Solarenergie im Winter: Lohnt es sich?
Die Sonne zeigt sich im Winter nur kurz, dafür ist ihre Einstrahlung auf die Solardächer umso intensiver. Doch kommt dadurch auch genug Solarenergie zusammen?
Das Wichtigste in Kürze
- Die Stromerzeugung im Winter wird in der Schweiz immer beliebter.
- Solarpanels auf dem Dach sorgen für genug Energie, um das ganze Haus zu heizen.
Die Schweiz hat sich eine Reduzierung der CO2-Emissionen auf Null bis 2050 zum Ziel gesetzt. Solarenergie spielt beim Erreichen dieses Ziels eine wichtige Rolle.
Der Bundesrat verabschiedete dazu 2019 den Bericht zur «Stromerzeugung im Winter dank Photovoltaik».
In diesem wird festgestellt, dass die Schweiz derzeit 27 Prozent der Elektrizität im Winterhalbjahr durch Solarenergie produziert. Eine Steigerung auf 30 Prozent ist realistisch.
Sogar eine Steigerung auf 35 Prozent wäre möglich, ginge aber mit unverhältnismässig hohen Kosten einher. Doch diese Zahlen alleine belegen den Wert von Solarenergie in den Wintermonaten.
Südausrichtung für die perfekte Solarenergie wichtig
Damit Solarmodule im Winter Solarenergie liefern können, ist die optimale Ausrichtung nach Süden. Nur dann kann die relativ kurze Sonnenscheindauer im Winter effizient genutzt werden.
Allerdings sind die Werte im Winter nicht mit denen im Sommer zu vergleichen. Thomas Hostettler, Mitglied der Fachkommission PV Technik bei Swissolar rechnet beispielhaft für Dietikon ZH vor:
«Im Sommer kann eine optimal nach Süden ausgerichtete Anlage bei 10 Grad Neigung 173 kWh/kWp produzieren. Im Winter sind es lediglich 28 bis 36 kWh/kWp, aber immerhin mehr als Null.»
Die Orte mit den meisten Sonnenstunden
Dabei sind natürlich zahlreiche Faktoren von der Witterung (sonnige oder bedeckte Tage) bis zum Schneefall und der Lage zu beachten.
In der Regel ist Sonnenenergie im Winter in den Hochlagen der Alpen effizienter als in den Tälern. Vor allem dort, wo die Berge noch weniger direktes Sonnenlicht zu den Solarkollektoren vordringen lassen.
Laut Statista war Lugano TI der Ort mit den meisten Sonnenstunden im Jahr 2021: Hier wurden die Einwohner mit 2296 Stunden verwöhnt.
In Berlin waren es 1862 und in Zürich 1734. Am schlechtesten schnitt Engelberg mit 1362 Stunden ab.
Kälte erfreut die Solarzellen
Solarzellen arbeiten umso effektiver, je kälter es ist. Pro zehn Grad Celsius weniger steigt der Ertrag um vier Prozent.
An sehr kalten Tagen mit strahlendem Sonnenschein lohnt sich die Ausbeute der eigenen Photovoltaikanlage auf dem Dach. Weniger ertragreich sind wärmere und bedeckte Tage.
Ob eine Änderung des Neigungswinkels im Winter sinnvoll ist, bleibt umstritten. Tatsache ist, dass die Sonne im Winter tiefer steht und die Solarpanels nicht mehr effektiv trifft.
Die meisten Experten sind heute der Ansicht, dass sich die Mühen der Änderung nicht lohnen. Dazu kommt, dass schräger gestellte Panels möglicherweise die Aufnahme der dahinter liegenden Paneele behindern.
Der Albedo-Effekt im Winter
Ob sich die Photovoltaikanlage im Winter lohnt, hängt auch vom Schneefall ab. Eine dichte Schneedecke sorgt für den sogenannten Albedo-Effekt.
Dieser leitet sich vom lateinischen Wort Albus (deutsch: weiss) ab und bezeichnet das Rückstrahlvermögen einer nicht spiegelnden Oberfläche. He heller diese ist, umso besser reflektiert sie das Sonnenlicht.
Solarzellen können doppelt soviel Solarenergie aufnehmen
Schweizer kennen dies vor allem vom Skilaufen. Ohne Sonnenbrille und Sonnenschutzmittel kann die Wintersonne zur enormen Belastung werden. Das kommt daher, weil sie von den schneebedeckten Hängen reflektiert und intensiviert wird.
Der Albedo-Effekt bei einer Schneedecke liegt bei 95 Prozent, das heisst, sie absorbiert nur fünf Prozent der Strahlen.
Was des Skiläufers Leid, ist des PV-Anlagenbesitzers Freud: Eine Photovoltaikanlage in den Bergen profitiert im Winter stark vom Albedo-Effekt, da schneebedeckte Berghänge das Sonnenlicht reflektieren. Die Solarzellen können die Sonne also doppelt aufnehmen und in Energie verwandeln.
Schnee auf den Sonnenkollektoren kein Problem
Gar kein Problem stellt Schnee auf den Sonnenkollektoren selbst dar. Messungen zufolge dringt selbst durch eine 15 Zentimeter dicke Schneedecke genug Sonnenlicht zur Stromproduktion.
Dazu bleiben Solarpanels aufgrund des Neigungswinkels selten lange schneebedeckt. Je schwerer die Schneedecke, umso schneller rutscht sie zu Boden.
Nachhilfe bekommt sie durch die Erwärmung der Solarpanels selbst, die den Schnee zusätzlich zum Rutschen bringt.
Von der manuellen Entfernung des Schnees mit einem Besen oder anderen Hilfsmittel raten Experten ab. Dabei besteht eine zu hohe Gefahr, abzurutschen.
Zwar lässt sich aufgrund der vielen Faktoren keine eindeutige Aussage zum Ertrag der Solarenergie im Winter treffen.
Doch grundsätzlich kann sie bei optimaler Ausrichtung auch im Winter wertvollen Strom liefern, der zur Unabhängigkeit von der Stromversorgung beiträgt.
