Photovoltaik Ertrag im Winter
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Photovoltaik im Winter: Leistung und Ertrag
Photovoltaikanlagen (PV) sind ein zentrales Element der Energiewende und ermöglichen es Dir, Stromkosten zu senken und Unabhängigkeit von steigenden Energiepreisen zu erreichen. Eine entscheidende Frage, die Du Dir vor dem Kauf einer Solaranlage möglicherweise stellst, betrifft den zu erwartenden Ertrag, insbesondere in den Wintermonaten. Denn die Stromproduktion in den kälteren und weniger sonnenreichen Monaten beeinflusst maßgeblich die Wirtschaftlichkeit und Rentabilität einer Photovoltaikanlage.
Inhaltsverzeichnis
- Jahresertrag und das Verhältnis von Sommer- zu Wintererträgen
- Stromproduktion im Winter
- Berechnung des PV-Ertrags
- Einfluss der Globalstrahlung und des Standorts
- Faktoren, die den Solarstromertrag beeinflussen
- Stromspeicher im Winter
- Möglichkeiten, im Winter mit Photovoltaik zu heizen
- Berechnung des spezifischen Jahresertrags
- Wie viel Strom erzeugt 1 Quadratmeter Photovoltaik?
- Fazit
Jahresertrag und das Verhältnis von Sommer- zu Wintererträgen
Der durchschnittliche Jahresertrag einer PV-Anlage liegt in Deutschland zwischen 800 und 1250 kWh pro kWp installierter Leistung. Dieses Ergebnis setzt sich aus dem Ertrag der Sommer- und Wintermonate zusammen, wobei das Verhältnis im Durchschnitt etwa 75:25 beträgt. Das bedeutet, dass etwa 75 % des Jahresertrags in den sonnenreichen Monaten erzielt werden, während die restlichen 25 % auf Herbst- und Wintermonate entfallen. Diese geringere Leistung im Winter ist hauptsächlich auf die kürzeren Tage, den niedrigeren Sonnenstand und die geringere Globalstrahlung zurückzuführen.
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Berechnung des PV-Ertrags
Um den Ertrag Deiner PV-Anlage zu berechnen, kannst Du die folgende Formel verwenden:
=
Anlagenleistung in kWp×
Ausgangsfaktor×
Stromerzeugung in kWh/kWpDer spezifische Jahresertrag ist eine weitere wichtige Kennzahl und zeigt an, wie viel Strom pro kWp installierter Leistung erzeugt wird. Dieser kann durch die Formel berechnet werden:
=
Leistung der PV-Anlage in kWp
Diese Kennzahl gibt Dir einen ersten Überblick darüber, wie effizient Deine PV-Anlage ist und wie gut sie auf die lokalen Gegebenheiten abgestimmt ist. Aktuelle Daten zeigen, dass der spezifische Ertrag einer PV-Anlage in Deutschland zwischen 800 und 1200 kWh pro installiertem kWp variiert.
Globalstrahlung und Standort
Der Standort Deiner Solaranlage spielt eine wesentliche Rolle für den spezifischen Jahresertrag. Die Globalstrahlung, also die gesamte auf die Erdoberfläche treffende Sonnenstrahlung, variiert je nach Region erheblich.
-
In Deutschland beträgt die durchschnittliche Globalstrahlung etwa 1050 kWh/m² pro Jahr, wobei es Unterschiede zwischen den Regionen gibt: Im Süden ist die Globalstrahlung tendenziell höher als im Norden.
| Bundesland | Spezifischer Ertrag |
|---|---|
| Berlin | 910 kWh/kWp |
| Bremen | 930 kWh/kWp |
| Hamburg | 959 kWh/kWp |
| Niedersachsen | 985 kWh/kWp |
| Nordrhein-Westfalen | 987 kWh/kWp |
| Brandenburg | 990 kWh/kWp |
| Schleswig-Holstein | 1.002 kWh/kWp |
| Sachsen-Anhalt | 1.004 kWh/kWp |
| Mecklenburg-Vorpommern | 1.014 kWh/kWp |
| Hessen | 1.018 kWh/kWp |
| Thüringen | 1.021 kWh/kWp |
| Sachsen | 1.035 kWh/kWp |
| Rheinland-Pfalz | 1.037 kWh/kWp |
| Bayern | 1.060 kWh/kWp |
| Saarland | 1.063 kWh/kWp |
| Baden-Württemberg | 1.070 kWh/kWp |
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Faktoren, die den Ertrag beeinflussen
Der Ertrag Deiner PV-Anlage wird durch mehrere Faktoren beeinflusst:
-
Ausrichtung der Solarmodule
Die optimale Ausrichtung der Solarmodule ist in der Regel nach Süden. Diese Ausrichtung sorgt dafür, dass die Module die maximale Menge an Sonnenlicht einfangen. In bestimmten Fällen, wie bei höherem Strombedarf am Morgen oder Abend, kann auch eine Ausrichtung nach Süd-Ost oder Süd-West sinnvoll sein. Bei einer Ost-West-Ausrichtung sind die Erträge normalerweise geringer, allerdings kann durch die Belegung beider Dachseiten dieser Nachteil teilweise ausgeglichen werden.
-
Neigungswinkel der Solarmodule
Ein steilerer Neigungswinkel von bis zu 70 Grad kann im Winter vorteilhaft sein, da die Sonne tiefer steht und so die Module besser bestrahlt werden. Dies erleichtert zudem das Abrutschen von Schnee und maximiert die Winterleistung.
-
Auswahl der Solarmodule
Hochleistungsmodule mit einem Wirkungsgrad von bis zu 21,8 % können auch bei schlechten Bedingungen höhere Erträge erzielen als herkömmliche Module.
