Photovoltaik im Winter: So bleibt sie stark

Wenn die Tage kürzer werden und Schnee die Dächer bedeckt, fragen sich viele Betreiber: Lohnt sich eine Photovoltaikanlage im Winter überhaupt? Trotz deutlich weniger Sonnenstunden bleibt die Stromproduktion erstaunlich konstant. Der Grund: Auch diffuse Strahlung trägt zur Energiegewinnung bei. Mit der richtigen Anlagenausrichtung, einem Stromspeicher und angepasstem Modultyp kann Solarenergie selbst in der kalten Jahreszeit effizient genutzt werden. Ein Leistungsverlust droht also nur bedingt – vorausgesetzt, die Anlage ist optimal ausgelegt.

Das Wichtigste in Kürze

• Photovoltaikanlagen erzeugen auch im Winter bis zu 35 % des Jahresertrags.
• Diffuse Strahlung sorgt trotz geringer Sonne für stabile Energieerträge.
• Ein Stromspeicher erhöht den Eigenverbrauch und spart Kosten.
• Schnee muss nur in Ausnahmefällen entfernt werden.
• CIGS-Module liefern bei schwachem Licht besonders gute Ergebnisse.

Produzieren Photovoltaikanlagen im Winter weniger Strom?

Ja, die Leistung einer Photovoltaikanlage ist im Winter niedriger, da weniger direkte Sonneneinstrahlung vorhanden ist. Dennoch erzeugen PV-Module dank diffuser Strahlung auch in den Wintermonaten zuverlässig Strom – etwa 30 bis 35 % des Jahresertrags fallen zwischen September und März an.

Globalstrahlung als entscheidender Faktor im Winter

Die Globalstrahlung bestimmt maßgeblich, wie viel Energie eine Photovoltaikanlage erzeugen kann. Sie setzt sich aus direkter und diffuser Sonnenstrahlung zusammen, also aus Licht, das direkt oder über Wolken und Luftstreuung auf die Module trifft. Im Winter sinkt der Anteil direkter Strahlung, während die diffuse Komponente zunimmt. Diese diffuse Strahlung reicht jedoch aus, um Strom zu erzeugen.

In Deutschland liegt die jährliche Globalstrahlung je nach Region zwischen 1.085 kWh/m² im Norden und 1.335 kWh/m² im Süden. Besonders interessant: Auch bei bedecktem Himmel oder Nebel arbeiten Solarmodule weiter, da sie das gestreute Licht nutzen. Im Dezember werden im Mittel etwa 15 kWh/m² erreicht, während es im Sommer bis zu 200 kWh/m² pro Monat sind. Entscheidend ist also nicht allein die Sonne, sondern das gesamte Lichtspektrum, das die Module trifft.

Wie hoch ist der Ertrag einer PV-Anlage im Winter wirklich?

Der Ertrag einer Photovoltaikanlage hängt von der verfügbaren Globalstrahlung und dem Wirkungsgrad der Module ab. Obwohl die Sonne im Winter schwächer scheint, erreichen gut ausgelegte Anlagen noch beachtliche Werte. Zwischen September und März werden etwa 30 bis 35 % der Jahresleistung erzielt. Das bedeutet: Eine 10-kWp-Anlage kann im Winter immer noch rund 3.000 bis 3.500 kWh Strom erzeugen.

Kühle Temperaturen wirken sich dabei sogar positiv aus, denn Solarmodule arbeiten bei niedrigen Temperaturen effizienter. Der Leistungsverlust im Winter ist somit eher auf die geringere Lichtmenge als auf technische Grenzen zurückzuführen. Besonders an klaren, kalten Wintertagen mit reflektierendem Schnee können kurzfristig hohe Erträge entstehen, weil die Lichtintensität durch Reflexion steigt.

