren gesamten PV-Ertrag in einem Jahr an. Der spezifische Ertrag gibt an, wie viel kWh PV-Strom Sie mit einem kWp PV-Leistung produzieren können. Der spezifische Ertrag ist also nur von Wohnort, Dachausrichtung und Neigungswinkel der Photovoltaikanlage abhängig.
Hinweis: Die Ergebnisse des PV-Ertragsrechners sind eine rechnerische Prognose und können von den tatsächlichen Ertragswerten abweichen. Gerne beraten wir Sie persönlich, um Ihren individuellen PV-Ertrag möglichst genau zu bestimmen.
Wenn Schnee auf den Solarmodulen liegt, kommt weniger Licht an die Solarmodule. Dementsprechend kann die Stromproduktion leicht beeinträchtigt werden.
Die Solaranlage von Schnee zu befreien lohnt sich in der Regel nicht. Das Risiko ist zu hoch und der Nutzen zu gering. Pro Tag Schneebedeckung büßen Anlagenbetreiber etwa 0,50-1,50 € Ertrag ein. Eine Modulbeschädigung kostet hingegen 200-400 €.
Ertragsverlust durch Schnee:
Risiken der manuellen Schneeräumung:
Wer dennoch unbedingt den Schnee von seiner PV-Anlage entfernen möchte, sollte auf gewisse Dinge verzichten und auf sichere und umweltfreundliche Alternativen setzen. Die Tabelle gibt den Überblick:
Enpal rät ausdrücklich von der Schneeräumung ab. Die Risiken für ernsthafte Verletzungen ist zu hoch. Außerdem können die Solarmodule oder andere Komponenten beschädigt werden, was Auswirkungen auf Versicherungen und Garantien haben kann.
Schnee um die Anlage (aber nicht auf den Modulen) kann den PV-Ertrag sogar steigern – die weiße Fläche reflektiert zusätzliches Licht auf die Module, was die Stromproduktion erhöht. Besonders bifaziale Module, die auch auf der Rückseite Licht einfangen, profitieren von diesem Albedo-Effekt mit bis zu 5 % Mehrertrag.
Der Albedo-Effekt beschreibt, dass helle Oberflächen mehr Sonnenlicht reflektieren und deshalb kühler bleiben als dunkle, die mehr Sonnenlicht absorbieren und sich erwärmen. Deshalb schwitzt man in einem schwarzen T-Shirt im Sommer mehr als in einem weißem. Die Maßeinheit Albedo (Latein für „Weißheit“) wird zwischen 0 (keine Reflexion) und 1 (100 % Reflexion) angegeben. Frischer Schnee hat eine Albedo von etwa 0,9.
Schnee auf Solarmodulen ist in der Regel völlig unproblematisch. Die Schneelast ist die Last, die auf eine Photovoltaikanlage bzw. ein Hausdach einwirkt, wenn Schnee darauf liegt. Je nach Schneemenge, Schneeart und Dachneigung ist die Last unterschiedlich hoch.
Gut zu wissen: Die meisten gängigen Solarmodule halten jeglicher Schneelast ohne Probleme stand.
Die Last, die ein Solarmodul aushält, wird im Datenblatt der PV-Hersteller mit dem Wert „Pa“ (Pascal) ausgewiesen. Dieser Wert gibt an, wie viel Newton pro Quadratmeter ein Solarmodul aushält.
Beispiel: Wenn im Datenblatt eine Angabe von 2.000 Pa vermerkt ist, dann hält das Solarpanel eine Last von maximal 2.000 Newton pro Quadratmeter aus. Das entspricht ca. 200 kg Schnee pro Quadratmeter.
Gängige Solaranlagen halten einer Druckbelastung von über 5.000 Pa ohne Probleme stand. Das heißt für Sie: Selbst die dicksten Schneedecken können Ihrer Solaranlage nichts anhaben.
Deutschland ist in fünf unterschiedliche Schneelastzonen aufgeteilt, in denen die Schneelast unterschiedlich hoch ist. Alle Schneelastzonen liegen weit unterhalb der Druckbelastungsgrenze der Solarmodule.
Für ältere Dächer (vor 1980) sollte ein Statiker die Zusatzlast von Modulen, Unterkonstruktion, Verkabelung plus Schnee prüfen.
Folgende Durchschnittswerte kann man dazu heranziehen:
Lesen Sie auch unseren Artikel zum Gewicht einer Solaranlage.
Photovoltaikmodule sind für -40°C bis +85°C ausgelegt und vertragen Frost problemlos.
