Ja, die Solarmodule der PV-Anlage sind auch bei Bewölkung oder Verschattung nicht untätig. Natürlich laufen sie nicht auf Hochtouren wie bei direkter Sonneneinstrahlung, aber sie sind dennoch in der Lage, Energie zu erzeugen. Doch wie viel Ertrag ist ohne Sonne bei Bewölkung herauszuholen, was sind die perfekten Bedingungen für eine Photovoltaikanlage und wie viel Strom wird im Winter produziert? In diesem Artikel werden wir diesen Fragen auf den Grund gehen und Licht ins Dunkel bringen.

Wie funktioniert eine Solaranlage ohne Sonne?

Einführung in den photovoltaischen Prozess

Bei der photovoltaischen Stromerzeugung wandeln Solarzellen das auftreffende Sonnenlicht in elektrischen Strom um. Der Prozess basiert darauf, dass die Elektronen in den Solarzellen durch den Lichteinfall in Bewegung geraten und somit Strom fließt. Daher ist Sonnenlicht, genauer gesagt Lichtmoleküle, notwendig, um Energie zu erzeugen. Allerdings kann auch diffuse Strahlung, zum Beispiel an bewölkten Tagen, genutzt werden. Nur in der Nacht, wenn es wirklich dunkel ist, kann keine Stromerzeugung stattfinden.

Stromerzeugung durch Sonnenlicht

Die Solaranlage nutzt das Sonnenlicht, um Strom zu erzeugen. Die Sonnenstrahlen treffen auf die Solarzellen und setzen den photovoltaischen Effekt in Gang. Dabei wandern die Elektronen durch den Lichteinfall in den Solarzellen, was den Stromfluss ermöglicht. Dieser erzeugte Strom kann dann entweder direkt genutzt oder in einem Stromspeicher gespeichert werden.

Notwendigkeit von Sonnenlicht für die Energieerzeugung

Ohne Sonnenlicht kann keine Energie erzeugt werden. Die Solarzellen in der PV-Anlage benötigen die Lichtmoleküle, um den photovoltaischen Effekt auszulösen. Ohne Sonnenstrahlen können keine Elektronen in den Solarzellen angeregt werden und somit findet keine Stromerzeugung statt.

Abhängigkeit von diffusem Licht

Während direkte Sonnenstrahlen die effektivere Stromerzeugung ermöglichen, da sie die Solarzellen im rechten Winkel treffen, kann auch diffuse Strahlung genutzt werden. Diffuse Strahlung entsteht an bewölkten Tagen, wenn Sonnenstrahlen von Wolken, Nebel oder anderen Hindernissen gestreut werden. Obwohl diffuse Strahlung nicht so effizient ist wie direkte Strahlung, kann sie dennoch zur Erzeugung von Solarstrom beitragen.

Nutzung von Solarstrom bei Dunkelheit

In der Nacht oder wenn es dunkel ist, kann keine Stromerzeugung durch Photovoltaik stattfinden, da keine Sonnenstrahlen vorhanden sind. Daher ist es ratsam, eine PV-Anlage zusammen mit einem Stromspeicher zu nutzen. Der überschüssige Strom, der tagsüber erzeugt wurde, kann im Speicher gespeichert und in der Nacht oder bei schlechtem Wetter genutzt werden.

Leistungseinbußen bei Bewölkung und Verschattung

Die Bewölkung oder Verschattung kann die Leistung einer PV-Anlage beeinflussen und zu Leistungseinbußen führen. Die Auswirkungen von Bewölkung und Verschattung hängen von der verfügbaren Globalstrahlung, bestehend aus direkter und diffuser Strahlung, ab.

Auswirkungen von Bewölkung auf den Solarertrag

Bewölkung kann den Solarertrag verringern, da weniger direkte Sonnenstrahlen auf die Solarzellen treffen. Die Wolken blockieren einen Teil der Sonnenstrahlen, was zu einem geringeren Stromfluss führt. Je dichter die Bewölkung ist, desto stärker sind die Auswirkungen auf den Solarertrag.

