Die Globalstrahlung ist entscheidend für die Planung jeder Photovoltaikanlage. Sie beeinflusst den erzielten Ertrag und spielt damit eine wesentliche Rolle in der Wirtschaftlichkeit einer PV-Anlage. Hier erfahren Sie, wie hoch die Globalstrahlung in Deutschland ist und welchen Einfluss sie auf PV-Anlagen hat.
Das Wichtigste zuerst
- Die Globalstrahlung in Deutschland lag 2024 im Mittel bei 1.112 kWh/m² – Tendenz steigend.
Der Standort hat großen Einfluss auf den PV-Ertrag: Im Süden sind bis zu 20% mehr Strom möglich als im Norden.
Über das Jahr verändert sich die Strahlung ebenfalls. So ist sie im Sommer bis zu zehnmal höher als im Winter.
Was ist die Globalstrahlung?
Die Globalstrahlung ist die Sonnenstrahlung, die die Erdoberfläche horizontal erreicht. Sie umfasst sowohl die direkte als auch die diffuse Sonnenstrahlung. Die Globalstrahlung wird in Watt pro Quadratmeter angegeben. Sie ist umso stärker, je näher man sich dem Äquator nähert.
Die Globalstrahlung besteht aus Direktstrahlung und Diffusstrahlung:
- Die direkte Strahlung ist Sonnenstrahlung, die die Erdoberfläche direkt erreicht.
- Diffuse Strahlung dagegen geht nicht direkt von der Sonne aus: Bei dieser Art werden Sonnenstrahlen auf ihrem Weg zur Erdoberfläche von Wolken, Aerosolen, Luftmolekülen und Partikeln in der Atmosphäre absorbiert und gestreut.
Wie wird sie gemessen?
Für die Messung der Globalstrahlung werden meist Pyranometer genutzt. Ein Pyranometer misst das Sonnenlicht, indem es eine geschwärzte Platte erhitzt. Der Temperaturunterschied bestimmt die Bestrahlung. Regelmäßige Kalibrierung und Reinigung gewährleisten genaue Messungen, können aber kostspielig sein.
Weitere Optionen zur Messung der Globalstrahlung sind Silizium-Strahlungssensoren und die Auswertung von Satellitenbildern.
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Wie hoch ist die Globalstrahlung in Deutschland?
Die Globalstrahlung in Deutschland lag 2024 im Mittel bei 1.112 kWh/m². Im Norden ist sie mit Werten von 1.000 bis 1.050 kWh/m² etwas niedriger. Im Süden Deutschlands liegen die Werte über dem Mittelwert bei 1.100 bis 1.250 kWh/m².
Die Globalstrahlung ist in Deutschland in den letzten Jahrzehnten stückweise gestiegen. Der durchschnittliche Anstieg der Globalstrahlung pro Jahr beträgt in Deutschland 3,4 kWh/m², das entspricht rund 3% alle 10 Jahre.
Folgende Karte vom Deutschen Wetterdienst zeigt die Verteilung der Globalstrahlung in Deutschland.
Globalstrahlung in Deutschland 2024 – Globalstrahlungskarte vom Deutschen Wetterdienst (© DWD)
Globalstrahlung in Deutschland nach Jahreszeit
Der Globalstrahlung zeigt in Deutschland im Jahresverlauf deutliche Unterschiede: Sie ist zwischen Mai und August am höchsten. Während dieser Jahreszeit erzeugen PV-Anlagen den meisten PV-Ertrag. Im Winter sinkt die Globalstrahlung deutlich, wobei PV-Anlagen auch während dieser Jahreszeit Strom produzieren.
| Monat | Monatssumme Globalstrahlung (Min.) | Monatssumme Globalstrahlung (Mittel) | Monatssumme Globalstrahlung (Max. |
|---|---|---|---|
| Januar | 17 kWh/m² | 26 kWh/m² | 46 kWh/m² |
| Februar | 22 kWh/m² | 36 kWh/m² | 61 kWh/m² |
| März | 61 kWh/m² | 80 kWh/m² | 105 kWh/m² |
| April | 95 kWh/m² | 117 kWh/m² | 139 kWh/m² |
| Mai | 116 kWh/m² | 161 kWh/m² | 193 kWh/m² |
| Juni | 132 kWh/m² | 165 kWh/m² | 182 kWh/m² |
| Juli | 150 kWh/m² | 172 kWh/m² | 189 kWh/m² |
| August | 138 kWh/m² | 159 kWh/m² | 181 kWh/m² |
| September | 81 kWh/m² | 101 kWh/m² | 111 kWh/m² |
| Oktober | 44 kWh/m² | 55 kWh/m² | 75 kWh/m² |
| November | 14 kWh/m² | 24 kWh/m² | 68 kWh/m² |
| Dezember | 7 kWh/m² | 16 kWh/m² | 42 kWh/m² |
| Gesamt | 877 kWh/m² | 1.112 kWh/m² | 1.392 kWh/m² |
Die Daten in der Tabelle stammen vom Deutschen Wetterdienst (DWD).
Globalstrahlung in Deutschland nach Bundesland
Im Norden Deutschlands ist die Sonnenstrahlung niedriger als im Süden. Während im Norden die Globalstrahlung bei circa 1.050 kWh/m² liegt, beträgt sie im Süden auch mal bis zu 1.400 kWh/m².
