Photovoltaik im Winter: Ertrag und Effizienz

Die Nutzung von Photovoltaikanlagen zur Stromerzeugung ist mittlerweile weit verbreitet und in vielen Regionen eine wirtschaftliche und ökologische Investition. Doch wie verhält es sich mit der Effizienz und dem Ertrag von Photovoltaikanlagen während der kalten Wintermonate? Lohnt es sich, in Solarpanels zu investieren, wenn die Tage kürzer und die Temperaturen niedriger sind? Wir beantworten diese und alle weiteren wichtigen Fragen zu Photovoltaik im Winter in unserem ausführlichen Blogartikel.

 

 

Photovoltaik im Winter: Arbeiten Solaranlagen bei Kälte genauso effektiv?

Tatsächlich ist die Stromproduktion von Photovoltaikanlagen im Winter geringer als im Sommer, aber das bedeutet nicht, dass die Anlagen in den kalten Monaten unrentabel sind. Hier sind einige wichtige Faktoren und Aspekte, die es zu beachten gilt:

Lichtintensität und Sonnenstunden:

Im Winter sind die Tage kürzer und die Sonnenstunden begrenzter. Dies führt dazu, dass die Photovoltaikanlagen weniger Zeit haben, um Sonnenlicht in Elektrizität umzuwandeln. Die geringere Lichtintensität beeinflusst ebenfalls die Effizienz der Anlagen.

Temperatur und Leistung:

Photovoltaikmodule funktionieren effizienter bei niedrigeren Temperaturen, was ein Vorteil im Winter sein kann. Allerdings führt Schnee auf den Modulen zu einer verminderten Leistung. Es ist wichtig, Schnee regelmäßig zu entfernen, um die Effizienz der Anlage zu maximieren.

 

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Täglicher Stromverbrauch:

Der tägliche Stromverbrauch variiert von Haushalt zu Haushalt. Im Winter steigt der Bedarf hingegen tendenziell an, da Heizungen und Beleuchtung länger genutzt werden. Daher ist es wichtig, den erzeugten Strom gezielt zu nutzen, um den Bedarf zu decken und den Überschuss in das öffentliche Netz einzuspeisen.

PV Anlage im Winter mit Stromspeicher nutzen:

Die Verwendung von Stromspeichern, wie Batterien, kann im Winter äußerst vorteilhaft sein. Sie ermöglichen die Speicherung von überschüssiger Energie während sonnigerer Momente, die dann in den Abend- und Nachtstunden genutzt werden kann, wenn die Sonne nicht scheint.

Investition und Amortisation:

Die Amortisationsdauer einer Photovoltaikanlage hängt von verschiedenen Faktoren ab, einschließlich der Anschaffungskosten, der Förderungen und Einspeisevergütungen, sowie des Stromverbrauchs und der Einsparungen. Im Winter kann die Amortisation etwas länger dauern, aber sie ist immer noch eine lohnenswerte Investition in erneuerbare Energien und langfristige Ersparnisse.

 

 

PV Anlage im Winter: Auch dann sind Sie weniger abhängig vom Stromanbieter

Photovoltaikanlagen können auch in der kalten Jahreszeit dazu beitragen, die Abhängigkeit von konventionellen Energiequellen zu verringern. Hier sind einige zusätzliche Tipps und Informationen zur Photovoltaik im Winter:

PV Anlage im Winter: Reinigung und Schneeräumung:

Schnee kann die Leistung von Photovoltaikmodulen stark beeinträchtigen. Es ist ratsam, die Module regelmäßig von Schnee zu befreien, um die Sonneneinstrahlung zu maximieren. In einigen Fällen sind schneebedeckte Module speziell geneigt, um den Schnee abrutschen zu lassen.

Wartung und Überwachung:

Eine regelmäßige Wartung der Photovoltaikanlage ist das ganze Jahr über wichtig, um sicherzustellen, dass sie effizient arbeitet. Überwachungssysteme und ein Monitoring können helfen, eventuelle Probleme frühzeitig zu erkennen und zu beheben.

Winterliche Einspeisevergütung:

In einigen Regionen gibt es spezielle Einspeisevergütungen, die im Winter aufgrund der geringeren Sonnenstunden höher sind. Dies kann die finanzielle Rendite der Solaranlage im Winter verbessern.

Kombination mit anderen Heizsystemen:

Photovoltaik kann in Kombination mit anderen Heizsystemen wie Wärmepumpen oder Elektroheizungen eingesetzt werden. So wird der erzeugte Strom direkt für die Raumheizung genutzt, was im Winter den Stromverbrauch weiter senken kann.

