Die Sonneneinstrahlung ist entscheidend für den Ertrag und bestimmt die Renditen einer PV-Anlage. Der Deutsche Wetterdienst stellt Karten zur Verfügung, die die genauen Sonnenstunden in verschiedenen Regionen Deutschlands zeigen. In diesem Ratgeber erfahren Sie alles rundum die Solarstrahlung in Deutschland.
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Was ist Solarstrahlung (Definition)?
Unter Solarstrahlung und Sonneneinstrahlung versteht man die von der Sonne emittierte elektromagnetische Strahlung, die auf die Erdoberfläche trifft. Sie dient als Energiequelle zur Strom- und Wärmeerzeugung. Die Menge der Sonnenstrahlung hängt von Faktoren wie Standort und Jahres- oder Tageszeit ab. Sie wird in direkte und indirekte Strahlung eingeteilt.
Wie hoch ist die Solarstrahlung in Deutschland?
Die Solarstrahlung in Deutschland liegt durchschnittlich bei 1.100 Kilowattstunden pro Quadratmeter (kWh/m²) und Jahr. Im Süden erreicht die Solarstrahlung im Durchschnitt 1.300 kWh/m² im Jahr, im Norden hingegen nur 900 kWh/m² im Jahr.
Globalstrahlung in Deutschland (Quelle: www.dwd.de)
Wie ist die Sonneneinstrahlung im Jahresverlauf?
Die Sonneneinstrahlung ist im Sommer bis zu fünfmal stärker als im Winter. Das liegt an den längeren Tagen und dem höheren Stand der Sonne. Infolgedessen ist die Strom- und Wärmeerzeugung im Sommer höher. Sie erreicht im Sommer ihren Höhepunkt und nimmt dann langsam ab, wenn der Winter naht.
| Monat | Monatssumme Globalstrahlung | Durchschnittlicher Ertrag |
|---|---|---|
| Januar | 20 kWh/m² | 16,31 kWh |
| Februar | 42 kWh/m² | 34,26 kWh |
| März | 111 kWh/m² | 90,54 kWh |
| April | 128 kWh/m² | 104,40 kWh |
| Mai | 176 kWh/m² | 143,56 kWh |
| Juni | 191 kWh/m² | 155,79 kWh |
| Juli | 184 kWh/m² | 150,08 kWh |
| August | 163 kWh/m² | 132,95 kWh |
| September | 97 kWh/m² | 79,12 kWh |
| Oktober | 66 kWh/m² | 53,83 kWh |
| November | 31 kWh/m² | 25,29 kWh |
| Dezember | 17 kWh/m² | 13,87 kWh |
| Gesamt | 1.226 kWh/m² | 1000,00 kWh |
Wie ist die solare Strahlung im Tagesverlauf?
Die solare Strahlung ist mittags am höchsten, wenn die Sonne am höchsten steht. Morgens und abends nimmt die Solarstrahlung ab, weil die Sonne tiefer steht und die Strahlungsintensität geringer ist.
Wie wird Solarstrahlung berechnet und gemessen?
Die Solarstrahlung wird entweder mittels Pyranometern, Silizium-Strahlungssensoren oder indirekt über die Auswertung von Satellitenbildern gemessen. Pyranometer sind am genauesten, dafür aber teuer. Silizium-Strahlungssensoren sind günstiger, aber empfindlicher auf verschiedenen Lichtwellenlängen. Das führt zu wesentlichen Abweichungen der Messwerte. Die Auswertung von Satellitenbildern ist am kostengünstigsten, dafür auch am ungenausten.
Wie ist der Einfluss der Sonneneinstrahlung auf Photovoltaik?
Die Sonneneinstrahlung bestimmt den Ertrag von Photovoltaik - je höher die Strahlung, desto höher der Photovoltaik-Ertrag. Dabei bestimmt der Anteil an direkter Strahlung den erzielten Ertrag. Bei indirekter Strahlung erzeugen PV-Anlagen auch Solarstrom. Dabei kann es je nach Witterungsverhältnissen zu Leistungseinbußen von bis zu 90% kommen.