Tatsächlich arbeiten Solarmodule bei Kälte sogar effizienter als im heißen Sommer. Das liegt daran, dass niedrige Temperaturen den Wirkungsgrad steigern: Die Leitfähigkeit der Solarzellen nimmt zu und sie wandeln Strom effizienter um. Der verminderte Ertrag im Winter kommt also nicht durch die Kälte, sondern durch die geringere Sonneneinstrahlung.
Der sogenannte Temperaturkoeffizient von PV-Modulen gibt an, um wie viel Prozent die Modulleistung pro Grad Celsius Temperaturänderung abnimmt (ausgehend von 25 °C). Für kristalline Module liegen die Werte typischerweise zwischen -0,35% bis -0,45% pro Grad Celsius.
Daraus ergibt sich beispielhaft:
In der Regel machen niedrige Temperaturen dem Wechselrichter nichts aus. Moderne Modelle sind auf den Betrieb bei kalten Temperaturen ausgelegt und verfügen entsprechend über die dafür benötigten Eigenschaften:
Die stärkere Verschattung durch tiefstehende Sonne und damit längere Schatten kann im Winter 20-40 % Ertragsverlust verursachen. Gängige Verschattungsquellen im Winter sind:
Es gibt aber Möglichkeiten, die Verluste erheblich zu reduzieren. Zu diesen technischen Lösungen gehören:
Der optimale Neigungswinkel für maximalen Winterertrag liegt bei 45-60°, aber ein Kompromiss von 35° funktioniert ganzjährig am besten. Das entspricht auch der gängigen Neigung von Satteldächern. Bei Flachdächern könnte man über eine entsprechende Aufständerung nachdenken, meist lohnt sich so ein steiler Neigungswinkel über das Jahr gesehen aber nicht.
Theoretisch optimal im Winter: 45-60° Neigung
Praktischer Kompromiss: 30-35° Neigung
Für Flachdächer: Aufständerung mit 35-45° möglich
Südausrichtung ist im Winter unschlagbar – sie nutzt die tiefstehende Mittagssonne optimal. Ost-West-Anlagen haben im Winter etwa 10-15 % weniger Ertrag, bieten aber im Sommer Vorteile durch längere Erzeugungszeiten.
Eine gut dimensionierte Photovoltaikanlage mit Speicher kann im Winter bis zu zwei Drittel des Haushaltsstroms decken, ohne Speicher sind es 15-30 %. Das ist oft ausreichend für Homeoffice und tägliches Kochen. Laufen große Stromverbraucher wie Waschmaschine reicht das meist aus, Abendspitzen benötigen aber zusätzlichen Netzstrom oder einen Speicher.
Ein typisches Beispiel (grobe Richtwerte): Familie mit 4.000 kWh Jahresverbrauch, 10 kWp PV-Anlage, 10 kWh Speicher. Im Dezember produziert die Anlage etwa 250 kWh, der Haushalt verbraucht etwa 400 kWh. Mit intelligentem Energiemanagement können 60-70 % des Verbrauchs gedeckt werden.
Ein typisches Szenario: Während Sie tagsüber unterwegs sind, produziert Ihre Photovoltaikanlage fleißig Solarstrom. Da Sie den selbst erzeugten Strom nicht direkt verbrauchen können, wird er ins öffentliche Stromnetz eingespeist. Dafür erhalten Sie eine Einspeisevergütung in Höhe von ca. 8 Cent pro Kilowattstunde.
Abends kommen Sie dann nach Hause und verbrauchen Strom. Da es Winter und schon dunkel ist, produziert Ihre PV-Anlage keinen Strom mehr und Sie beziehen den Strom aus dem öffentlichen Stromnetz, der natürlich deutlich teurer ist als selbst produzierter Strom.
Für dieses Szenario gibt es eine einfache Lösung: eine Solaranlage mit Speicher. Damit wird Ihr tagsüber produzierter, kostenloser Solarstrom einfach im Stromspeicher gespeichert. Wenn Sie dann abends nach Hause kommen, können Sie ihn einfach nutzen. Keine Mehrkosten, keine verlorene Ersparnis.
Die finanziellen Vorteile einer PV-Anlage mit Speicher können wir durch eine einfache Rechnung deutlich machen:
Bifaziale Solarmodule nutzen Sonnenlicht von beiden Seiten. Das heißt, dass die Rückseite auch Licht einfängt, das von der Umgebung reflektiert wird. Dadurch haben Hausbesitzer eine höhere Energieausbeute. Gut zu wissen: Enpal verbaut ausschließlich bifaziale Solarmodule.
Wie oben angedeutet, kann Schnee aufgrund der starken Reflexionsfähigkeit („Albedo-Effekt“) sogar dazu beitragen, dass die Solarmodule zusätzlichen Strom produzieren. Das ist vor allem bei PV-Anlagen auf Flachdächern der Fall, weil die Module dort aufgeständert sind.