Bedeutung der Globalstrahlung

Die Globalstrahlung umfasst sowohl die direkte als auch die diffuse Strahlung. Sie beschreibt die gesamte Menge an Sonnenstrahlen, die auf die Erde bzw. auf die Solarzellen treffen. Die Globalstrahlung ist wichtig für die Berechnung des Solarertrags, da sie angibt, wie viel Energie von den Solarzellen aufgenommen werden kann.

Einfluss von direkter und diffuser Strahlung

Die direkte Strahlung gelangt ungestört und ohne Hindernisse auf die Solarzellen, während diffuse Strahlung von Hindernissen wie Wolken gestreut wird. Die durch Bewölkung verursachte diffuse Strahlung kann den Winkel der Sonnenstrahlen verändern, was zu einer geringeren Effizienz der Stromerzeugung führen kann.

Effizienzverlust durch Wolken und Verschattung

Sowohl Wolken als auch Verschattung können zu einem Effizienzverlust bei der Stromerzeugung führen. Durch die Blockade der Sonnenstrahlen gelangt weniger Energie auf die Solarzellen, was zu weniger Strom führt. Die genaue Höhe des Effizienzverlusts hängt von der Dichte der Bewölkung oder der Intensität der Verschattung ab.

PV-Leistung bei bewölktem Wetter

Die Leistung einer PV-Anlage bei bewölktem Wetter hängt von der verfügbaren Globalstrahlung ab. Je nach Intensität der Bewölkung kann der Solarertrag auf etwa 10 bis 25 % der normalen Leistung reduziert werden. Die Globalstrahlung in Deutschland variiert je nach Standort und beträgt an einem regnerischen Tag etwa 200 W pro Quadratmeter.

Entscheidende Rolle der Globalstrahlung

Die Globalstrahlung spielt eine entscheidende Rolle für die PV-Leistung bei bewölktem Wetter. Je höher die Globalstrahlung ist, desto mehr Sonnenenergie kann von den Solarzellen aufgenommen werden, auch bei bewölktem Himmel. Daher ist die Verfügbarkeit von ausreichend Globalstrahlung wichtig für die Stromerzeugung.

Ertragsschätzungen bei bewölktem Himmel

Bei bewölktem Himmel kann der Stromertrag einer PV-Anlage auf etwa 15 bis 30 % der normalen Leistung reduziert werden. Die genaue Höhe des Ertrags hängt von der Dichte der Bewölkung, der Intensität der Globalstrahlung und anderen Umweltfaktoren ab. Es ist ratsam, Ertragsschätzungen für den eigenen Standort zu konsultieren.

Bedeutung der Globalstrahlung in Deutschland

Die Globalstrahlung in Deutschland variiert je nach Standort. Im Durchschnitt liegt sie an einem sonnigen Tag bei etwa 1000 W pro Quadratmeter und an einem regnerischen Tag bei etwa 200 W pro Quadratmeter. Die Globalstrahlung ist ein wichtiger Faktor für die Energieerzeugung durch Solarzellen und beeinflusst den Solarertrag.

PV-Erträge bei Wolken und Regen

Bei geringer Globalstrahlung, verursacht durch Wolken und Regen, können die PV-Erträge deutlich niedriger ausfallen als an sonnigen Tagen. Mit einer theoretischen Globalstrahlung von 200 W pro Quadratmeter kann man grob mit Erträgen von 0,15 bis 0,30 kW pro kWp rechnen. Die genaue Höhe der Erträge hängt von der Leistung der PV-Anlage ab.

Ertragsberechnungen bei geringer Globalstrahlung

Bei geringer Globalstrahlung, zum Beispiel an regnerischen Tagen, können die Erträge einer PV-Anlage auf etwa 15 bis 30 % der normalen Leistung reduziert werden. Dies bedeutet, dass eine PV-Anlage mit einer Leistung von 10 kWp ungefähr 2000 W Strom produziert. Bei einer Anlage mit 5 kWp wären es etwa 1000 W Strom.

Praxisbeispiele für Stromproduktion bei bewölktem Wetter

Es gibt zahlreiche Praxisbeispiele, die zeigen, dass PV-Anlagen auch bei bewölktem Wetter Strom produzieren können. Selbst bei geringer Globalstrahlung sind die Erträge noch ausreichend, um den Eigenbedarf zu decken oder überschüssigen Strom ins Netz einzuspeisen. Der Solarertrag hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie der Leistung der PV-Anlage und dem Standort.

