Von Raphael Ehehalt
Mit Balkonkraftwerken profitierst du von der Sonne als kostenlose und unerschöpfliche Energiequelle. Insbesondere im Sommer kannst du über die kleinen Anlagen richtig sparen und deinen eigenen Strom erzeugen. Aber wie sieht es eigentlich im Winter aus? Lohnen sich Balkonkraftwerke auch in der dunklen Jahreszeit? Winter bedeutet in Deutschland weniger Sonnenstunden, tiefere Temperaturen und häufiger dichte Wolkendecken. In diesem Artikel haben wir dir die wichtigsten Infos zusammengefasst, um die Leistungsfähigkeit deines Balkonkraftwerks im Winter realistisch einschätzen zu können.
Anzahl der Sonnenstunden
Die Neigung der Erdachse, die für unsere Jahreszeiten sorgt, beeinflusst auch den Ertrag deines Balkonkraftwerks. Durch die Neigung sind die Tage im Winter kürzer, es gibt also weniger Sonnenstunden. Dadurch steht deinem Balkonkraftwerk seine Energiequelle, die Sonne, für einen kürzeren Zeitraum zur Verfügung. Insbesondere im Vergleich zu Sommermonaten, aber auch verglichen mit den Monaten im Herbst und Frühling kann dein Balkonkraftwerk dadurch weniger Strom erzeugen. Außerdem steigt die Sonne in unseren Breitengraden im Winter, ebenso bedingt durch die Neigung der Erdachse, weniger steil. Das hat zur Folge, dass das Sonnenlicht flacher auf unsere Erde trifft und dadurch einen längeren Weg durch die Atmosphäre zurücklegen muss. Hierdurch wird das Sonnenlicht geschwächt und wirkt insgesamt diffuser. Moderne Photovoltaikmodule kommen mit diffusen Lichtverhältnissen aber gut zurecht und erzeugen trotzdem genug Strom. Du kannst dir also merken: Weniger Sonnenstunden bedeuten nicht, dass dein Balkonkraftwerk keinen Strom erzeugt.
Um den Einfluss der reduzierten Sonnenstunden und Sonnenstrahlung einzuschätzen, werfen wir einen Blick auf die Globalstrahlung. Die Globalstrahlung gibt die Bestrahlungsstärke durch die Sonne auf eine horizontale Fläche auf der Erde in Watt pro Quadratmeter (W/m2) an. Der Deutsche Wetterdienst hat die gemessenen Werte für das Jahr 2022 veröffentlicht [1]. Die genauen Werte kannst du der untenstehenden Grafik entnehmen. Die Daten zeigen eindeutig, dass die einfallende Sonnenstrahlung im Winter wesentlich geringer ist als im Sommer. Auf das Jahr gerechnet ergibt sich in den vier Wintermonaten (November-Februar) jedoch immerhin ein Ertrag von ca. 10 Prozent des Jahresertrags. Dies verdeutlicht, dass sich eine Solaranlage auch im Winter lohnen kann, auch wenn der potenzielle Ertrag im Sommer wesentlich höher ist.
Eine Beispielrechnung
Im Jahr 2022 lag der Wert der Globalstrahlung in Deutschland bei insgesamt 1227 kWh/m2. Unter idealen Bedingungen kann eine Solaranlage, deren Module eine Effizienz von 20 Prozent haben, jährlich ungefähr 245 kWh pro Quadratmeter installierter Modulfläche erzeugen. Wie bereits beschrieben, wären 10 Prozent dieser Leistung in den vier Wintermonaten erzeugt worden.
Betrachten wir den Februar, in dem insgesamt 42 kWh/m2 in Deutschland eingestrahlt sind, können wir eine Schätzung vornehmen, wie viel Ertrag bzw. Ersparnis dein Balkonkraftwerk erzielen kann. Dazu müssen wir zunächst den Wert der Globalstrahlung mit 0,2 multiplizieren, um die Effizienz der Module zu berücksichtigen. Diesen Wert multiplizieren wir dann mit der Fläche unserer Photovoltaikmodule. In unserem Beispiel mit einer Anlage bestehend aus zwei Meyer Burger Black Modulen liegt der Wert bei 3,6 m2. Das bedeutet, dass wir im Februar 2022 mit unserem Balkonkraftwerk insgesamt ca. 30 kWh Strom erzeugt hätten, was einen durchschnittlichen Ertrag von ca. 1 kWh Strom pro Tag ergibt. Bei einem Strompreis von 40 ct/kWh hätten wir im Februar also 12 € einsparen können. Im Januar 2022 lag die Globalstrahlung dem deutschen Wetterdienst zufolge nur ungefähr bei der Hälfte, was einen durchschnittlichen Ertrag von 0,5 kWh pro Tag ergeben würde. Dein Balkonkraftwerk reicht im Winter deshalb in der Regel aus, um zumindest den Verbrauch von Standby-Geräten zu decken.