Leistungsstärke und Dimensionierung: So beeinflusst die Größe den Ertrag

Die Größe der Anlage bestimmt maßgeblich, wie viel Solarstrom erzeugt wird. Während die Sonnenintensität nicht steuerbar ist, lässt sich die Leistung durch mehr Module steigern. Eine 1-kWp-Anlage erzeugt im Jahresmittel rund 1.335 kWh, eine 2-kWp-Anlage etwa 2.670 kWh und eine 3-kWp-Anlage bis zu 4.005 kWh – unter denselben Einstrahlungsbedingungen.

Diese Werte verdeutlichen: Ein größer dimensioniertes System gleicht die winterlichen Mindererträge aus. Bei der Planung sollten Dachausrichtung, Neigungswinkel und regionale Wetterbedingungen berücksichtigt werden. Auch der Verschattungsgrad im Winter spielt eine Rolle, da tief stehende Sonne und Bäume Schatten werfen können. Eine fachgerechte Planung stellt sicher, dass selbst im Januar noch ausreichende Strommengen zur Verfügung stehen.

Warum sich ein Stromspeicher im Winter besonders lohnt

Ein Stromspeicher gleicht die schwankende Sonneneinstrahlung im Winter ideal aus. Statt überschüssigen Solarstrom direkt einzuspeisen, wird er zwischengespeichert und abends oder nachts genutzt. So lässt sich der Eigenverbrauch von rund 30 % auf bis zu 70 % steigern. Geräte wie Waschmaschinen oder Geschirrspüler können tagsüber betrieben werden, wenn Strom anfällt. Dadurch sinkt der Bezug aus dem öffentlichen Netz erheblich.

Der finanzielle Vorteil liegt darin, dass selbst genutzter Solarstrom günstiger ist als der Netzstrompreis, während die Einspeisevergütung nur gering ausfällt. Moderne Batteriespeicher sind zudem langlebig und wartungsarm. In Kombination mit einer intelligenten Haussteuerung kann der Energiefluss automatisch optimiert werden – ideal für den Winterbetrieb.

Schnee und Photovoltaik: Reinigung oder natürliche Selbsthilfe?

Eine Schneeschicht auf den Modulen kann die Stromproduktion zeitweise blockieren. Dennoch ist es in den meisten Fällen nicht notwendig, Schnee zu entfernen. Bei steilen Dachneigungen rutscht er meist von selbst ab. Der mögliche Ertragsverlust durch Schneebedeckung ist bereits in Wirtschaftlichkeitsrechnungen einkalkuliert.

Nur in Regionen mit sehr hoher Schneelast kann eine Reinigung sinnvoll sein. Dabei sollte man keinesfalls selbst auf das Dach steigen, sondern spezialisierte Firmen beauftragen. Diese nutzen weiche Schneeschieber und verhindern Kratzer auf der Oberfläche. Module sind in der Regel so konstruiert, dass sie einer Druckbelastung von bis zu 5.400 Pa standhalten – das entspricht einer dicken Schneeschicht. Wer seine Anlage zusätzlich schützen möchte, kann den Neigungswinkel leicht anpassen, damit Schnee besser abrutscht.

Neigungswinkel und Schneelast: Anpassung an regionale Bedingungen

Der ideale Neigungswinkel einer Photovoltaikanlage liegt zwischen 30 und 35 Grad. Dadurch wird ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Sommer- und Wintererträgen erzielt. In Regionen mit hoher Schneelast, etwa im Alpenvorland oder im Harz, kann eine stärkere Neigung von bis zu 40 Grad sinnvoll sein, damit Schnee schneller abgleitet.

Allerdings nimmt dann die Ertragsleistung im Sommer leicht ab, da die Module steiler stehen. Auch das Montagesystem spielt eine Rolle: Es muss die zusätzliche Schneelast tragen können, ohne dass sich die Module verbiegen. Hersteller geben im Datenblatt an, welche Druckbelastung das jeweilige Modul verträgt. Bei starken regionalen Unterschieden empfiehlt sich eine individuelle Planung durch den Installateur, um Schäden zu vermeiden und das Ertragspotenzial bestmöglich auszuschöpfen.