Umweltaspekte:

Der ökologische Nutzen von Solaranlagen ist im Winter genauso bedeutsam wie im Sommer. Die Reduzierung der CO₂-Emissionen und die Nutzung erneuerbarer Energiequellen tragen das ganze Jahr über zur Umweltentlastung bei.

 

Photovoltaik im Winter

 

Solaranlage im Winter wirtschaftlich betreiben

Wenn Sie eine Photovoltaikanlage kaufen wollen, müssen Sie zunächst die Dimensionierung der PV-Anlage in Betracht ziehen. Dabei sollten Sie den Grad der Autarkie und die Eignung für das gesamte Jahr in Erwägung ziehen. Möchten Sie das ganze Jahr über, auch im Winter, möglichst viel eigenen Solarstrom nutzen, oder suchen Sie einen gesunden Kompromiss?

Vollständige Unabhängigkeit anstreben

Wenn Sie nach völliger Unabhängigkeit mit Photovoltaik streben, klingt es zunächst plausibel, die Photovoltaikanlage so zu konzeptionieren, dass sie auch an den dunkelsten Tagen der kalten Jahreszeit genügend Energie für Ihren Energiebedarf produziert. Kommen dann die heißen Sommermonate, produziert Ihre PV-Anlage naturgemäß überschüssigen Strom.

Das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) und der Eigenverbrauch

Mit dem Inkrafttreten des Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) wurde jedem Betreiber einer Solaranlage die Möglichkeit gegeben, den produzierten Solarstrom ins öffentliche Stromnetz einzuspeisen und dafür eine Vergütung zu erhalten.

Die komplette Strommenge einzuspeisen ist jedoch meist keine gute Lösung. Denn die Vergütung rechtfertigt kaum die Anschaffungskosten einer in solcher Weise dimensionierten Solaranlage. Es empfiehlt sich, den Eigenverbrauch des Solarstroms so hoch wie möglich zu halten. Wir helfen Ihnen intelligente Lösungen zu finden und nicht zuletzt von der AceFlex GmbH.

 

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Heizen mit einer Photovoltaikanlage im Winter – Die Kombination einer Wärmepumpe mit Photovoltaik

Direktes Heizen mit Photovoltaik ist keine gute Lösung, denn der Wirkungsgrad einer Photovoltaikanlage reicht dafür nicht aus. Photovoltaik wandelt nur zirka ein Fünftel der im Sonnenlicht enthaltenen Energie in elektrischen Strom um. Mit elektrischem Strom wiederum zu heizen, ist ineffizient und daher nicht zu empfehlen.

Besser geeignet ist dafür eine Wärmepumpe. Denn sie kann der Umgebung Ihres Hauses – sei es Luft, Wasser oder der Erdboden – vorhandene Wärme entziehen. Dazu wird das Prinzip Ihres haushaltsüblichen Kühlschranks umgekehrt. Das Kältemittel, das während des Verdampfungsprozesses Temperaturen weit unter dem Gefrierpunkt besitzt, wird durch die Umgebung moderat erwärmt.

Bei der nachfolgenden Kompression wird diese Wärmeenergie für die Heizung Ihres Wohnraums nutzbar gemacht. Für Ihren Energiehaushalt wird lediglich Strom für Pumpen und Kompressor benötigt, der wiederum über die Solaranlage erzeugt werden kann.

 

Photovoltaik Winkel Sommer Winter: Ausrichtung und Neigung der Solaranlage

Die Ausrichtung der Photovoltaikanlage spielt eine entscheidende Rolle für ihren Energieertrag, insbesondere während der verschiedenen Tageszeiten. Üblicherweise werden PV-Anlagen nach Süden ausgerichtet, um die Mittagssonne zu nutzen und einen maximalen Stromertrag zu erzielen. Wenn die Solaranlage jedoch um 30 Grad nach Osten ausgerichtet wird, erhöht sich die Morgenproduktion.

Eine Ausrichtung um 30 Grad nach Westen kann im Winter sinnvoll sein, da sie in den stromintensiven Abendstunden zusätzlichen Strom erzeugt. Allerdings geht dadurch im Jahresdurchschnitt ein Anteil von 15 Prozent des Gesamtertrags verloren.

 

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Die ideale Neigung für Photovoltaik im Winter

Die Neigung der Solaranlage spielt ebenfalls eine bedeutende Rolle für den Ertrag. Ein Einfallswinkel der Sonnenstrahlen von 90 Grad ist optimal. Da die Sonne im Winter niedriger am Himmel steht, sinkt der Ertrag. Eine steilere Neigung der Solaranlage im Winter kann diesem Effekt entgegenwirken.