Unsere detaillierte Globalstrahlung-Deutschland-Tabelle zeigt die Werte für jedes Bundesland im Überblick:
| Bundesland | Globalstrahlung |
|---|---|
| Baden-Württemberg | 1.185 kWh/m² |
| Bayern | 1.182 kWh/m² |
| Berlin | 1.116 kWh/m² |
| Brandenburg | 1.116 kWh/m² |
| Bremen | 1.037 kWh/m² |
| Hamburg | 1.042 kWh/m² |
| Hessen | 1.093 kWh/m² |
| Mecklenburg-Vorpommern | 1.083 kWh/m² |
| Niedersachsen | 1.053 kWh/m² |
| Nordrhein-Westfalen | 1.057 kWh/m² |
| Saarland | 1.157 kWh/m² |
| Sachsen | 1.130 kWh/m² |
| Sachsen-Anhalt | 1.101 kWh/m² |
| Schleswig-Holstein | 1.045 kWh/m² |
| Rheinland-Pfalz | 1.120 kWh/m² |
| Thüringen | 1.092 kWh/m² |
Wenn Sie eine Photovoltaik- oder Solarthermieanlage installieren möchten, lohnt sich ein Blick in den Solarkataster Ihres Bundeslandes. Ein Solarkataster zeigt Gebiete, die für die Nutzung von Solarenergie geeignet sind. Die Daten beruhen auf Karten oder Luftbildern mit georeferenzierten Informationen.
Welchen Einfluss hat die Globalstrahlung auf die Leistung einer PV-Anlage?
Die Globalstrahlung ist ein entscheidender Faktor für die Stromproduktion einer Photovoltaikanlage: Denn je höher die Einstrahlung ist, desto mehr Energie kann die Anlage erzeugen. Die Globalstrahlung bestimmt also maßgeblich, wie groß der jährliche Ertrag einer PV-Anlage ausfällt – unabhängig davon, ob die Module auf einem Flachdach oder einem Satteldach montiert sind. Selbst bei identischer Anlagengröße verursacht der Standort erhebliche Unterschiede im Ertrag.
Ein Vergleich zwischen Hamburg und Bayern zeigt die konkreten Auswirkungen der Globalstrahlung auf den Ertrag und die Anlagenleistung:
| Eigenschaften | Hamburg | Bayern |
|---|---|---|
| Option 1 | PV-Anlage mit gleicher Leistung | – |
| PV-Leistung | 10 kWp | 10 kWp |
| Jährlicher Ertrag | 10.800 kWh | 12.900 kWh |
| Option 2 | PV-Anlage mit gleichem Ertrag | – |
| PV-Leistung | 9,25 kWp | 7,75 kWp |
| Jährlicher Ertrag | 10.000 kWh | 10.000 kWh |
Wie Sie sehen, fällt der Ertrag bei Option 1 bei gleicher PV-Leistung in Bayern höher aus als in Hamburg. Das liegt daran, dass die Globalstrahlung in Bayern stärker ist. Option 2 zeigt, dass man in Hamburg eine 9,25 kWp große PV-Anlage benötigt, um jährlich 10.000 kWh Strom zu erzeugen. Dagegen reichen in Bayern aufgrund der höheren Strahlung bereits 7,75 kWp aus.
Es gilt also: Je höher die Globalstrahlung, desto größer der erzeugte PV-Ertrag. Wenn Ihnen während der Planung der Photovoltaikanlagen die Globalstrahlung bekannt ist, können Sie den Ertrag bereits schätzen und die Leistung bzw. Größe der PV-Anlage entsprechend bestimmen. Beachten Sie dabei auch die Dachneigung und -ausrichtung, denn eine Abweichung von der idealen Ausrichtung verringert die Menge der nutzbaren Sonneneinstrahlung.
Für eine präzise Planung der Solaranlage hilft es, die Globalstrahlung nach PLZ (Postleitzahl) nachzuschauen.
Wie hoch ist die Globalstrahlung weltweit?
Die Globalstrahlung ändert sich je nach Standort und steigt, je näher man sich am Äquator befindet. In der Nähe des Äquators erreicht die Globalstrahlung bis zu 2.600 kWh/m² – das ist mehr als das Doppelte als in Deutschland.
| Land | Jährliche Globalstrahlung* | Durchschnittlicher Jahresertrag** |
|---|---|---|
| Deutschland | ca. 1.100 kWh/m² | 913 kWh |
| Großbritannien | ca. 950 kWh/m² | 789 kWh |
| Frankreich | ca. 1.300 kWh/m² | 1.083 kWh |
| Spanien | ca. 1.825 kWh/m² | 1.515 kWh |
| Schweden | ca. 1.000 kWh/m² | 830 kWh |
| Australien | ca. 1.900 kWh/m² | 1.577 kWh |
| Brasilien | ca. 2.000 kWh/m² | 1.660 kWh |
| Japan | ca. 1.650 kWh/m² | 1.370 kWh |
| Mexiko | ca. 2.000 kWh/m² | 1.660 kWh |
| USA | ca. 1.650 kWh/m² | 1.370 kWh |
| China | ca. 1.500 kWh/m² | 1.250 kWh |
| Österreich | ca. 1.250 kWh/m² | 1.038 kWh |
| Indien | ca. 1.800 kWh/m² | 1.494 kWh |
*Durchschnittswerte von 2024
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