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Wirkungsgrad

PV im Winter: Wenig Licht, großer Wirkungsgrad!

Wirkungsgrad

Die Wintersaison bereitet Photovoltaik-Fans oft Kopfzerbrechen. Aber: Keine Angst! Zwar sind der Wirkungsgrad und die Energie-Erträge im Herbst und Winter geringer als in den sonnigen Monaten, dennoch kann auch die kalte Jahreszeit zu heißen Stromergebnissen führen. Dazu muss bloß einiges beachtet werden.

Die heißen Sommertage sind gezählt und schon sind wir mitten im Winter. Und dieser verunsichert Solaranlagen-Besitzer*innen oft. Denn es ist allerseits bekannt, dass der Wirkungsgrad der sonnigen Anlagen sehr stark von der herrschenden Witterung abhängig ist. Und der Winter zeichnet sich ja eher mit mittelmäßigem Sonnenwetter und vermehrter Dunkelheit aus. Also muss sich die heiße Stromerzeugung im Winter wohl oder übel auch von ihrer kühlsten Seite zeigen, oder?

Klingt zwar ziemlich logisch, entspricht aber nicht der ganzen Wahrheit. Eines schon einmal vorweg: Eine durchschnittliche PV-Anlage erzielt in unseren Breitengraden rund drei Viertel ihres Jahresertrags in den warmen Monaten – sprich: im Frühjahr und Sommer. Grund dafür ist der stärkere und auch längere Lichteinfall und auch der Winkel der Sonneneinstrahlung. Der Rest entfällt schlussfolgernd auf die Herbst- und Wintermonate. Klingt ja nicht sehr vielversprechend. Doch die gute Nachricht kommt noch: Wer sich wirklich mit der solaren Stromerzeugung auskennt, kann auch in der kalten Jahreszeit sonnige Spitzenwerte erreichen.

Wirkungsgrad durch Schnee kaum beeinträchtigt

Die wohl größte Sorge bereiten den Anlagen-Besitzer*innen wohl die funkelnden Schneeflocken, die jedes Jahr aufs Neue vom Himmel fallen. Diese könnten nämlich die empfindliche Solaranlage bedecken und sie damit völlig von den Sonnenstrahlen abschirmen. Doch keine Panik: Schnee fühlt sich auf den glatten Oberflächen der Anlagen sowieso nicht sonderlich wohl. Daher rutscht er aufgrund des Anstellwinkels in der Regel sehr schnell von selbst wieder ab. Und ganz nebenbei: Die anstrengende Entfernung des Schnees ist die Mühe nicht immer wert. Denn laut einer Studie des TEC-Instituts für technische Innovation werden nur etwa 1,4 Prozent des Jahresertrags durch die regelmäßige Beseitigung des Schnees auf einer Freiflächenanlage gewonnen.

Und eine positive Eigenschaft hat das Ganze auch noch: Der umliegende Schnee sorgt nämlich für eine Reflexion der eintreffenden Sonnenstrahlen – was für eine erhebliche Leistungssteigerung der PV-Anlage sorgen kann. Kleiner Hinweis: Vor allem die Freiflächenanlagen sind im Winter von dem kühlen Weiß regelrecht umzingelt.

Je tiefer die Temperaturen, desto höher der Wirkungsgrad

Ganz klare Sache: Je mehr Sonnenstrahlen auf die Module treffen, desto mehr Solarstrom wird erzeugt. Doch auch die Sonnenanbeter sehnen sich zwischendurch nach etwas kühleren Tagen. Denn bei enormer Hitze kommt es bei den Anlagen des Öfteren zu Leistungsabfällen. Grund dafür ist ein abnehmender Wirkungsgrad der Module bei zu hoher Temperatur.

Und genau diese Schwäche der Sommermonate kann die zweite Jahreshälfte ganz für sich nutzen. Denn aufgrund der Kälte erhöht sich der Wirkungsgrad der Solarmodule – vorausgesetzt, der Himmel ist klar. Pro zehn Grad Temperaturabnahme steigt der Sonnenertrag um ganze vier Prozent. Das bedeutet, dass auch die Winterzeit mit ihren kalten, aber sonnigen Tagen durchaus mit sehr hohen Erträgen überzeugen kann.

Immer der Sonne entgegen

Eine Voraussetzung muss aber immer gegeben sein, sowohl im Sommer als auch im Winter: Um den höchstmöglichen Wirkungsgrad erzielen zu können, müsse die Module perfekt ausgerichtet sein. Schließlich lebt eine Solaranlage von der Sonne, also sollte der Winkel optimal gewählt und die Module dementsprechend aufgestellt werden.

Doch auch hier gibt es aufgrund der Jahreszeit einige Unterschiede. Demnach steht die Sonne im Winter flacher und der perfekte Winkel ist zu dieser Zeit steiler als im Sommer davor. Nun ist es aber verständlich, dass Anlagenbesitzer*innen ihre Sonnenmodule nicht andauernd umbauen können – genau deshalb trifft man sich quasi in der Mitte. PV-Anhänger*innen sollten sich je nach regionaler Wetterlage für eine Ausrichtung entscheiden, die alle Jahreszeiten gleichermaßen berücksichtigt. Somit kann die Anlage zu jeder Jahreszeit auf sonnigen Hochtouren laufen.

Fazit

Natürlich ist die Winterzeit bei Weitem nicht das Paradebeispiel für eine perfekte PV-Energieausbeute. Jedoch ist die kalte Jahresperiode nicht ganz abzuschreiben, eine Anlage lohnt sich nämlich immer. Auch im Winter kann man den Wirkungsgrad nach oben schrauben und es wird zu keinem völligen Produktionsausfall kommen; genauer gesagt liegt die Wahrscheinlichkeit dabei gerademal im einstelligen Prozentbereich. Somit sind die Anlagen das ganze Jahr einsatzbereit und sorgen somit rund um die Uhr für grünen Strom. Ziemlich saubere Sache.

✅ Text: Sandra Rainer
✅ Fotos: iStock | Diyana Dimitrova
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