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Der Begriff „Dunkelflaute“ geistert seit Monaten durch die Medien. Er beschreibt einen Zustand, bei dem weder die Sonne scheint noch ausreichend Wind weht, um damit Strom aus erneuerbaren Energiequellen zu erzeugen. Damit einhergehend kocht gleichzeitig auch immer mal wieder die Diskussion über die Sinnhaftigkeit der Energiewende hoch – sicherlich eine Folge des seit Monaten stattfindenden Wahlkampfes. Deshalb wollen wir uns anschauen, was eine Photovoltaikanlage leisten kann und wie sich die Gewinnung von Solarstrom über das gesamte Jahr hinweg verteilt.
Stromgewinnung einer PV-Anlage hängt von vielen Faktoren ab
Solarmodule erzeugen dann den meisten Strom, wenn die Sonneneinstrahlung senkrecht auf deren Oberfläche trifft. Ein Idealzustand, der aus praktischen Gründen hierzulande eher selten vorkommt. Zwar lässt sich das Optimum mit einer Südausrichtung der Module und einem Neigungswinkel von 30 bis 40 Grad erreichen. Sinnvoller erscheint uns jedoch, eine Ost-West-Ausrichtung mit einzubeziehen, um Strom möglichst gleichmäßig den ganzen Tag über zu gewinnen und nicht nur mit einem kurzen Peak zur Mittagszeit.
Neben Ausrichtung und Neigung der Paneele spielt auch die Berücksichtigung einer möglichen Verschattung eine Rolle. Dazu beeinflussen die Auswahl und die Qualität der Komponenten sowie deren Alter die Stromgewinnung. So sinkt der Ertrag einer PV-Anlage durch Degradierung im Laufe der Jahre. Aber selbst die besten Rahmenbedingungen bringen nichts, wenn sich die Sonne jahreszeitbedingt nur mühsam über den Horizont hievt oder sich gleich ganz hinter den Wolken versteckt. Kurz gesagt: Die Stromgewinnung einer PV-Anlage hängt von vielen Faktoren ab und lässt sich nicht verallgemeinern.
Höchster Stromertrag in den Sommermonaten
Dennoch gibt es für Deutschland einige Kennzahlen, mit denen man den zu erwartenden Stromertrag abschätzen kann. Betrachtet auf ein Jahr, produziert hierzulande eine Photovoltaikanlage im Durchschnitt etwa 1.000 kWh Strom pro einem Kilowatt Peak an Leistung (kWp). Im Norden liegt der Wert etwas darunter, im Süden Deutschlands dagegen etwas höher. Aufgrund der größeren Nähe zum Äquator fallen die direkte Sonneneinstrahlung und die Globalstrahlung – gestreute Sonneneinstrahlung – etwas höher aus als im Norden.
Und wie verteilt sich der Stromertrag über das Jahr hinweg? Grob gesagt, erzeugen PV-Anlagen etwa 70 Prozent des Solarstroms im Sommer- und nur 30 Prozent im Winterhalbjahr. Dafür sorgen die kurzen Tage, die geringe Global- und Sonneneinstrahlung sowie das im Schnitt etwas trübere Wetter. Der Juni darf sich mit über 150 kWh pro kWp als Monat mit dem höchsten spezifischen Ertrag krönen. Aber auch in den Monaten März bis August führt die Einstrahlung zu guten Ergebnissen. Selbst im September kann der spezifische Ertrag bei optimalen Bedingungen noch bei über 100 kWh pro kWp liegen.
Eine Batterie zur Speicherung des erzeugten Stroms vorausgesetzt, kann eine großzügig dimensionierte PV-Anlage (ca. 10 kWp) damit einen 4-Personen-Haushalt im Sommer nahezu vollständig mit Energie versorgen. Im Frühling und Herbst hängt die Stromerzeugung stark von Sonnenstand und Witterung ab. Und damit auch die mögliche Verwendung der Energie für den Eigenbedarf. Im Winter muss die mit Abstand größte Strommenge hinzugekauft werden. Aber auch hier reduzieren sich die Kosten durch eine PV-Anlage, die immer noch Energie erzeugt – wenn auch wenig. Außerdem muss man noch die Einspeisevergütung aus den Sommermonaten mit einbeziehen und mit dem hinzugekauften Strom verrechnen. Über ein komplettes Jahr betrachtet, lohnt sich eine Photovoltaikanlage also immer – selbst wenn im Winter mal Dunkelflaute herrscht.