Muss man Photovoltaikanlagen im Winter oder Herbst reinigen?

Das Vorhandensein von Laub, Blütenstaub oder Sand auf den Photovoltaikmodulen kann den Ertrag der Anlage mindern. Aus diesem Grund empfiehlt sich eine Reinigung. Wenn Schnee auf den Modulen liegt, gibt es unterschiedliche Meinungen dazu, ob eine Reinigung notwendig ist.

Professionelle Reinigung durch die AceFlex GmbH

Obwohl Schnee den Ertrag der PV-Anlage verringert, ist dieser Effekt auf das gesamte Jahr gesehen gering. Dennoch ist eine Schneeräumung sinnvoll, wenn die Traglast der Solaranlage gefährdet ist. Um Verletzungen und Schäden an den Photovoltaikmodulen zu vermeiden, empfiehlt sich eine professionelle Räumung.

 

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Photovoltaik im Winter: Was sonst noch zu beachten ist

Bei der Berechnung der Wirtschaftlichkeit einer Photovoltaikanlage sollten Sie grundlegend beachten, dass die Kilowattstunde Strom, die durch Photovoltaik aus dem täglichen Bedarf gedeckt wird, wertvoller ist als die, die ins öffentliche Netz eingespeist wird.

Optimale Ausbeute und Dachneigung

Zudem ist es wichtig, auf eine ideale Ausbeute zu achten. Bei der Montage einer Photovoltaikanlage sollte die optimale Dachneigung ausgenutzt werden. Falls dieser Winkel zu weit vom Ideal abweicht, kann er durch Aufständerung der Solarmodule noch nachträglich verbessert werden.

Schneefall und Neigungswinkel der Solarmodule

Der optimale Neigungswinkel für ein Solarmodul ist grundsätzlich erreicht, wenn die Paneele möglichst senkrecht zum Sonnenverlauf stehen. In schneereichen Regionen ist jedoch zusätzlich zu beachten, dass der Aufstellwinkel der Solarmodule möglichst steil sein sollte, um im Winter keine dichte Schneeschicht auf den Paneelen zu bilden.

Schnee auf der PV-Anlage

Sollte man die PV-Anlage im Winter von Schnee befreien?

Wenn die Photovoltaikanlage im Winter vollständig mit Schnee bedeckt ist, produziert sie aufgrund der Schneedecke keinen Strom mehr. Obwohl es naheliegend ist, die Solarmodule freizuräumen, raten wir davon ab. Unsere Modelle sind winterfest und nehmen keinen Schaden, aber die Unfallgefahr bei der Reinigung der Solarmodule ist hoch. Versuchen Sie auf keinen Fall, die PV-Anlage mit Wasser vom Schnee zu befreien. Stattdessen überlassen Sie unseren Profis die Arbeit. 

 

Photovoltaik im Winter

Wie stark nimmt die Leistung der Solaranlage im Winter ab?

Eine genaue Angabe der Leistung und Photovoltaik Erträge in den Wintermonaten wäre nicht zielführend, da dies von Region zu Region unterschiedlich ist. Die Globalstrahlungswerte haben einen direkten Einfluss auf den Ertrag der PV-Anlage. Die Photovoltaik Leistung pro Tag variiert auch durch Wetterbedingungen.

Einfache Faustformel

In ganz Deutschland gilt die Faustformel, dass in den sechs Monaten von September bis März durchschnittlich zirka 30 bis 35 Prozent des gesamten Photovoltaik-Ertrags erzielt wird, während in den übrigen Monaten 70 bis 65 Prozent erzielt wird. Dies liegt an der geringeren Strahlungsleistung der Sonne und der Bewölkung. Hochsommertage haben 20 Mal mehr Sonnenenergie als bewölkte Wintertage.

Nutzen Sie Globalstrahlungskarten

Um auch im Winter optimale Solarerträge zu erzielen, empfehlen wir Solarmodule mit hervorragendem Schwachlichtverhalten, um auch bei diffusem Licht eine optimale Photovoltaik Leistung pro Tag zu gewährleisten. Sie können die Globalstrahlungskarten des Deutschen Wetterdienstes als Grundlage nutzen, um den durchschnittlichen Ertrag einer PV-Anlage pro Tag zu berechnen. Bei einer 10 kWp Photovoltaikanlage im Dezember und 16 kWh/m² Globalstrahlung beträgt der mögliche Ertrag 13,7 kWh.