PV-Leistung im Winter

Die PV-Leistung im Winter ist durch die geringere Globalstrahlung im Vergleich zum Sommer beeinflusst. Die Sonne steht tiefer am Himmel und die Tage sind kürzer, was zu einem reduzierten Stromertrag führt. Im Durchschnitt werden im Winter nur etwa 35 % des gesamten Stromertrags einer PV-Anlage produziert. Daher ist es ratsam, einen Stromspeicher oder den öffentlichen Stromversorger als Energiequelle zu nutzen.

Geringere Globalstrahlung in den Wintermonaten

Die Globalstrahlung in den Wintermonaten ist im Vergleich zum Sommer geringer. Dies liegt daran, dass die Sonne tiefer am Himmel steht und die Sonnenstrahlen eine größere Strecke durch die Atmosphäre zurücklegen müssen. Die geringere Globalstrahlung führt natürlich zu einem reduzierten Solarertrag.

Anteil der Sonneneinstrahlung im Vergleich zum Sommer

Der Anteil der Sonneneinstrahlung im Winter ist im Vergleich zum Sommer geringer. Die geringere Globalstrahlung und die kürzeren Sonnenstunden beeinflussen den Solarertrag. Im Winter produziert eine PV-Anlage nur etwa 35 % des Stromertrags im Vergleich zum Sommer.

Reduzierter Stromertrag und Nutzung des öffentlichen Stromversorgers

Aufgrund des reduzierten Stromertrags im Winter ist es ratsam, den öffentlichen Stromversorger als Energiequelle zu nutzen. Der selbst erzeugte Solarstrom reicht möglicherweise nicht aus, um den Bedarf vollständig zu decken. Ein Stromspeicher kann jedoch dazu beitragen, überschüssigen Strom zu speichern, der dann in Zeiten geringer Sonneneinstrahlung genutzt werden kann.

Auswirkungen von Verschattung auf die PV-Anlage

Die Verschattung kann die Leistung einer PV-Anlage negativ beeinflussen. Wenn bestimmte Bereiche der Solarzellen verschattet sind, wird der Stromfluss beeinträchtigt. Die Verschattung kann durch verschiedene Faktoren wie Bäume, Gebäude oder Kamine verursacht werden.

Notwendigkeit von Lichtmolekülen für die Stromerzeugung

Die Solarzellen in einer PV-Anlage benötigen Lichtmoleküle, um Strom zu erzeugen. Wenn Teile der Solarzellen verschattet sind, gelangen weniger Lichtmoleküle auf die Zellen und somit wird der Stromfluss reduziert. Daher ist es wichtig, eine PV-Anlage so zu planen, dass möglichst wenig Verschattung auftritt.

Einfluss von Schatten auf die Solarzellen

Wenn Teile der Solarzellen verschattet sind, verringert sich die Leistung der PV-Anlage. Der Schatten verhindert, dass Sonnenlicht auf die Zellen fällt und somit wird der photovoltaische Prozess behindert. Je größer die Fläche der verschatteten Zellen ist, desto stärker ist der Einfluss auf den Solarertrag.

Mögliche Lösungen für Verschattungsprobleme

Es gibt verschiedene Lösungen, um Verschattungsprobleme in einer PV-Anlage zu minimieren. Eine Möglichkeit ist beispielsweise die Verwendung von PV-Optimierern und speziellen Modulwechselrichtern, die den Einfluss von Verschattung reduzieren können. Eine genaue Planung der Anlage und die Berücksichtigung von Verschattungsfaktoren können ebenfalls helfen, die Auswirkungen von Verschattung zu minimieren.

Optimierung der PV-Anlage bei Verschattung

Bei Teilverschattung kann der Einsatz von PV-Optimierern und speziellen Modulwechselrichtern die Leistung der PV-Anlage optimieren. Diese Technologien ermöglichen es, den Stromfluss in den nicht verschatteten Bereichen der Solarzellen zu maximieren und somit den Solarertrag zu erhöhen. Eine genaue Planung der Anlage unter Berücksichtigung möglicher Verschattungsfaktoren ist ebenfalls wichtig für die Optimierung der PV-Leistung.