Maximale Effizienz durch Diffuslicht und Schwachlichtverhalten

Ein häufiger Irrglaube ist, dass Photovoltaik im Winter bei bewölktem Himmel keinen Strom liefert. Tatsächlich nutzen moderne PV-Module auch das sogenannte Diffuslicht – also Sonnenstrahlen, die durch Wolken gestreut werden. Während direkte Strahlung bei klarem Himmel die höchste Leistung bringt, sorgt das Schwachlichtverhalten hochwertiger monokristalliner Zellen dafür, dass auch an grauen Wintertagen eine Grundlast abgedeckt werden kann. Für Hausbesitzer bedeutet dies, dass die Anlage selbst bei typisch deutschem Winterwetter kontinuierlich zur Senkung der Stromkosten beiträgt. Eine sorgfältige Planung der Modulbelegung stellt sicher, dass dieses Lichtpotenzial optimal ausgeschöpft wird.

Der Kälte-Vorteil: Warum Frost die Modulleistung steigert

Obwohl die Sonnenstunden weniger werden, hat Photovoltaik im Winter einen physikalischen Trumpf: die niedrigen Temperaturen. Solarmodule sind Halbleiter, deren elektrischer Widerstand mit steigender Hitze zunimmt. Das bedeutet im Umkehrschluss, dass Solarzellen bei frostigen Temperaturen effizienter arbeiten als an heißen Sommertagen. Ein sonniger, aber eiskalter Februartag kann daher Spitzenleistungswerte liefern, die pro Sonnenstunde oft über denen im Hochsommer liegen. Dieser Kühleffekt kompensiert einen Teil der kürzeren Tageslichtdauer und unterstreicht die Ganzjahrestauglichkeit moderner Solarsysteme auch in kälteren Regionen.

Umgang mit Schnee: Sicherheit und Ertragssicherung

Schnee auf Solarmodulen mindert den Ertrag, ist jedoch meist kein Grund zur Sorge. In den meisten Fällen rutscht die Schneelast aufgrund der glatten Oberfläche und der Neigung der Module von selbst ab, sobald die ersten Sonnenstrahlen das Glas leicht erwärmen. Von einer manuellen Reinigung mit Schrubbern oder chemischen Mitteln ist dringend abzuraten, da die Gefahr von Kratzern auf der Beschichtung oder Unfällen auf dem Dach zu hoch ist. Wichtiger ist die statische Prüfung im Vorfeld sowie die Montage von Schneestoppern, um Passanten vor plötzlichen Eislawinen zu schützen und die Betriebssicherheit der Photovoltaik im Winter zu gewährleisten.

Warum sich Photovoltaik auch im Winter langfristig lohnt

Viele Betreiber unterschätzen, wie rentabel eine PV-Anlage im Winter sein kann. Zwar ist die tägliche Stromproduktion geringer, doch die niedrigeren Temperaturen verbessern den Wirkungsgrad der Module. Aufs Jahr gerechnet gleicht der hohe Sommerertrag die schwächeren Wintermonate aus.

Mit Speichertechnik und smarter Steuerung lassen sich bis zu 80 % des Eigenbedarfs abdecken. Zudem bleibt der ökologische Vorteil bestehen: Jede selbst erzeugte Kilowattstunde reduziert CO₂-Emissionen. Wer frühzeitig in hochwertige Technik investiert, profitiert langfristig von stabilen Stromkosten, einer hohen Autarkiequote und einer nachhaltigen Energieversorgung. Selbst bei bedecktem Himmel bleibt die Anlage also ein Gewinn – für Geldbeutel und Umwelt.

Fazit

Eine Photovoltaikanlage verliert im Winter keine Effizienz, sondern arbeitet einfach unter anderen Bedingungen. Dank diffuser Strahlung, kühler Temperaturen und moderner Speichertechnik bleibt sie leistungsfähig. Mit optimaler Ausrichtung und intelligenter Nutzung kann sie selbst in den dunklen Monaten bis zu einem Drittel des Jahresertrags liefern – und sorgt so ganzjährig für klimafreundlichen Strom.

