Eiskalt kalkuliert: Lohnt sich eine Photovoltaikanlage im Winter?
Eine Photovoltaikanlage bringt umso größere Erträge, je mehr Sonnenstrahlen sie erreichen. Darin liegt aber die Krux: Im Winter werden die Tage kürzer, die Sonne steht flacher und mitunter liegt sogar Schnee auf den Modulen. So mancher Besitzer einer Solaranlage fragt sich da zu Recht: Ist eine Photovoltaikanlage im Winter überhaupt rentabel? In diesem Beitrag beleuchten wir, wie viel Ertrag eine Solaranlage im Winter bringt, wie Sie die erzeugte Strommenge positiv beeinflussen und wann Sie die Module vom Schnee befreien sollten.
Kostenlose Beratung zu Solaranlagen? Führen Sie hier unten Ihre Adresse ein und erhalten Sie ein Angebot in wenigen Minuten!
Wie hoch ist der PV-Ertrag im Winter?
Die Bedingungen für einen hohen Ertrag Ihrer Photovoltaikanlage sind im Winter nicht optimal. Viele Faktoren tragen dazu bei, dass die erzeugte Strommenge deutlich niedriger ausfällt als im Sommer:
- kürzere Tage und in der Folge selbst bei schönem Wetter weniger Sonnenstunden
- schlechtere Wetterverhältnisse (deutlich mehr niederschlagsreiche oder bewölkte Tage)
- Verschattung durch Laub oder Schnee auf der Anlage
- niedrigerer Sonnenstand
Entsprechend lässt die Leistung einer Photovoltaikanlage im Winter spürbar nach. Dennoch lohnt es sich, die Solaranlage in der kalten Jahreszeit zu betreiben. Das sehen wir uns anhand von Zahlenmaterial genauer an.
Einfluss auf den Ertrag der PV: die Sache mit der Globalstrahlung
Wie hoch der Jahresertrag einer PV-Anlage ausfällt, hängt von vielen Faktoren ab – beispielsweise der Lage und ihrer Ausrichtung. Noch entscheidender ist jedoch die sogenannte Globalstrahlung. Dabei handelt es sich um die gesamte Menge an Sonneneinstrahlung, die an die Oberfläche der Erde gelangt. Sie wird in Kilowattstunden pro Quadratmeter, kurz kWh/m², angegeben.
Welchen Ertrag Ihr PV-System im Jahr erzielen kann, richtet sich danach, wie viel Globalstrahlung an Ihrem Wohnort ankommt. Diese Menge variiert nämlich je nach regionaler Lage. Die mittlere jährliche Globalstrahlungssumme über ganz Deutschland hinweg lag von 2011 bis 2020 bei 1.114,5 kWh/m². In Bremen lag sie nur bei 1.037,3 kWh/m², während sich Bayern bei 1.182,4 kWh/m² einpendelte.
Außerdem verändert sich die Globalstrahlung im Jahresverlauf. Je nach Region kann sie im Juni um bis zu siebenmal höher sein als im Januar. Entsprechend wirkt sich dies auf den PV-Ertrag im Winter aus.
Hier nach kostenlosem Angebot fragen!Wie viel Strom produziert eine PV-Anlage im Winter?
Als grobe Faustformel dürfen Sie davon ausgehen, dass eine Photovoltaikanlage mit 1 kWp Leistung pro Jahr einen Ertrag von 1.000 kWh erbringt. Durchschnittlich sind das im Monat 83,33 kWh. Praktisch ist der Ertrag jedoch im Winter deutlich niedriger als im Sommer.
Gehen wir von einer PV-Anlagengröße von 50 m² (entspricht 10 kWp) und einem angenommenen Wirkungsgrad von 17 Prozent aus. Der Ertrag errechnet sich, indem Sie die Globalstrahlung mit der Anlagengröße und dem Wirkungsgrad multiplizieren. Die monatlichen Unterschiede zeigt die folgende Tabelle:
| Globalstrahlung | Ertrag (Globalstrahlung x Größe x Wirkungsgrad) | Ertrag pro Tag | |
|---|---|---|---|
| Januar | 19 kWh/m² | 161,5 kWh | 5,21 kWh |
| Februar | 43 kWh/m² | 365,5 kWh | 13,05 kWh |
| März | 72 kWh/m² | 612,0 kWh | 19,74 kWh |
| April | 112 kWh/m² | 952,0 kWh | 31,73 kWh |
| Mai | 174 kWh/m² | 1.479,0 kWh | 47,71 kWh |
| Juni | 199 kWh/m² | 1.691,5 kWh | 56,38 kWh |
| Juli | 167 kWh/m² | 1.419,5 kWh | 45,79 kWh |
| August | 134 kWh/m² | 1.139,0 kWh | 36,74 kWh |
| September | 124 kWh/m² | 1.054,0 kWh | 35,13 kWh |
| Oktober | 57 kWh/m² | 484,5 kWh | 15,63 kWh |
| November | 25 kWh/m² | 212,5 kWh | 7,08 kWh |
| Dezember | 16 kWh/m² | 136,0 kWh | 4,39 kWh |
| Summe | 9.707,0 kWh |
Ein Vier-Personen-Haushalt im Mehrfamilienhaus hat durchschnittlich einen jährlichen Stromverbrauch von 5.100 kWh. Das entspricht einem täglichen Stromverbrauch von rund 14 kWh. Im Winter ist der Verbrauch im Regelfall etwas höher als im Sommer – verantwortlich dafür sind unter anderem die kürzeren Tage und der dadurch erhöhte Bedarf an Beleuchtung.