Einsatz von PV-Optimierern und speziellen Modulwechselrichtern

PV-Optimierer und spezielle Modulwechselrichter können den Einfluss von Verschattung auf die PV-Anlage reduzieren. PV-Optimierer sorgen dafür, dass der Stromfluss in den nicht verschatteten Bereichen der Solarzellen optimiert wird. Spezielle Modulwechselrichter ermöglichen es, die Leistung der einzelnen Solarzellen unabhängig voneinander zu optimieren. Beide Technologien können dazu beitragen, den Solarertrag trotz Verschattung zu erhöhen.

Erhöhung der Solarerträge trotz Teilverschattung

Durch den Einsatz von PV-Optimierern und speziellen Modulwechselrichtern können die Solarerträge einer PV-Anlage trotz Teilverschattung erhöht werden. Diese Technologien ermöglichen eine bessere Nutzung der nicht verschatteten Bereiche der Solarzellen und maximieren den Stromfluss. Dadurch kann trotz Verschattung mehr Solarstrom produziert und genutzt werden.

Planung und Berücksichtigung von Verschattung

Bei der Planung einer PV-Anlage ist es wichtig, Verschattungsfaktoren zu berücksichtigen und mögliche Verschattung zu minimieren. Eine genaue Standortanalyse und die Identifizierung von potenziellen Verschattungsquellen können dazu beitragen, die Auswirkungen von Verschattung auf den Solarertrag zu minimieren. Eine professionelle Beratung und Planung durch Fachleute kann dabei helfen, die PV-Anlage optimal auf die Gegebenheiten vor Ort abzustimmen.

Kontinuierliche Stromerzeugung bei diffusem Licht

Eine Solaranlage kann auch bei diffusem Licht, zum Beispiel an bewölkten Tagen, Strom erzeugen. Die Solarzellen können auch bei weniger direkter Sonneneinstrahlung Lichtmoleküle in elektrischen Strom umwandeln. Daher kann eine PV-Anlage kontinuierlich Strom erzeugen, selbst wenn die Sonne nicht direkt scheint.

Positive CO2-Bilanz von Photovoltaikanlagen

Photovoltaikanlagen haben eine positive CO2-Bilanz, da sie saubere und erneuerbare Energie erzeugen. Die CO2-Bilanz berücksichtigt nicht nur den Stromertrag der PV-Anlage, sondern auch die Energie, die für die Herstellung der Anlage aufgewendet wurde. Im Vergleich zu herkömmlichen Stromerzeugungsmethoden haben Photovoltaikanlagen eine deutlich bessere Umweltbilanz.

Unabhängigkeit von herkömmlicher Stromversorgung

Eine Solaranlage ermöglicht es, unabhängig von herkömmlicher Stromversorgung zu sein. Der selbst erzeugte Solarstrom kann direkt genutzt oder in einem Stromspeicher gespeichert werden. Dadurch kann eine PV-Anlage den Eigenverbrauch erhöhen und die Abhängigkeit von externen Stromlieferanten reduzieren.

Photovoltaik auch bei Bewölkung und Verschattung effektiv nutzen

Trotz Bewölkung und Verschattung ist die Nutzung von Photovoltaik effektiv möglich. Auch bei weniger direkter Sonneneinstrahlung kann eine PV-Anlage noch ausreichend Strom erzeugen, um den Eigenbedarf zu decken oder sogar überschüssigen Strom ins Netz einzuspeisen. Durch den Einsatz von PV-Optimierern und speziellen Modulwechselrichtern sowie einer genauen Planung und Berücksichtigung möglicher Verschattungsfaktoren kann der Solarertrag maximiert werden.

Beratungstermin für individuelle Möglichkeiten vereinbaren

Wenn Sie mehr über die Nutzung von Photovoltaik bei Bewölkung oder Verschattung erfahren möchten, empfehlen wir Ihnen, einen individuellen Beratungstermin mit unseren Experten zu vereinbaren. Unsere Fachleute können Ihnen weitere Informationen und Lösungen für Ihre spezifischen Bedürfnisse und Standortanforderungen bieten. Kontaktieren Sie uns jetzt, um einen Beratungstermin zu vereinbaren und mehr über die Möglichkeiten der Photovoltaik ohne direkte Sonneneinstrahlung zu erfahren. Jetzt kontaktieren ← Klick

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