Leise rieselt der Strom: Lohnt sich für Unternehmen Photovoltaik im Winter?

Nachhaltig produzierter Strom, Beitrag zum Klimaschutz und Kosteneffizienz: Das sind drei der Ziele, die Unternehmen mit der Installation einer Photovoltaik-Anlage verfolgen. Während der sichere Stromertrag in den Sommermonaten auf der Hand zu liegen scheint, stellen sich viele jedoch die Frage, ob eine PV-Anlage im Winter immer noch lohnenswert ist.

Funktioniert eine Photovoltaik-Anlage überhaupt im Winter? Haben Schnee und Kälte Folgen für deren Effizienz? Wie viel Leistung erbringt eine Solaranlage im Winter? Und kann Schnee auf den Modulen zur Gefahr werden? Wir geben Antworten auf diese Fragen in unserem Blogbeitrag.

First things first: Funktioniert eine Photovoltaik-Anlage im Winter? 

Ganz grundsätzlich lässt sich diese Frage mit „Ja” beantworten. Photovoltaik-Anlagen sind darauf ausgelegt, in unterschiedlichen klimatischen Bedingungen zu funktionieren. Je besser eine PV-Anlage die Sonneneinstrahlung nutzen kann, umso ertragreicher – daher sind die Sommermonate die beste Zeit für hohe Stromerträge. Doch nur weil im Winter die Sonne weniger scheint, sollte man nicht davon ausgehen, dass eine PV-Anlage dann gar nicht mehr funktioniert. Nach wie vor leistet sie ihre Arbeit und erzeugt Strom.  

Photovoltaik-Ertrag im Winter: Ist die Leistung der Anlage eingeschränkt? 

Der Stromertrag einer Photovoltaik-Anlage hängt zu jeder Jahreszeit von verschiedenen Faktoren ab. Dazu zählen geografische Lage, Neigung und Ausrichtung der Solarmodule, Sonneneinstrahlung, Witterungsbedingungen sowie eventuelle Verschattungen.  

Neigung und Ausrichtung der Module/Sonneneinstrahlung: Die Ausrichtung der Solarmodule zwischen 30 und 35 Grad gen Süden galt lange als eine passende Lösung sowohl für den Sommer als auch für den Winter. Mittlerweile ist eher die Regel, die Module in Richtung Ost-West und auf Flachdächern mit einer Neigung von 10 Grad zu installieren, um die Sonneneinstrahlung so optimal wie möglich nutzen zu können. Auch wenn es in den Wintermonaten neblig oder diesig ist, lassen sich damit noch gute Stromerträge erzielen. Durch den niedrigeren Sonnenstand und weniger Sonnen- bzw. Tageslichtstunden können die Erträge einer Photovoltaik-Anlage im Winter jedoch geringer ausfallen: Der monatliche Ertrag liegt ungefähr bei 10 Prozent des Ertrags eines Sommermonats.  

In Regionen wie den Alpen mit langen oder starken Wintern ist es daher sinnvoll, dies in die Planung der Anlage einzubeziehen. Hier lässt sich bei Bedarf mit der richtigen Installation Abhilfe schaffen: Je steiler der Winkel der Solarmodule, umso besser lässt sich im Winter die niedrige Sonne samt ihrer Einstrahlung auffangen und nutzen. Häufig beträgt dies 55 statt der üblichen 10 bis 35 Grad. Dabei ist jedoch zu berücksichtigen, dass die Abstände zwischen den Modulreihen nicht zu klein werden, damit sie sich nicht gegenseitig verschatten.  

Verschattungen: Wenn Schnee die Solarmodule ganz oder teilweise bedeckt, führt dies automatisch zu Verschattungen, denn die Sonnenstrahlen kommen nicht durch die Schneeschicht. Jedoch liegt der potentielle Ertragsverlust durch Schnee auf einer PV-Anlage nur im einstelligen Prozentbereich. Das liegt daran, dass in den meisten Regionen nur an einzelnen Tagen Schnee fällt und auf der Anlage liegenbleibt. Sofern die Module mit der oben genannten Neigung ab 10 Grad aufwärts aufgestellt sind, kann der Schnee theoretisch abrutschen und durch die freigewordenen Stellen, an denen sich die Module wieder mehr erhitzen, schmilzt die Schneeschicht noch zügiger weg.  

Witterungsbedingungen: Mit zunehmender Hitze reduziert sich der Wirkungsgrad von Solarmodulen, wenn auch nur geringfügig. Wer also dachte, dass Kälte die Anlage ausfallen lassen kann, der sei unbesorgt: Auch bei Minusgraden funktioniert eine Photovoltaik-Anlage im Winter. Niedrige Temperaturen verbessern die elektrische Leitfähigkeit sogar und erhöhen somit den Wirkungsgrad sowie die Effizienz der Anlage. 

Schnee auf PV-Anlage: Stellt das eine Gefahr dar? 

Wie bereits weiter oben erwähnt: Die „Gefahr“ durch eine Schneeschicht besteht darin, dass sie die Lichtzufuhr zu den Solarmodulen blockiert und daher die Leistung einer Photovoltaik-Anlage beeinträchtigt. Auch Eis kann Solarmodulen nichts anhaben, da sie für solche Anforderungen ausgelegt und getestet sind. Die potentielle Schneelast für das Dach ist jedoch ein Thema, das man bereits bei der Planung der Anlage – genauer gesagt bei der Statikprüfung – berücksichtigen sollte. Ein Dach muss schon Eigengewicht, Anlagengewicht und Windlast tragen. Eine zusätzliche Schneelast ist in der Statikprüfung also allein aus Sicherheitsgründen zu beachten.  

Einsatzmöglichkeit für Stromspeicher: Ideale Kombination mit einer Solaranlage im Winter 

Wenn es darum geht, den Strombedarf auch in Zeiten mit weniger Sonnenstunden zu decken, bietet sich die Kombination einer Photovoltaik-Anlage mit einem Stromspeicher an. Mit diesem lassen sich Nächte, aber auch herbstliche und winterliche Tage mit nachhaltiger Energie überbrücken.  

Damit dies gelingt, sollten Sie genau über Ihren Strombedarf Bescheid wissen. Nur so können Sie die Größe der PV-Anlage und Größe des Stromspeichers – genauer gesagt die Speicherkapazität – richtig aufeinander abstimmen. Die korrekte Berechnung der Speicherkapazität ist besonders wichtig: Ist diese zu klein, kann nicht genug Energie gespeichert werden und Sie müssen womöglich Strom aus dem öffentlichen Netz hinzukaufen. Ist der Speicher zu groß, wird er sich nicht regelmäßig be- und entladen können, was Auswirkungen auf dessen Lebenszeit haben kann.  

Fazit 

Photovoltaik im Winter? Funktioniert! Eine PV-Anlage lohnt sich, auch wenn der Tag weniger Sonnenstunden hat und neblig ist. Wichtig ist in diesem Fall vor allem die richtige Planung einer PV-Anlage – von der Ermittlung des Strombedarfs für das ganze Jahr bis zur Kombination der Anlage mit einem passend dimensionierten Energiespeicher. Zudem ist zu berücksichtigen, dass man bei den Berechnungen zum Stromertrag einer Photovoltaik-Anlage nicht einzelne Monate, sondern den gesamtem Jahresertrag fokussieren sollte. Experten können eine Ertragssimulation durchführen und somit berechnen, in welchem Monat eine PV-Anlage welchen Ertrag bringen wird.