Die Tabelle oben zeigt bereits anschaulich: In den dunklen Monaten von November bis Januar ist es in Deutschland normalerweise nicht möglich, den Strombedarf einer Familie mit einer Photovoltaikanlage von 10 kWp zu decken. Aber immerhin steuert die PV-Anlage bereits einen ordentlichen Teil bei und senkt den Stromanteil, den Sie aus dem öffentlichen Netz beziehen müssen. Schon ab Februar geht die Menge an Globalstrahlung merklich hoch und damit auch der Ertrag, sodass Sie nun Ihren Verbrauch theoretisch beinahe wieder decken können. Theoretisch deshalb, weil dies in der Praxis nur realistisch ist, wenn Sie einen ausreichend großen Batteriespeicher im Einsatz haben.
🔍 Entdecken Sie hier unsere Auswahl an Solarspeichern für jedes Budget.
Lohnt sich eine Photovoltaikanlage im Winter?
Die Photovoltaikanlage in unserem Beispiel oben erzeugt in den Wintermonaten Dezember bis Februar 663 kWh Strom. Bezogen auf die Gesamtleistung von 9.707 kWh sind das gerade einmal knapp 7 Prozent. Und dennoch lohnt sich die Photovoltaikanlage auch während der Wintermonate. Sie senkt den Anteil an Strom, den Sie aus dem öffentlichen Netz beziehen müssen. So sparen Sie bares Geld.
Deutlich positiver fällt die Betrachtung übrigens aus, wenn wir die komplette dunklere Jahreszeit einbeziehen: Von Oktober bis März erzeugt die Anlage in unserem Beispiel 1.972 kWh. Das entspricht 20,3 Prozent des Jahresertrags der PV-Anlage. Auf die Sommermonate entfallen somit nahezu 80 Prozent der gesamten Leistung der Photovoltaikanlage.
In wenigen Minuten zum kostenlosen Angebot für eine eigene Solaranlage!
Schnee auf der Photovoltaikanlage: Was tun?
Keine Frage: Schnee auf Ihrer Photovoltaikanlage kann den Ertrag beeinträchtigen – ebenso wie größere Mengen Laub im Herbst. Infolge der daraus resultierenden Verschattung kommt weniger Sonnenlicht am PV-Modul an, wodurch weniger Strom erzeugt wird. Deshalb kommt so mancher Photovoltaikbesitzer auf die Idee, seine PV von Schnee zu befreien. Doch ist das überhaupt notwendig?
Wann Sie Ihre PV von Schnee befreien sollten
Eigentlich gibt es nur eine Situation, in der das Entfernen des Schnees von Ihrer Photovoltaikanlage unbedingt erforderlich ist: wenn große Mengen Schnee darauf liegen bleiben und durch das hohe Gewicht die Gefahr von Beschädigungen an den Modulen oder der Unterkonstruktion besteht.
In allen anderen Fällen geht es lediglich um wirtschaftliche Gesichtspunkte. Viele Anlagenbesitzer befürchten finanzielle Einbußen, wenn der Schnee zu lange auf den PV-Modulen liegen bleibt. Immerhin verschattet der Schnee die Technik und sie erbringen weniger Ertrag. Gehen Sie bei dieser Frage aber unbedingt mit Augenmaß vor. Unser Beispiel oben hat gezeigt: In den üblicherweise schneereichen Monaten ist der Ertrag der Anlage ohnehin gering. Auch wenn kleinere Teile der Photovoltaikanlage von Schnee bedeckt sind oder auch einmal wenige Tage die komplette Anlage, sind die finanziellen Einbußen vergleichsweise niedrig und können meist vernachlässigt werden. In schneereichen Gegenden können sie immerhin 5 bis 8 Prozent ausmachen. In tiefer gelegenen Regionen bewegen sich die Einbußen eher bei 1 bis 4 Prozent.
Lediglich wenn eine größere Menge Schnee auf der Anlage auf einem flachen Dach liegt und wegen anhaltenden Frosts nicht abschmilzt oder abrutscht, kann es sinnvoll sein, den Schnee zu entfernen.