Quellen zu Photovoltaik im Winter:

• Enpal – Photovoltaik im Winter: So lohnt es sich!
• Zolar – Wie viel Ertrag produziert eine Solaranlage im Winter?
• enerix – Photovoltaik im Winter: Strom trotz Schnee & Kälte

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FAQ

Erzeugt eine Photovoltaikanlage im Winter überhaupt Strom?

Ja, Solaranlagen produzieren auch im Winter Strom, solange Licht auf die Zellen trifft. Auch wenn die Ausbeute geringer ist als im Sommer, decken moderne Anlagen oft einen Teil des Eigenbedarfs ab.

Muss ich Schnee von den Solarmodulen räumen?

In der Regel ist ein manuelles Räumen nicht notwendig, da der Schnee bei Sonneneinstrahlung meist von selbst abrutscht. Zudem ist das Verletzungsrisiko auf einem glatten Winterdach deutlich höher als der potenzielle Mehrertrag.

Warum ist der Ertrag im Winter geringer als im Sommer?

Der Hauptgrund ist der tiefere Stand der Sonne und die deutlich kürzeren Tageslichtstunden in den Wintermonaten. Zudem versperren Bewölkung und Nebel häufiger die direkte Einstrahlung auf die Modulflächen.

Arbeiten Solarzellen bei Kälte besser oder schlechter?

Überraschenderweise arbeiten Solarzellen bei Kälte effizienter, da der elektrische Widerstand im Halbleitermaterial sinkt. Solange die Sonne scheint, liefert eine kalte Zelle mehr Spannung als eine überhitzte Zelle im Hochsommer.

Lohnt sich ein Stromspeicher speziell für den Winter?

Ein Speicher ist im Winter sinnvoll, um den weniges tagsüber produzierten Strom in die Abendstunden zu retten. Allerdings wird der Speicher in den Kernwintermonaten seltener vollständig geladen als im Sommerhalbjahr.

Welcher Neigungswinkel ist für Photovoltaik im Winter ideal?

Für den Winter wäre ein steilerer Winkel von etwa 45 bis 60 Grad optimal, um die tiefstehende Sonne senkrecht einzufangen. Da Anlagen meist fest installiert sind, wird in Deutschland oft ein Kompromisswinkel von 30 bis 35 Grad gewählt.

Was passiert bei einer dicken Eisschicht auf den Modulen?

Eine geschlossene Eis- oder Schneedecke blockiert den Lichteinfall fast vollständig und stoppt die Stromproduktion temporär. Sobald die Temperaturen steigen, schmilzt das Eis aufgrund der dunklen Moduloberfläche jedoch meist sehr schnell ab.

Kann die PV-Anlage durch Hagel oder Schneelast im Winter beschädigt werden?

Moderne Qualitätsmodule sind für hohe Drucklasten durch Schnee und Hagelkörner nach strengen Normen zertifiziert. Eine fachgerechte Montage stellt sicher, dass die Unterkonstruktion auch schweren Schneelasten problemlos standhält.

Hilft eine Reinigung der Module vor dem Wintereinbruch?

Eine Reinigung im Herbst kann sinnvoll sein, um Laub und klebrigen Schmutz zu entfernen, damit Schnee besser abrutschen kann. Saubere Module garantieren zudem, dass jedes verfügbare Photon der schwächeren Wintersonne genutzt wird.

Wie hoch ist der prozentuale Anteil des Winterertrags am Gesamtjahr?

In Deutschland werden etwa 70 bis 80 Prozent des Jahresertrags im Sommerhalbjahr und nur 20 bis 30 Prozent im Winterhalbjahr generiert. Dennoch ist dieser Anteil wichtig für die jährliche Autarkiequote und die CO2-Bilanz.