 

Die Schneelastangaben der Modulhersteller richtig interpretieren

Zusätzlich zur Verschattung sollten Sie bei der Planung einer Photovoltaikanlage immer die regionale Schneelast berücksichtigen. Deutschland ist in vier Schneezonen mit unterschiedlichen Schneelasten unterteilt. Im Winter fällt in den Mittelgebirgen und in Alpennähe viel Schnee. In diesen Zonen ist die Schneelast besonders hoch.

Hier sollten die Photovoltaikmodule steiler geneigt stehen, damit der Schnee leicht von den Modulen rutscht. Die Schneelastangaben in den Datenblättern der Solarmodule sind entscheidend, um das passende Modul für Ihre Region auszuwählen.

 

Photovoltaik im Winter

Ein Blick in die Datenblätter der Module hilft

In den Datenblättern der Module finden Sie eine Schneelastangabe, beispielsweise 1.000 Pa. Diese Angabe bedeutet, dass das Modul mit einem maximalen Druck von 1.000 Newton pro Quadratmeter belastet werden kann. Da ein Kilogramm Schnee mit einer Gewichtskraft von etwa 10 Newton auf das Modul wirkt, können Sie anhand dieser Angabe ableiten, dass das Modul maximal 100 kg Schnee pro Quadratmeter aushält.

Die meisten Module renommierter Hersteller sind standardmäßig auf eine Druckbelastung von 5.400 Pa ausgelegt. Das bedeutet, dass sie in nahezu allen Regionen Deutschlands eingesetzt werden können, ohne Schaden zu nehmen.

 

Fazit: Photovoltaik ist auch im Winter rentabel

 

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Photovoltaikanlagen auch im Winter eine sinnvolle Investition darstellen, obwohl der Ertrag etwas geringer ist. Mit der richtigen Planung und Ausrüstung, einschließlich Speichern und effizienter Nutzung des erzeugten Stroms, können Solaranlagen auch in der kalten Jahreszeit dazu beitragen, den Energiebedarf zu decken und die Stromrechnungen zu reduzieren. Sie tragen darüber hinaus weiterhin zur Reduzierung der CO₂-Emissionen bei und sind somit ein wichtiger Beitrag zum Umweltschutz.

 

 

FAQ

 

FAQ – Häufig gestellte Fragen zu Photovoltaik im Winter

Ist Photovoltaik im Winter rentabel?

Ja, Photovoltaikanlagen sind auch im Winter rentabel. Sie erzeugen weiterhin Strom, selbst wenn die Sonneneinstrahlung geringer ist. Der Ertrag kann jedoch im Vergleich zu den sonnenreichen Sommermonaten etwas niedriger sein.

Wie viel Strom produziert eine Photovoltaikanlage im Winter?

Die Menge des im Winter erzeugten Stroms hängt von vielen Faktoren ab, einschließlich der geografischen Lage, Neigung der Module, Verschattung und Wetterbedingungen. Eine genaue Angabe ist schwierig, aber grob geschätzt erwirtschaften Photovoltaikanlagen in den Wintermonaten etwa 30 bis 35 Prozent ihres Jahresertrags.

Muss ich meine Photovoltaikanlage im Winter reinigen?

Die regelmäßige Reinigung von Photovoltaikmodulen ist im Winter empfehlenswert, insbesondere wenn sich Laub, Blütenstaub oder Schmutz auf den Modulen ansammelt. Schnee kann den Ertrag zwar verringern, aber eine professionelle Räumung ist nur notwendig, wenn die Traglast der Anlage gefährdet ist.

Kann eine Photovoltaikanlage mit Schnee bedeckt sein?

Ja, Photovoltaikanlagen können im Winter mit Schnee bedeckt sein. Der Ertrag der Anlage wird dadurch zwar reduziert, aber dies hat auf das gesamte Jahr gesehen normalerweise keinen signifikanten Einfluss. Das Entfernen von Schnee sollte nur erfolgen, wenn die Traglast der Anlage gefährdet ist.

Sollte ich meine Photovoltaikanlage im Winter anders ausrichten?

Die Ausrichtung Ihrer Photovoltaikanlage hängt von Ihren Zielen ab. Wenn Sie im Winter mehr Strom erzeugen möchten, können Sie die Module leicht nach Westen ausrichten, um die Nachmittagssonne besser zu nutzen. Allerdings geht dadurch ein Teil des Jahresertrags verloren.

Wie wirkt sich die Neigung der Photovoltaikanlage auf den Winterertrag aus?

Die Neigung der Solaranlage beeinflusst den Ertrag im Winter. Ein steilerer Winkel kann helfen, die geringere Höhe der Wintersonne auszugleichen. Eine optimale Einstellung beträgt 90 Grad. Dieser Winkel kann jedoch saisonal angepasst werden.