Wichtig ist hierbei, dass es sich nur um Durchschnittswerte handelt. Es ist gut möglich, dass du an einem sonnigen Wintertag auch bis zu 2 kWh erzeugen kannst, während der Ertrag an anderen Tagen mit schlechterem Wetter der Ertrag eher gegen Null gehen kann.
Einfluss von Verschattung und Verschmutzung
Logischerweise kann eine Photovoltaik-Anlage nur dann Strom erzeugen, wenn auch Sonnenlicht auf die Module fällt. Im Winter kann es auch hierzulande schneien. Sollte Schnee deine Module bedecken, kann deine Anlage keinen Strom erzeugen. Je nach dem in welchem Winkel die Module montiert sind, ist das mehr oder weniger wahrscheinlich, dass Schnee auf den Modulen liegenbleibt.
Balkonkraftwerke haben den Vorteil, dass sie meist leicht zu erreichen sind. Habe also bei Schneefall einen Blick auf deine Anlage und entferne den Schnee von deinem Balkonkraftwerk. Hierbei kannst du, wie bei der Reinigung allgemein, ein weiches Tuch verwenden. Wichtig ist, dass du niemals einen Eiskratzer oder andere harte Gegenstände verwendest, da du die Module damit beschädigen könntest. Grundsätzlich solltest du regelmäßig die Module regelmäßig auf Verschmutzungen prüfen und bei Bedarf mit klarem Wasser und einem weichen Tuch reinigen. So sorgst du dafür, dass dein Balkonkraftwerk auch im Winter die besten Voraussetzungen hat, um dich mit Strom zu versorgen.
Funktionalität von Solarmodulen bei Kälte
Im Winter scheint nicht nur weniger die Sonne, sondern es ist auch deutlich kälter. Hier liegt die Frage nahe, ob die Kälte den Solarmodulen etwas ausmacht oder ob sie funktionieren wie im Sommer auch. Hier können wir euch beruhigen, denn die meisten Hersteller geben an, dass ihre Module bis zu -40 °C funktionieren und Strom produzieren. Du wirst also im Winter in Deutschland keine Probleme haben, dass es zu kalt ist, um dein Balkonkraftwerk zu betreiben. Außerdem hat die Kälte sogar einen Vorteil. Verschiedene Studien haben die Effizienz von Solarzellen bei verschiedenen Temperaturen untersucht und sind zu dem Ergebnis gekommen, dass niedrige Temperaturen einen positiven Einfluss auf die Effizienz von Solarmodulen haben [2], [3].
Balkonkraftwerke – auch im Winter eine gute Idee?
Ein Balkonkraftwerk lohnt sich auch im Winter, denn in Deutschland scheint die Sonne im Winter immer noch stark und lange genug, um im Schnitt zwischen 0,5 und 1,5 kWh Strom pro Tag zu erzeugen. Um diesen Ertrag nicht zu beeinträchtigen, solltest du regelmäßig kontrollieren, ob deine Module sauber sind und sie gegebenenfalls reinigen. Denn im Winter kann es dazu kommen, dass Blätter auf die Module fallen oder Schnee auf den Modulen liegt. Außerdem kannst du mit unseren Tipps zur Optimierung deines Balkonkraftwerks versuchen, das Maximum aus deiner Anlage herauszuholen. Über die Kälte im Winter musst du dir im Übrigen keine Sorgen machen, da die meisten Hersteller von Modulen versichern, dass ihre Module bei Temperaturen bis zu -40 °C funktionieren.
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Quellen:
[2] https://web.njit.edu/~sirenko/PapersNJIT/1-s2.0-S0927024812000931-main.pdf
FAQ
Welchen Einfluss haben weniger Sonnenstunden im Winter auf die Leistung eines Balkonkraftwerks?
Wie können Schnee und Verschmutzung die Leistung eines Balkonkraftwerks beeinträchtigen?
Hat die Kälte im Winter einen Einfluss auf die Funktionalität von Solarmodulen in einem Balkonkraftwerk?
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