Photovoltaik und Solarthermie: Was bringt eine Solaranlage im Winter?

Claudia Mühlbauer

2. Juni 2022

Solaranlagen sind auf immer mehr Dächern zu finden. Bei sonnigem Wetter wandeln sie die Sonnenenergie günstig in Strom oder ökologische Wärme um. Aber was bringen Solarthermie und Photovoltaik eigentlich im Winter, wenn es kalt und dunkel ist? Wir zeigen Ihnen, wie hoch der Ertrag einer Solaranlage im Winter ist und wie er verbessert werden kann.

Ist die Stromerzeugung mit Photovoltaik im Winter möglich?

In den Wintermonaten sind die Tage kürzer, also gibt es auch weniger Sonnenstunden als im Sommer. Außerdem ist der Himmel oft bewölkt. Die Solaranlage hat dadurch im Winter einen geringeren Ertrag. Photovoltaik-Module arbeiten aber trotzdem auch im Winter und produzieren Strom. Blauer Himmel und Sonnenschein sorgen unabhängig von der Außentemperatur für einen hohen Solarertrag.

Durchschnittlich ist die Leistung der Photovoltaik-Module im Winter dennoch um einiges geringer als im Sommer. Über das Jahr verteilt erzeugt eine PV-Anlage etwa 30 Prozent des gesamten Stroms in den Monaten von September bis März. Die übrigen 70 Prozent der Stromproduktion findet in den sonnenreichen anderen Monaten statt. Der Eigenverbrauch am Solarstrom ist wiederum im Sommer am niedrigsten:

Funktioniert die Wärmeerzeugung mit Solarthermie auch im Winter?

Bei Solarthermie ist der Ertrag im Winter ebenfalls geringer. Niedrige Temperaturen sind allerdings kein Problem, da die Absorber in den Solarkollektoren mit einer Kombination aus Wasser und Frostschutzmittel gefüllt sind. Ursache ist wie bei Photovoltaik auch die geringere Anzahl an Sonnenstunden und der tiefere Sonnenstand in den Wintermonaten. Daher hat eine Solarthermie-Anlage in dieser Zeit nur noch eine Leistung von etwa 30 Prozent.

Im Winter gibt es außerdem eine weitere Besonderheit: Schnee. Er wirkt sich allerdings nur dann gravierend aus, wenn die Kollektoren mit einer dicken Schneedecke überzogen sind. Wenn sie lediglich leicht mit Schnee bedeckt sind, liegen die Ertragseinbußen dadurch oft nur bei etwa fünf Prozent. Sonnenlicht ist allerdings nach wie vor eine Voraussetzung dafür, dass die Anlage überhaupt arbeiten kann.

Wie kann der Ertrag optimiert werden?

Fläche und Speicher der Anlage

Photovoltaik- und Solarthermie-Anlagen werden für das gesamte Jahr konzipiert – nicht nur für den Sommer oder den Winter. Bei der Planung Ihrer Solaranlage ist es daher zum Beispiel wichtig zu wissen, wie viele Sonnenstunden es in Ihrer Region gibt. Relevant ist außerdem, wie unabhängig Sie sich vom öffentlichen Stromnetz bzw. von der Wärmeerzeugung durch fossile Brennstoffe machen wollen. Soll die Solaranlage die Hauptlast bei der Stromerzeugung tragen oder im Fall von Solarthermie neben der Warmwassererzeugung auch zur Heizungsunterstützung dienen?

Diese Punkte sind wichtig, um herauszufinden, wie viele Solarmodule bzw. -kollektoren Sie brauchen. Die Anlage sollte für den Sommer nicht zu überdimensioniert sein, im Winter aber noch ausreichenden Ertrag liefern. Lassen Sie sich dazu unbedingt von einem Fachunternehmen aus Ihrer Gegend beraten.

Je größer Ihr Pufferspeicher oder Batteriespeicher außerdem ist, desto mehr Wärme bzw. Strom können Sie vorhalten. In den sonnigen Monaten wird die überschüssige Energie einfach gespeichert, wenn sie nicht gebraucht wird. So können Sie zumindest zu Beginn der dunkleren Saison noch etwas davon zehren und Ihren Verbrauch senken.

Ausrichtung und Neigung

In den Wintermonaten steht die Sonne tiefer als im Sommer. Damit der Ertrag Ihrer Solarthermie oder PV-Anlage auch im Winter möglichst hoch ausfällt, bietet sich ein etwas steilerer Winkel bei der Aufstellung der Solarkollektoren und der Solarmodule an. Bei einer 40-Grad-Neigung ist der Überschuss an Sonnenenergie im Sommer beispielsweise sehr hoch. Sind die Kollektoren allerdings um 70 Grad geneigt, verteilen sich Wärme- und Stromertrag gleichmäßig über das gesamte Jahr:

Wenn möglich, sollten Solarmodule und -kollektoren außerdem nach Süden ausgerichtet sein. Auf diese Weise erzielen Sie im Sommer wie im Winter die höchsten Erträge. Die zweitbeste Variante ist eine Ausrichtung nach Südwesten oder Südosten. Eine komplett westlich oder östlich ausgerichtete Anlage auf dem Dach sorgt immer noch für lohnenswerte, wenn auch bis zu 20 Prozent niedrigere Erträge.

Die Anlage im Winter von Schnee befreien?

Ob Sie Photovoltaik-Module oder Solarthermie-Kollektoren auf dem Dach haben: Sonnenstrahlen gelangen nicht durch eine dichte Schneedecke. Ist so eine Schicht erst einmal vorhanden, sinkt die Strom- oder Wärmeproduktion der Anlage auf null. In besonders schneereichen Regionen ist es daher von Vorteil, wenn der Aufstellwinkel möglichst steil ist. Vor Schneeverwehungen sind Sie so zwar trotzdem nicht geschützt, aber zumindest wird sich keine dicke Schneeschicht bilden.

Leichter Schneefall verringert die Leistung der Solaranlage im Winter allerdings nur wenig. Sobald die Sonne auf die Module oder Kollektoren fällt, schmilzt der Schnee und rutscht meist hinunter. Außerdem sind Photovoltaik- und Solarthermie-Anlagen winterfest. Der Ertrag kann im Winter durch Schneefall sogar erhöht werden, denn er reflektiert das Licht. Bei der Anlage kommt dadurch mehr an.