Können Photovoltaikmodule unter Schneelast beschädigt werden?

Photovoltaikmodule sind in der Regel so konstruiert, dass sie Schneelasten standhalten können. Die meisten von ihnen können eine Druckbelastung von etwa 5.400 Pascal (Pa) aushalten, was etwa 540 Kilogramm Schnee pro Quadratmeter entspricht. Dies sollte für die meisten Regionen ausreichend sein.

Gibt es zusätzliche Maßnahmen, um den Winterertrag zu optimieren?

Ja, es gibt Maßnahmen, um den Winterertrag zu maximieren. Der Einsatz von Solarmodulen mit gutem Schwachlichtverhalten kann die Leistung bei bewölktem Wetter verbessern. Ebenso kann die Ausrichtung und Neigung der Anlage entsprechend angepasst werden.

Ist Photovoltaik im Winter umweltfreundlich?

Ja, Photovoltaikanlagen sind umweltfreundlich, da sie saubere, erneuerbare Energie erzeugen, ohne schädliche Emissionen. Der Winter ändert daran nichts, solange die Anlage effizient genutzt wird.

Welche Vorteile bietet Photovoltaik im Winter?

Photovoltaikanlagen im Winter bieten die Möglichkeit, sauberen Strom zu erzeugen und Energiekosten zu sparen, selbst bei geringerer Sonneneinstrahlung. Sie tragen zur Reduzierung der CO₂-Emissionen bei und sind eine nachhaltige Energiequelle.

Wie viel Strom produziert eine 10 kWp Photovoltaikanlage am Tag im Winter?

In den Wintermonaten (Dezember bis Februar) erzeugt eine 10 kWp-PV-Anlage ungefähr 837 kWh Strom. Dies ermöglicht bereits die Abdeckung eines erheblichen Teils des Strombedarfs. Der durchschnittliche tägliche Stromverbrauch eines Haushalts im Winter beträgt grob geschätzt etwa 14 kWh.

Kann man mit Photovoltaik im Winter heizen?

Ja, ein Teil des Stroms Ihrer Photovoltaikanlage kann auch zum Betrieb einer Elektroheizung oder Wärmepumpe eingesetzt werden. Dies ermöglicht die Nutzung von Solarstrom für Heizzwecke.

Ist es sinnvoll, Photovoltaik im Winter zu montieren?

Die Montage von Photovoltaikanlagen im Winter erfordert besondere Überlegungen, da flach montierte PV-Module über längere Zeiträume mit Schnee bedeckt sein können. Steilere Installationen lassen den Schnee schneller abrutschen und ermöglichen so eine bessere Stromproduktion im Winter.

Wie lange hält ein 10 kW Speicher?

Ein 10 kW Speicher kann bei einem durchschnittlichen Stromverbrauch eines 2-Personen-Haushalts von etwa 2.500 kWh pro Jahr gut eineinhalb Tage lang genug Strom speichern, wenn er mit optimaler Leistung von 10 kWh gefüllt ist.

Was bringt eine Photovoltaikanlage ohne Sonne?

An bewölkten Tagen im Sommer kann eine Photovoltaikanlage etwa 200 Watt pro Quadratmeter erzeugen. Dies entspricht einer geringeren Leistung im Vergleich zu sonnigen Tagen. Die Leistung einer Photovoltaikanlage im Winter bei Nebel oder Bewölkung liegt bei etwa 50 bis 150 Watt pro Quadratmeter.

Wie viel Strom erzeugt 1 Quadratmeter Photovoltaik im Winter?

Der Ertrag einer Photovoltaikanlage beträgt im Winter bei wolkigen Tagen etwa 50 bis 150 Watt pro Quadratmeter. Dies variiert je nach den Lichtverhältnissen und der Region.

Wird der Speicher im Winter voll?

Bei kalten Temperaturen unter 0 °C reduziert sich die Speicherkapazität eines Solarstromspeichers deutlich. Dies kann zu einer verringerten Speicherkapazität führen, ähnlich wie bei Smartphones, die bei Kälte schneller entladen werden.

Muss ich meine PV Anlage von Schnee befreien?

Ja, um Schnee von Photovoltaikmodulen zu entfernen, gibt es verschiedene Möglichkeiten wie Fegen, Kratzen oder Abwarten. Allerdings besteht das Risiko von Beschädigungen. Insbesondere dann, wenn die Module verkratzt werden. Vorsicht und eine professionelle Räumung sind empfehlenswert, insbesondere bei höheren Firsthöhen.

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