Generell gilt bei Solaranlagen: Dachfläche vollmachen! Denn wer die Solarenergie nutzt und mehr Strom produziert, maximiert seine Unabhängigkeit und die Einnahmen durch die Einspeisevergütung oder Direktvermarktung.
Im Winter wird dieser Grundsatz noch wichtiger, weil eine größere PV-Anlage auch bei geringerer Strahlungsintensität im Winter im Idealfall noch so viel Strom produziert, dass ein guter Teil der benötigten Strommenge selbst produziert wird. So kann ein möglicher Ertragsverlust gut ausgeglichen werden.
Mehr über die Dimensionierung einer PV-Anlage erfahren Sie hier: Photovoltaik Größe
Sie haben keinen Solarstromspeicher bei Ihrer Solaranlage? Dann achten Sie im Winter besonders darauf, dass Waschmaschine, Spülmaschine und andere große Haushaltsgeräte, die viel Strom verbrauchen, am besten tagsüber laufen, wenn Ihre PV-Anlage Strom produziert. So profitieren Sie auch im Winter weiterhin von der Kraft Ihrer Photovoltaikanlage.
Mit einem intelligenten Energiemanager wie Enpal.One wird der Solarstrom optimal im Haushalt verteilt. So können Sie sich ganz ohne Mehraufwand darauf verlassen, dass Ihre Stromkosten möglichst gering gehalten werden.
Ob Wintermonat oder Sommermonat: Wer grundsätzlich darauf achtet, möglichst sparsam mit Energie umzugehen, spart sich über die Zeit nicht nur viel Geld, sondern schont auch noch die Umwelt.
Mögliche Maßnahmen reichen vom Kauf besonders energieeffizienter Haushaltsgeräte über den Einsatz von smarten Thermostaten für die Heizung bis hin zur Installation einer Solaranlage.
Unsere beliebtesten Stromspar-Tipps finden Sie hier: Strom sparen
Heizen mit Photovoltaik geht auch im Winter! Wer seine Photovoltaikanlage mit einer Wärmepumpe oder Elektroheizung nutzt, kann natürlich auch in den Wintermonaten einen Teil der Solarenergie dafür nutzen. Dass die PV-Anlage den gesamten für das Heizen benötigten Strom erzeugt, ist sehr unwahrscheinlich. Aber jede genutzte Kilowattstunde Solarstrom spart Ihnen Geld, macht Sie unabhängiger und schont auch noch die Umwelt.
Immer wieder fragen Hausbesitzer sich, wie sehr sich der Winter auf Ihre Photovoltaikanlage auswirkt. Unterm Strich braucht man sich aber keine Sorgen machen: PV-Anlagen erzeugen auch in den Wintermonaten Strom. Mit einem Stromspeicher kann man den Solarstrom nutzen, wann man möchte oder er wird z. B. für den Betrieb der Wärmepumpe genutzt. Im „schlimmsten Fall“ wird er ins Stromnetz eingespeist und man erhält dafür eine Einspeisevergütung.
Wichtig: Es ist in der Regel nicht notwendig und zu gefährlich, die Solaranlage von einer Schneedecke zu befreien. Auch die Schneelast ist für Solarmodule in den allermeisten Fällen überhaupt kein Problem.
Es gilt also auch im Winter: Der beste Zeitpunkt für die Anschaffung einer Solaranlage war gestern, der zweitbeste ist heute!
Finden Sie hier in einer Minute raus, ob sich eine Solaranlage auch für Ihr Haus lohnt:
Ja, Solarmodule arbeiten bei Kälte sogar effizienter als bei Hitze. Sie sind für Temperaturen von -40°C bis +85°C ausgelegt.
Etwa 882-970 kWh in den Monaten Dezember bis Februar, je nach Region und Wetter.
Nein, das ist meistens gefährlich und unwirtschaftlich. Module reinigen sich durch Neigung und Erwärmung meist selbst.
Ja, besonders für Haushalte mit hohem Abendverbrauch. Die Batterie speichert den knappen Winterstrom für die dunklen Stunden.
Ja, das funktioniert sehr gut. Eine 15-20 kWp-Anlage kann einen Großteil des Wärmepumpen-Stroms liefern.
Spezielle Winter-Förderungen gibt es nicht, aber hochwertige Komponenten und Monitoring-Systeme werden über die Standard-Programme gefördert. Die KfW und regionale Programme unterstützen besonders effiziente Anlagen.
Ein Stromspeicher ist im Winter besonders wertvoll, da er den knappen Solarstrom für die dunklen Abendstunden speichert. Die Wirtschaftlichkeit steigt mit der Speichergröße und dem Eigenverbrauch.
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