Schnee von Photovoltaikanlage entfernen: So klappt’s
Widerstehen Sie dem Drang, aufs Dach zu klettern, um die Photovoltaikanlage mit einem Besen von Schnee zu befreien. Schnee und Eis führen zu enormer Rutsch- und Absturzgefahr. Möchten Sie den Schnee selbst entfernen, nutzen Sie am besten einen weichen Besen mit Teleskopstiel, sodass Sie beispielsweise von einem Fenster aus agieren können. Stellen Sie sicher, dass das gewählte Hilfsmittel die PV-Anlage nicht verkratzen kann. Denn Kratzer beeinträchtigen die Leistung Ihrer Photovoltaikanlage dauerhaft.
Um Ihre PV von Schnee zu befreien, haben Sie außerdem diese Möglichkeiten:
- Technisches Abtauen: Beim Durchströmen der Solaranlage mit Strom in umgekehrter Betriebsrichtung erwärmt sich die Anlage. In der Folge schmilzt der Schnee an der Unterseite an und rutscht herunter. Das ist allerdings nicht bei jeder Anlage herstellerseitig vorgesehen – prüfen Sie die Garantiebedingungen.
- Fachfirma: Die Beauftragung eines Fachbetriebs ist die eleganteste und sicherste Lösung. Die Profis lohnen sich allerdings nur, wenn wegen einer erhöhten Schneelast eine Beschädigungsgefahr für die Anlage oder das Dach besteht. Andernfalls übersteigen die Kosten im Regelfall den Nutzen aus dem höheren Ertrag der Anlage.
Schütten Sie besser kein warmes Wasser auf die PV-Module. Nicht nur, dass sie wegen des Temperaturunterschieds reißen könnten – das Wasser hinterlässt Kalkflecken, die wiederum den Ertrag beeinträchtigen können.
Photovoltaik für den Betrieb im Winter optimieren
Da der Ertrag Ihrer Photovoltaikanlage im Winter ohnehin nicht ideal ist, sollten Sie wenigstens alles Machbare herausholen. Es gibt einige Möglichkeiten, um das PV-System für den Winterbetrieb zu optimieren.
Option #1: Die Ausrichtung
Im Regelfall richtet man eine Photovoltaikanlage so aus, dass sie im Sommer die maximale Leistung erreichen kann. Das ist die Ausrichtung nach Süd-Ost bis Süd-West. Im Winter wäre jedoch aufgrund des anderen Sonnenstands eine Ost-West-Ausrichtung optimal, also die Aufteilung der PV-Anlage auf die Ost- und Westseite des Dachs.
Mithilfe eines Aufständerungssystems lassen sich die Neigung und der Anstellwinkel der Module verändern und die Solaranlage im Winter an den veränderten Sonnenstand anpassen. In der dunklen Jahreszeit sollten Sie einen höheren Neigungswinkel von bis zu 55 Grad wählen. So fangen Sie die Sonnenstrahlen trotz des niedrigeren Sonnenstands ein. Außerdem müssen die Module dann etwas weiter auseinanderstehen, weil sie sich sonst durch den höheren Neigungswinkel gegenseitig verschatten.
Option #2: Batteriespeicher
Ein Solarspeicher ist für viele Photovoltaikbesitzer eine sinnvolle Investition. Umso wichtiger ist er, wenn Sie Ihre Solaranlage auch im Winter effizient nutzen möchten. Das Problem ist nämlich: Die PV-Anlage produziert den Strom überwiegend tagsüber. Der Strombedarf ist dann allerdings in den meisten Haushalten eher gering. Benötigt wird der Strom vorrangig morgens und abends – dann ist die Sonne aber längst hinter dem Horizont verschwunden.
Ein Batteriespeicher speichert die erzeugte Energie zwischen. Sie können sie später nutzen, wenn die Sonne bereits untergegangen ist, und müssen den Strom nicht einspeisen. So erhöhen Sie Ihre Eigenverbrauchsquote auf 80 Prozent und mehr.
Fazit: Lohnt sich eine Photovoltaikanlage im Winter?
Es lässt sich nicht von der Hand weisen: Der Ertrag eines PV-Systems ist in den Wintermonaten deutlich geringer als im Sommer. Dennoch lohnt sich die Nutzung einer Solaranlage auch im Winter. Mit jeder Kilowattstunde, die Sie nicht aus dem öffentlichen Netz beziehen müssen, sparen Sie bares Geld. Und ganz nebenbei decken Sie Ihren täglichen Strombedarf immerhin zum Teil aus Ihrer Photovoltaikanlage. Am besten erhöhen Sie Ihren Eigenverbrauch mit einem Batteriespeicher. So können Sie den tagsüber erzeugten Strom auch abends und morgens nutzen, wenn der Bedarf hoch ist.
Expertenberatung von Otovo: Gleich ein personalisiertes Angebot einholen!