-
Verschattung
Verschattungen durch Gebäude, Bäume oder andere Hindernisse können den Ertrag erheblich mindern. Schon eine kleine Verschattung auf einem Teil der Module kann die Leistung der gesamten Anlage reduzieren. In solchen Fällen können Bypass-Dioden helfen, die Auswirkungen der Verschattung zu minimieren und den Ertrag zu maximieren.
Wusstest Du...
... dass Schnee auf Photovoltaikanlagen nicht unbedingt ein Nachteil ist? Während eine dicke Schneeschicht die Module vorübergehend bedecken kann, rutscht der Schnee auf glatten Solarpanelen oft schnell ab, besonders wenn sie in einem steilen Winkel montiert sind. Zudem kann der Schnee durch seine reflektierende Eigenschaft das Sonnenlicht verstärken und so den Energieertrag an sonnigen Wintertagen sogar erhöhen.
Stromspeicher im Winter
Ein Stromspeicher spielt eine wichtige Rolle, um Deinen Eigenverbrauch im Winter zu maximieren. Er speichert den tagsüber erzeugten Strom und gibt ihn bei Bedarf, etwa abends, wieder ab. Dies erhöht Deine Unabhängigkeit vom Netz und kann helfen, die Stromkosten zu senken.
Möglichkeiten, im Winter mit Photovoltaik zu heizen
Es ist möglich, mit einer Photovoltaikanlage auch im Winter zu heizen, insbesondere in Kombination mit einer Wärmepumpe. Wärmepumpen sind besonders effizient, da sie aus einer Einheit elektrischer Energie mehrere Einheiten Heizenergie erzeugen können. Für eine vollständige elektrische Beheizung des Hauses wäre die PV-Anlage allerdings in den Sommermonaten überdimensioniert und daher unwirtschaftlich. Eine kluge Kombination von Photovoltaik und Wärmepumpe bietet Dir hingegen eine effiziente Lösung, die sowohl für die Heizung im Winter als auch für die Kühlung im Sommer verwendet werden kann.
Berechnung des spezifischen Jahresertrags
Der spezifische Jahresertrag berechnet sich aus der jährlichen Energieproduktion Deiner PV-Anlage pro kWp installierter Leistung. Diese Kennzahl zeigt, wie viel Strom die Anlage unter durchschnittlichen Bedingungen an einem bestimmten Standort erzeugen kann. Wichtig ist, dass der spezifische Jahresertrag auch die verschiedenen saisonalen Schwankungen berücksichtigt.
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Wie viel Strom erzeugt 1 Quadratmeter Photovoltaik?
Ein Quadratmeter Photovoltaikfläche kann im Durchschnitt etwa 215 kWh Strom pro Jahr erzeugen. Diese Zahl variiert je nach Standort, Ausrichtung, Neigungswinkel und Wetterbedingungen. Auch hier spielen die spezifischen Bedingungen und die Qualität der installierten Module eine wichtige Rolle.
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Fazit
Die Ertragsleistung Deiner PV-Anlage hängt maßgeblich von der optimalen Planung, Dimensionierung und Anpassung an die Standortbedingungen ab. Eine richtig dimensionierte und geplante PV-Anlage kann einen erheblichen Teil Deines Strombedarfs auch in den Wintermonaten decken und die Stromkosten reduzieren.
Durch die Kombination von Photovoltaik mit modernen Technologien wie Wärmepumpen und Stromspeichern lässt sich eine nachhaltige und wirtschaftlich sinnvolle Energielösung für das gesamte Jahr realisieren. Photovoltaik bleibt somit eine zukunftssichere Investition in modernes Wohnen und eine nachhaltige Energieversorgung.
Häufig gestellte Fragen:
Wie hoch ist der Ertrag einer Photovoltaikanlage im Winter?
Im Winter liegt der Ertrag einer Photovoltaikanlage deutlich niedriger als in den Sommermonaten. Im Dezember beträgt der PV-Ertrag etwa 14 bis 17 kWh pro kWp, während in den Sommermonaten wie Juni die höchsten Erträge von etwa 134 bis 145 kWh/kWp erzielt werden.
Welche Faktoren beeinflussen den Solarstromertrag im Winter?
Der Ertrag wird durch die Ausrichtung und den Neigungswinkel der Solarmodule, die Auswahl der Module, Verschattungen sowie die Globalstrahlung am Standort beeinflusst. Eine optimale Ausrichtung nach Süden und ein steiler Neigungswinkel können die Leistung im Winter verbessern.
Kann ich mit einer Photovoltaikanlage im Winter heizen?
Ja, es ist möglich, insbesondere in Kombination mit einer Wärmepumpe. Wärmepumpen sind sehr effizient und können aus einer Einheit elektrischer Energie mehrere Einheiten Heizenergie erzeugen. Eine PV-Anlage allein reicht jedoch oft nicht aus, um den gesamten Heizbedarf im Winter zu decken.
Wie kann ich meinen Eigenverbrauch im Winter maximieren?
Ein Stromspeicher kann helfen, den tagsüber erzeugten Strom zu speichern und bei Bedarf, etwa abends, wieder abzugeben. Dies erhöht Deine Unabhängigkeit vom Netz und hilft, die Stromkosten zu senken.
Wie berechne ich den spezifischen Jahresertrag meiner PV-Anlage?
Der spezifische Jahresertrag wird berechnet, indem die jährliche Energieproduktion (in kWh) durch die installierte Leistung der PV-Anlage (in kWp) geteilt wird. Diese Kennzahl zeigt, wie effizient Deine PV-Anlage ist und wie gut sie auf die lokalen Gegebenheiten abgestimmt ist.
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